Устройство для ликвидации прихватов бурового снаряда

(54) УСТРОЙСТВО ПРИХВАТОВ БУРОВ Я ЛИКВИДСНАРЯДА в 5 5 т 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1184923, кл. Е 21 В 23/00, 1Авторское свидетельство С(57) Изобретение относится к нефтянои промышленности и предназначено для ликвидации прихватов при бурении скважин. Цель изобретения - совершенствование технологии работы с устройством путем исключения операций по сбросу давления во внутреннем канале и обеспечения возможности восстановления циркуляции промывочной жидкости. Устройство содержит корпус (К) 1, шток (Ш) 4 с бойком 5 и втулку 6, охватывающую Ш 4 и жестко связанную с К 1, В нижней части Ш 4 выполнено седло под шар 10. Над седлом выполнены отверстия 11, связывающие полость 12 и внутренний канал Ш 4, На Ш 4 установлен1654531 зом,подпру;киненный поршень 7. В радиальных каналах К 1 установлены фиксирующие элементы (ФЭ) 20, входящие в проточку Ш 4, После возникновения прихвата в полость тр,б сбрзсывдют шар 10, который садится в седло 9 И 4, Поднимают давление внутри Ш 4, Затем натягивают колонну труб. При определенной натяжке ФЭ 20 перемещаются,Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к угтройствзм для ликвидации прихватов при бурении скважины,.ельо изобретения является совер; -.;Зг г,лгсии зботь с устройс у г;.клочения гпердц 1 й по спсу дз гчч цд цп внугренцем кздле и обеспечения вглможности восстановления црку и ГраьвачОи жидкости.1 з г. 1 показано устройство, про; зльныц рдзрсз; на фиг, 2 - разрез А-А нэ фг, 1.Устройсгэ для ликвидации прихватов содержит корпус 1 с наковальней 2 и переог 1 ником 3, концентрично установленный в немок 4 с бойком 5 и втулку 6, охват,гдацо ток 1 и -.естко связаннуо с кггу со .эд втулкой 6 установлен цорцень 7. ;гдцружинеый относительно карпу з цружиой 8. Поршень 7 и переходник 3 вь- полцены оквзтывдющими шток 4, в нижней части котарога имеется седло 9 для клапана О, В оке 4 нзд седлом 9 выполнены бокову; отг .рсин 11, связывдющие полость шта:3 1 с годпоршневой камерой 12.В полости корпуса 1 над узлом фиксации штока 4 отссительно корпуса 1 рдсгсложена е 1,с оралк 13 с ц адольгым оггсрстииы 14. Од образует вместе со стенками корпуса 1 и фи г;рующими элементами камеру, в полос 15 коарой установлен обратный кгзпан 16, перекрывдющий каналы 17, связьвзющие полость 15 с камерой 18, сообщаютейск с зэтрубным пространством через отверстия 19. В радиальных каналах корпуса 1 усгднавлены фиксирующие элементы 20, выполненные в виде подпружиненных в радиальном направлении относительно корпуса кулдчков. а нэ штоке 4 выполнена проточка 21 ответной формы. В осевых каналах корпусд 1 размещены плункеры 22, жестко связанные с поршнем 7 и перекрывающие радиальные каналы 23, Надпоршневая камера 24 соединена с здтрубным пространством каналами 25.Устройство работает следующим обрачто вызывает перемещение поршня . Открываются отверстия 23 и ФЭ 20 полностью выходят из проточки Ш 4, После полеа Ш 4 наносит удар по К 1. Для зарядки устройства опускают колонну до смыкания Ш 4 и К 1 Затем производят натяжение и цикл работы устройства повторяется, 2 ил Устройство может включаться в составснаряда при бурении скважин либо спускаться к прихваченному инструменту после возникновения аварии, При этом корпус 1 механизма через переводник 3 соединяется с прихваченной (или прихватоопдсной) зстью снаряда, а шток 4 через переводник 26 - с бурильной колоной, Первоначально в устройстве клапан 10 отсутствует Поэтому промывка беспрепятственно подается на забой скважины по осевому каналу штока 4, При бурении крутящий момент передается от бурильных труб на переводник 26 и через кулачки 27 - на корпус 1. В случае возникновения прихвата клапан 10 сбрасывается в полог ть бурильных труб и садится в седло 9, перекрывая кандл для прохода промывочной жидкости. Затем включают буровой ндсос, в подпоршневой камере 12, связанной с полостью штока 4 боковыми отверстиями 11 в последнем, поддерживдется давление определенной величины, После этого ндтягиваот бурильнуо колонну, которая зд счет приложенной нагрузки рзгтягивается, накапливая энергию упругой деформзции, Ги достижении расчетной нагрузки определяемой жесткостью пружины 8 и давлением в камере 12, фиксирующие элементы 20 начинают перемещаться в радиальных каналах корпуса, Тогда плунжеры 22, размещеннье в осевых каналах корпуса, вместе с поршнем 7 перемещаются вниз и открывают радиальные каналы 23, соединяя радиальные каналы с здрубныл пространством. Поскольку давление