Устройство для ликвидации прихватов колонны труб “ум-п2кс

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з Е 21 В 23/00 Гоеударствеиный комитет СССР по делам изобретений и открытий(12) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ КОЛОННЫ ТРУБ "УМ-П 2 КС"1Изобретение относится к устройствам ударного действия, применяемым в нефтегазовой промышленности для ликвидации прихватов колонны труб, вызванных ее заклиниванием при осевом перемещении по стволу скважины.Известно устройство для ликвидации прихватов, состоящее из корпуса и штока, Шток устройства снабжен двумя симметрично расположенными кулачками с зубчатыми элементами на боковой поверхности, входящими в зацепление с ответными зубчатыми элементами на корпусе. При этом эубчатые элементы выполнены по спирали 1Недостатком устройства является невозможность создания малогабаритной конструкции механизма, применяемой в сверхглубоких скважинах, диаметром менее 190 мм, так как два продольных окна в корпусе значительно уменьшают его живое сечение и являются местом наибольшей концентрации напряжений.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ликвидации прихватов колонны труб, содержащее корпус, втулку-переводник с Фигурным сечением, шток, часть которого выполнена с Фигурным сечением, соответствующим Фигурному сечению втулкипереводника, зарядные и ударные элементы 2 .Недостатком этого механизма является низкая долговечность работыустройства из-за того, что его зарядные элементы, воспринимая значительные динамические нагрузки,1 О деформируются и, изменяя свои геомет-,рические параметры, быстро выходятиз строя. Все это значительно сокращает рабочий ресурс устройства и затрудняет процесс ведения аварийных15 работ,Целью изобретения является увеличение долговечности работы устройстваза счет переноса ударных импульсовс зарядных элементов на корпус уст 20 ройства.Поставленная цель достигаетсятем,что в верхней части корпуса внутри и снаружи имеются наковальни дляударов вверх и вниз, а шток выполнейс фиксаторами и снабжен замкоМмолотом и молотом соответственно вверхней и средней частях его, причем втулка-переводник выполнена сгнездами под Фиксаторы штока. Фикса 30 торы штока, размещаясь в гнездахНа фиг. 1 изображено усройствоперед нанесением удара вверх иливниз, продольное сечение," на Фиг.25 изображено устройство в наиболеехарактерных плоскостях, поперечноесечение,Устройство состоит из внешнейчасти - полого корпуса 1 и внутренней - штока 2. В верхней части корпуса размещаются резиновые уплотнительные кольца 3, которые в моментциркуляции бурового раствора предохраняют устройство от размыва.Этачасть корпуса является наковальней,воспринимающей ударные нагрузки осевого направления, В нижней частикорпус при помощи резьбы соединяется с втулкой-переводником 4, которая в средней части своей имеетцилиндрическую расточку, а в верхнейи нижней своих частях фигурное отверстие с фиксирующими гнездами 5 (фиг.3и фиг.4). Втулка-переводник в нижнейсвоей части имеет наружную замковуюрезьбу для соединения устройства сприхваченными трубами и ловильныминструментом.Шток устройства в верхней своейчасти снабжен замком-молотом б (Фиг.1)который служит для соединения припомощи замковой резьбы с бурильнымитрубами, на которых устройство спускается в скважину,и для нанесенияударов вниз. В середине шток имеетсредний молот 7, который при осевомперемещении внутри корпуса центрирует шток по отношению втулкипереходника и наносит удары вверх.Для перетока жидкости при осевыхперемещениях штока относительно корпуса средний молот на боковой поверхности имеет продольные пазы 8 (фиг.2),втулки-переводника, фиксируют момент,зарядки устройства. Динамическиенагрузки вверх и вниз воспринимаютсяверхней частью корпуса, которая контактирует с замком-молотом и молотом,расположенными соответственно в верхней и средней частях штока. Это позволяет разгрузить зарядные элементыот динамических нагрузок и предохранить их от значительных деформаций,которые осложняют процесс зарядкиустройства и сокращают его рабочийресурс. В нижней части штока, а также под средним молотом имеются фиксаторы 9 (см.фиг. 1, 2 и 5) фигурного сечения. Между этими фиксаторами размещается фигурное сечение штока 10 (фиг. 1), соответствующее фигурному отверстию втулки-переводника и представляющее собой цилиндр, боковая поверхность которого с двух его симметричных сторон представляет плоскость.Шток устройства для обеспечения циркуляции и пропуска торпеды имеет сквозной канал. 40 45 50 55 60 65 устройство работает следующим образом.После соединения устройства с прихваченными трубами и проведения подготовительных работ в скважине осуществляется его "зарядка" для работы,Если требуется создать динамический удар по трубам в направлении вверх,то проводится разгрузка бурильной колонны на 1,5-3 тс и проворот ее ротором вправо до одного оборота "отдачи" стола ротора,При этом фиксаторы штока, расположенные ниже среднего молота, располагаются в верхних фиксирующих гнездах втулки-перевод- ника. В этом положении Фигурное сечение штока смещается относительно фигурного отверстия втулки-переводоника на 90 , тем самым обеспечивая максимум опорной поверхности при последующем напряжении, Производится также натяжка колонны труб сверх собственного веса до величины, необходимой для создания удара требуемой силы. После этого колонна проворачивается ротором вправо домомента получения удара. При повороте колонны труб происходит совмещение фигурного сечения штока иотверстия втулки-переводника и штокустройства мгновенно перемещаетсявверх до возникновения контакта среднего молота с наковальней корпуса, которая, воспринимая удар, передает его прихваченным трубам.Если необходимо производить удары вниз, то производится натяжка бурильной колонны на 1,5-3 тс сверхсобственного веса и проворот ее ротором вправо до одного сборота "отдачи" стола ротора. При этом фиксаторы штока, расположенные в нижней его части, располагаются в нижних фиксирующих гнездах втулки-переводника. В этом положении фигурное сечение штока располагается над втулкой-переводником со смещением по отношению фигурного отверстия втулки-переводника на 90 о, Производится также разгрузка бурильной колонны до величины, необходимой для получения удара определенной силы.После этого колонна проворачивается ротором вправо до момента получения удара, При повороте колонны труб происходит совмещение Фигурного сечения штока и отверстия втулки-пере- водника и шток устройства мгновенно перемещается вниз до возникновения контакта замка-молота с наковальней корпуса, которая, воспринимая удар, передает его прихваченным трубам.Таким образом работа устройства проводится в выбранном направлении удара до момента освобождения прихваченных труб.Формула изобретенияУстройство для ликвидации прихватов колонны труб "УМ-П 2 КС", содержа 754041щее корпус, втулку-переводник с фигурным сечением, шток, часть которого выполнена с фигурным сечением,соответствующим фигурному сечениювтулки-переводника, зарядные и ударные элементы, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью увеличениядолговечности работы устройства засчет переноса ударных импульсов сзарядных элементов на корпус устройства, в верхней части корпуса внутрии снаружи имеются наковальни для ударов вверх и вниз, а шток выполненс фиксаторами и снабжен замкоммолотом и молотом соответственно вверхней и средней частях его, причемвтулка-переводник выполнена с гнездами под фиксаторы штока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Р 496460, кл. Е 21 В 23/00, 1976.2. Арджеванидзе Г.Ш. и др. Устройство ударного действия для ликвидации прихватов. "Газовая промышленность", м., 1975, В 5, с.27- .28 (прототип).754041 А-А СоставителТехред Л,Ю. Бо панск Редактор С. Таран М. Демч оррек аказ 5675/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 626 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушмитета открыт ая наб ПодписноеСРд. 4/5