Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині

Реферат: UA 89841 U UA 89841 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана в бурінні свердловин, зокрема при виконанні ловильних робіт в бурових свердловинах і вийманні предметів із бурових свердловин з використанням ударних засобів для вивільнення прихоплених деталей. Відомий пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині [АС № 832043, СССР, MПK В 21 В 23/00. Устройство для ликвидации прихвата колонны труб в скважине / Акопов Э.Α., Взородов В.Α., Григорян С.С., Каменева М.В., Колесников П.И., Ларионов В.К., Шахназаров А.А. // Заяв. 22.01.75 № 2098450/22-03; Опубл. 23.05.81 - Бюл. № 19], який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном. Такий пристрій за повний робочий цикл створює в аварійній колоні труб лише одне ударне навантаження, якого може бути недостатньо для вивільнення прихопленої колони труб, що потребує додаткових затрат часу і енергії на вивільнення прихоплених обсадних колон та бурового інструменту, знижує ефективність ліквідації прихоплень аварійних колон і продуктивність роботи бурової установки. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, в корпусі якого наявність поршня з ковадлом, бойком і підпружиненими фіксаторами дозволило би створити в прихопленій частині бурової колони подвійне ударне навантаження, що знизить затрати часу і енергії на вивільнення прихоплених обсадних колон та бурового інструменту, підвищить ефективність ліквідації прихоплень і продуктивність роботи бурової установки. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном, згідно з корисною моделлю, на частині штока над упорним виступом виконаний паз та встановлений поршень з ковадлом, бойком і підпружиненими фіксаторами з можливістю взаємного переміщення один відносно одного. Це дозволяє здійснювати подвійний удар штоком по корпусу за один хід штока, тобто за повний робочий цикл пристрою, і тим самим створювати в прихопленій частині бурової колони подвійні ударні навантаження, що підвищує ефективність ліквідації прихоплень, знижує затрати часу і енергії на вивільнення прихоплених обсадних колон та бурового інструменту, підвищує продуктивність роботи бурової установки. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображений пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, на фіг. 2 - знаходження штока в проміжному положенні, а на фіг. 3 - знаходження штока у верхньому положенні, де: 1 - корпус, 2 - шток, 3 конічна цанга, 4 - конічна кільцева розточка, 5 - фіксуюча втулка, 6 - підпружинений зворотний клапан, 7 - радіальні канали, 8 - упорний виступ, 9 - ковадло поршня, 10 - поршень, 11 підпружинений фіксатор, 12 - бойок поршня, 13 - ковадло, 14 - паз, а також перша секція 15 і друга секція 16 корпуса. Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині містить корпус 1 з ковадлом 13 у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою 4 і радіальними каналами 7, всередині якого розміщені пустотілий шток 2 з упорним виступом 8 і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги 3, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока 2, з фіксуючою втулкою 5 з підпружиненим зворотним клапаном 6. На частині штока 2 над упорним виступом 8 виконаний паз 14 та встановлений поршень 10 з ковадлом 9, бойком 12 і підпружиненими фіксаторами 11 з можливістю взаємного переміщення один відносно одного. Поршень 10 жорстко з'єднаний з ковадлом 9 і бойком 12. У внутрішній частині поршня 10 встановлені підпружинені фіксаторні 1, які, при суміщенні з пазом 14, фіксують поршень 10 відносно штока 2. Внутрішня порожнина корпуса 1 утворена двома герметично ізольованими одна відносно одної секціями: першою секцією 15 та другою секцією 16. У першій секції 15 розміщені нижня частина штока 2 з упорним виступом 8, конічна цанга 3, фіксуюча втулка 5 з підпружиненим зворотним клапаном 6. Друга секція 16, в якій знаходиться поршень 10 з бойком 12, виконана у вигляді двох гідравлічно з'єднаних між собою камер різного поперечного перерізу, з яких нижня камера має менший поперечний переріз, а верхня - більший, за рахунок виконаних поздовжніх пазів на стінці корпуса 1. До верхньої частини корпуса 1 за допомогою різьбового з'єднання приєднане ковадло 13. До нижнього кінця штока 2 жорстко прикріплена конічна цанга 3, яка взаємодіє з 1 UA 89841 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 конічною кільцевою розточкою 4 корпуса 1 і фіксуючою втулкою 5, яка є рухомою відносно штока 2 з конічною цангою 3. Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині працює наступним чином. Спочатку від'єднують неприхоплену частину бурової колони від прихопленої. Далі між ними встановлюють пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, з'єднавши шток 2 з вільною частиною колони, а корпус 1 - із прихопленою. Вмикають буровий насос і закачують всередину труб промивальну рідину до моменту створення тиску необхідної величини в нагнітальній лінії. При цьому зворотний клапан 6 відкривається. Одночасно натягують аварійну колону за допомогою лебідки бурової установки, чим створюють в колоні поздовжні зусилля. Після закачування необхідною об'єму рідини зупиняють насос і скидають тиск в нагнітальній лінії вище зворотного клапана 6, відкривши заслінку. Зворотний клапан 6 перекриває прохідний канал у фіксуючій втулці 5, яка під дією перепаду тисків переміщується вверх, вивільняючи конічну цангу 3. Шток 2 різко переміщується вверх, наносячи удар упорним виступом 8 по ковадлу 9 поршня 10, який знаходиться в другій секції 16, герметично ізольованій від першої секції 15, з одночасним відкриванням радіальних каналів 7, через які промивальна рідина імпульсно виходить з колони труб в атмосферу (фіг. 2). Друга секція 16 складається з двох гідравлічно з'єднаних між собою камер різного поперечного перерізу, заповнених робочою рідиною - маслом. Ударні навантаження від поршня 10 через робочу рідину передаються до корпуса 1 і прихопленої частини колони, тобто створюється гідравлічний удар в другій секції 16 корпуса 1 - перше ударне навантаження. Великий гідравлічний опір руху поршня 10 забезпечується конструктивним виконанням щілинного зазору між кільцями поршня 10 і камерою меншого поперечного перерізу другої секції 16. Швидкість руху поршня 10 при цьому буде невеликою, що дає змогу вибрати за допомогою лебідки бурової установки потрібну силу удару і силу натягу аварійної компоновки. При цьому фіксатори 11 поршня 10 входять в паз 14, фіксуючи поршень 10 з ковадлом 9 і бойком 12 відносно штока 2. Через деякий час поршень 10 входить у камеру з більшою площею поперечного перерізу другої секції 16, на стінках корпусу якої виконані поздовжні пази. Унаслідок цього робоча рідина вільно перетікає з однієї камери в іншу, і бойок 12 поршня 10 разом із штоком 2 з великою швидкістю переміщується до ковадла 13 (фіг. 3) і завдає удару по ковадлу 13, створюючи в прихопленій колоні поздовжні зусилля для її зрушення - друге ударне навантаження. Якщо після цього прихоплення бурової колони ліквідували, то від'єднують пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині від бурової колони, а роз'єднані частини бурової колони з'єднують між собою і продовжують буріння свердловини. Але, якщо після нанесення цього удару бурова колона все ще не була вивільнена від прихоплення, то тоді наносять повторні ударні навантаження. Для нанесення повторного удару аварійну компоновку розвантажують, відключивши лебідку, опускають шток 2 вниз. При цьому поршень 10, рухаючись разом із штоком 2, переганяє масло по кільцевих зазорах у надпоршневу частину і заходить у камеру меншого поперечного перерізу другої секції 16 до упору в початкове положення і зупиняється. Долаючи зусилля пружин фіксаторів 11, шток 2 продовжує рухатися вниз (фіксатори 11 виходять з паза 14) до упору конічної цанги 3 в корпус 1. Після цього вмикають буровий насос. При цьому фіксуюча втулка 5 переміщується вниз, фіксуючи шток 2 відносно корпуса 1. Так здійснюється заряджання пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для ліквідації прихоплень колони труб у свердловині, який містить корпус з ковадлом у верхній частині, з конічною кільцевою розточкою і радіальними каналами, всередині якого розміщені пустотілий шток з упорним виступом і вузол роз'єднання, виконаний у вигляді конічної цанги, яка жорстко закріплена на нижньому кінці штока, з фіксуючою втулкою з підпружиненим зворотним клапаном, який відрізняється тим, що на частині штока над упорним виступом виконаний паз та встановлений поршень з ковадлом, бойком і підпружиненими фіксаторами з можливістю взаємного переміщення один відносно одного. 2 UA 89841 U 3 UA 89841 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4