в радиальных каналах резко уменьшится, то фиксирующие элементы 20 выйдут из конусной гротоцки 21 и освободят шток 4, который за счет накопленной в бурильных трубах энергии упруой деформации перемещает вверх, нанося байком 5 мощный удар по наковальне 2, Так кдк в эгот момент времени нижняя часть штока 4 выходит из переходника 3, то промьвка поступает на забой через боковые отверстия 11 и осевой канал в переходнике 3 в случае герметичного прихвата жидкость проходит через дроссельное отверстие 28 и отверстия 19 в корпусе 1), В этот же момент 10 15205 30 35 40 45времени поршень 7 под действием пружины8 перемещается вверх, перекрывая плунжерами 22 радиальные каналы 23. Для повторного нанесения удара бурильная колоннаопускается, шток 4 занимает исходное положение (при этом боек 5 упирается в перегородку 13, фиксирующие элементыперемещаются в сторону проточки 21 засчет возвращения поршня 7 и плунжеров 22в исходную позицию), Дальнейшее перемещение фиксаторов 20 происходит за счетпружин, установленных в радиальных каналах корпуса 1. При этом радиальные каналызаполняются жидкостью, поступающей изкамеры 18 через каналы 17, открываемые 15обратным клапаном 16, полость 15 и каналы14, После того, кэк фиксаторы 20 войдут впроточку 21, производят натяжение бурильной колонны и цикл работы механизма повторяется. Поддействием ударных нагрузок 20снаряд освобождается от прихвата,Если же после нанесения удара вверхнеобходимо произвести удар вниз, то колонна сбрасывается и, двигаясь цод действием собственного веса, ударяет бойком 5 25цо втулке б, В процессе работы в нддпоршнеаой камере 24 поддерживается низкоедавление, поскольку она связана с затрубным пространством каналами 25, зтоцые,помимо этой функции, црецятгтвуют воз "0никновению гидравлической цодушки: -,;,поршнем 7,Регулирование силы, цри кгц;зл, ццоигходит размыкание фиксаторов в проц с.ликвидации авд рии, осущес 1 ш 1 яе в ся путемизменения давления в цолости 12, Г,,т:. лминимальный порог срабагывдния оццеделяется жесткостью пружины 8 ( этом с гэенасос отключен). Поэтому гд 1 л 1 и цуцрегулирования силы размыкдия л,г.кдниама может быть подбор и уста оакд г, цол:; -сти 12 пружин различной жесткости Всвязи с этим возможен вариант работы, когда нет необходимости в регулирпвд и силы размыкднич, тогда пружиня 8 45устанавливается достаточно Ьольвгцй жес 1 кости клапан 10 в этом случае е опускаетсяв бурильные трубы. При згом дцдло перемещения поршня 7 определяется только характеристикой пружины 8, а промывочный агент в этом слу,ае беспрепятственно проходит на забой через полость штока 4.При спуске устройства к прихваченному снаряду сначала производится интенсивная промывка скважины, а затем оно соединяется с аварийным инструментом при помощи переводника 3. В дальнейшем его работа не отличается от описанного случая,Формула изобретения Устройство для ликвидации прихватов бурового снаряда, включающее корпус, установленные в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения полый шток и подпружиненный относительно корпуса поршень, узел фиксации штока относительно корпуса в виде расположенных в радиальных направляющих корпуса фиксирующих элементов, размещенных в ответных пазах штока, и бросовый клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью совершенствования технологии работы с устройством путем исключения операций по сбросу давления во внутреннем канале и обеспечения возможности восстановления циркуляции промывочной жидкости в полости корпуса ндд узлом фиксации штока относительно корпуса, оно снабжено пцрггг родкой с продольными гтверстиями ОЬрддующей н нд поршневой полос 1 и "Ор цусд со стенками последнего и фикс 1 рующим алематами камеру, цри этом;орцус илеег обратный клдцдн, рдзлл. ш;нньй а кдли, е с возможнос ю ц."ркгытия цгверсгий церг;городки а исходом положении, г 1 риел в стенке корпуса выцолеы рддидльы о 1 верстия. д поршень устаовлес во;мцжостью перекрытия последих в исходном положении, фиксирующие элемен 1 ы ьцолнены в диде подцружинены в радальом направлении относительо корпусд кулачков, при этол; в нижней чдсти штока выполнено седло под бросовой клацд, д в стенке штока ндд седлом выполнены радиальные отверстия с возложногтью сообщения полого штока с подцоршевой г 1 ологтьк корпуса на агей длине одд штока1654531 Составитель А,КанторовичТемред М. Моргентал Корректор Э.Лончаковэ,Редактор А.Мотыль Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1938 Тираж 366 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5