Механический ясс Советский патент 1981 года по МПК E21B31/107 

1

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для ликввдации при. хватов инструмента при бурении, ремонт: и эксплуатации скважин различного назна- ченияи

Известен механический ясс с замковым механизмом, выполненным в виде втулки с канавками на внутренней поверхности, с которой взаимодействует стержень с выступами на внешней поверхности JYJ.

Недостатком известного ясса является отсутствие возможности регулировать усилие расцепления ясса н, следовательно, силу ударов, а также изменять направление ударов без извлечена инструмента из скважины. Кроме того наблюдаются случаи неразъединения замкового механизма ясса, что требует его извлечения из скважины и переналадки...

Известен также механический . ясс, содержащий корпус, внутри которого расположен шлицевой шток и гидрешлический зак ковый механизм, включающий подпружиненный поршень и шарнирные рычаги с кулачками 2.

Недостатком известного ясса является низкая износостойкость контактных поверхностей замкового механизма аследЬтвие непрерывного уменьшения поверхнос ти контакта в момент разъединения а также взаимного перемещения под нагрузкой шаровых поверхностей кулачков и гнеэ да поршня. Кроме того, известный Ясс не обеспечивает изменение силы и направле. ния ударов.

Цель изобретения - повышение недеж- ности работы ясса гфи различш 1х натяжениях буршвйой колонны.:

Указанная цель достигается тем, что поршень выполнен дифференциальным с кольцевой проточкой на внутренней поверхности и расположен в кольцевой полости между корпусом и штоком, причем пьдпоршневая полость гидравлически сообщена с затрубным пространством, а 11адпорщневая полость - с внутрЕтрубвым пространством, при этом шток выполнен полым с кольцевыми проточками на наруж ной поверхности, расстояние между ко торы ми равно длине шлицев, а рычаги аа1феплены на внутренней поверхности корпуса и их кулачки расположены; в проточках штока и поршня. На чертеже изображено предлагаемое устройство в положении, при котором создают натяйсение бурильной колонны для нанесения удара вверх, общий вид. Механический ясс состоит -из корпуса 1, соединенного с нгашим переводником 2, и полого шлицевого штока 3. Внутри корпуса 1 размещены шток 3 и гидравли.ческий замковый механизм, включающий шарнирные рычаги с кулачками 4, закрепленные на внутре1-шей поверхности корпу и дифференциальный поршень 5 с возвратной пружиной 6. Уплотне1-шя 7-9 изолируют внутреннюю полость ясса от аатрудного пространства. Шлшхевое сое- динение .. 10 служит для передачи правого и левого крутящего момента при любом положении штока 3 относительно корпуса 1. На внутренней поверхности поршня 5, расположенного в кольцевой полости между корпусом и штоком, выполнена цилиндрическая проточка 11, которая фиксирует кулачки в сомкнутом состо янии после того, как их ввютупы 12 вой дут в одну из двух кольцевых проточек 13 на наружной поверхности штока 3. Заходная фаска 14 в проточке 11 служи для улавливания рычагов с кулачками 4 при зарядке механизма для нанесешш последующего удара. Форма поверхностей 15 рычагов 4 и поверхностей 16 кольцевых проточек 13 обеспечивает минимальные . значения контактных напряжений на этих поверхностях и радиальной силы, действующей через рыч.аги 4 на боковую поверхность проточки 11, возникающих от усилия расцепления ясса. Опорные повер: ;ности 17 передают удары, направленные снизу вверх, а поверхности 18 - сверху вниз. Отверстия 19 соединяют подпорщневую полость с затрубным 1фостранством, а надпоршневая полость сообщена с .внутретрубным / пространство а отверстия20 выполняют роль дренажных каналов. Центральный канал 21 слу- жит для прохода бурового раствора и ра личных снарядов. Расстояние коль цевыми проточками 13 штока 3 равно длине его шлицов Предлагаемый механический ясс рабо тает следующим образом. Ясс опускают в скважину на бурильны трубах и через переводник 2 соединяют С прихваченным инструментом. Затем увеличивают расход бурового раствора так, чтобы перепад давления, действук щий на эффективную площадь поршня 5, ограыи1енную диаметрами к еС , переместил его в крайне нижнее положение, что определяется по свободному ходу инструмента на величину хода штока 3, после чего, в зависимости от необход и-, мого направления ударов, выполняют следующие операции. При направлении ударов снизу вверх опускают инструмент вниз до соприкосновения штока 3 с корпусом 1 по поверхностям 18, снижают расход бурового раствора с тем, чтобы поршень 5 под действием .усилия-пружины 6 переместился вверх и зафиксировал кулачки рычагов 4 в сомкнутом состоянии в верхней проточке 13 штока 3, растягивают колонну труб до требуемой величины, ставят лебедку на тормоз и увеличивают расход бурового раствора до такой величины, при ко- торой перепад давления на поршне 5 перемещает его вниз и освобождает рычаги 4, в результате чего происходит расцепление замкового механизма ясса. Растянутые трубы быстро перемещают шток 3 вверх, который через опорные поверхности 17 наносит удар по корпусу 1, соединенному с прихваченным инструментом. Удар фиксируется на поверхности индикатором веса либо наблюдается визуально. Для нанесения следующего удара описанный цикл работы ясса повторяют. Так как при движении поршня 5 вниз кулачки 4 удерживается цилиндрической поверхностью проточки 11, то взаимного перемещения поверхностей 15 и 16, нагрулсенных усилием растянутых труб, а следовательно, и износа этих поверхностей не будет. После перемещения поршня 5 вниз рычаги 4 выходят из зацепления со штоком 3 при очень малом усилии, действующем на контактирующие поверхности 15 и 16, так как раскрытию рычагов 4 в этом случае препятствуют лишь инерционные силы. Таким образом, износ рабочих элементов замкового механизма предлагаемого ясса ничтожный. При работе с ударами сверху вниз увеличивают расход промывочной жидкости для перемещения поршня 5 в крайнее нижнее положение и освобождения рычагов 4. Затем перемещают бурильный инструмент со штоком 3 вверх до соприкосновения поверхностей 17, и снижая расход промьшочной жидкости, фиксируют проточкой 11 пфщня 5 кулачки рычагов 4 в нижней кольцевой проточке 13 штока 3. Не изменяя расход раствора, разгружают инструмент до выбранной величины -и ставят лебедку на тормоз, после чего увеличением промывки перемещают поршень 5 вниз. После рас- ценпеьшя замкового механизма окатые трубы перемещают шток 3 шшз и наносят удар по прихваченному инструменту через поверхности 18 штока 3 и корпуса 1.

Для нанесения следующего удара приведенный цикл работы ясса повторяют. Раоцепление замкового механизма при работе с ударами сверху вш13 происходит точно так же, как и в предьщущем случае.

При постоянном ключешш предлагаемого ясса в бурильную колонну он снабжается разрывршш звеном, которое удерживает щток 3 и корпус 1 в сомкнутом состоянии. Разрывное звено разрушают натяжением инструмента перед началом работы ясса по ликвидации прихвата.

Предлагаемый ясс. обладает высокой стойкостью механизма разъединения к .изнашиванию и возмояиюстью регулирования силы ударов с поверхности и зарядки ясса при незначительных осевых уснииях.

Форм.ула изобретения

Механический ясс, содержащий корпус, внутри которого . расположен шлицевой шток и гидравлический амковый меха- , низм I включающий исипруж1шеш1ый поршень и шарнирные рычаги с кулачками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при различных натяисениях бурильной колонны, поршень вьшолнен дифференциальным с aoiOf девой проточкой на внутренней поверхности и расположен в кольцевой полости между корпусом и штоком, причем подпор- шневая полость гидравлически сообщена с затруб ным простргшством, а надпоршн вая полость - с внутритрубным пространством, при этом шток -выполнен полым с кольцевыми проточками на наружной поверхности, расстоя1ше между которыми авно длине шлицов, а рычаги закреплены tia внутренней поверхности корпуса и их кулачки расположены в проточках штока и поршня.

.Источник информации, . пршштые во внимание при экспертизе

1.Каталог ф1фмы Bow6.n |.19721973, с. 23.

2.Патент США № 2102754,, кл. 175/296, опублик. 1937.

Ю

i1

18