Устройство для отворачивания бурильных труб в скважине

(50 4 Е 21 В 31/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ИА НОМУ СВИ ЛЬСТВ едо ехн имин,лов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОРАЧИВАНИЯБУРИЛЬНЫХ ТРУБ В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к облас -ти бурения скважин и позволяет повысить надежность работы устр-ва за.счет упрощения конструкции и увеличить его КПД за счет исключения холостого хода, создания и передачибурильным трубам большего крутяшегомомента, Вкорпусе (К) 1 устр - ва установлены концентричнополые шпиндель(Ш) 11 и шток 6. Он соединен с верхнимконцом бурильных труб иимеет снаружи1315599 винтовые выступы 12, 13 в виде неполных витков правой и левой многоэаходной резьб, Между ними размещены шары10 преобразователя возвратно-поступательного перемещения штока 6 в осевое вращение Ш 11, В теле Ш 11 выполнены сквозные отверстия 19 подшары 10, а в К 1 - кольцевая проточка 18. Причем Ш 11 соединен с К 1 через обгонную муфту 20, а в верхнейчасти К 1 установлен якорь с герметизированной полостью, гидравлическисвязанной с полостью штока 6. Расстояние от крайних верхних точек рабочих поверхностей РП) 15 выступов 13левых витков до РП 14 выступов 12правых витков и расстояние от крайних нижних точек РП 14 выступов 2 Изобретение относится к бурениюскважин и предназначается для ведения ловильных работ в скважине приликвидации аварий с бурильными трубами.Целью изобретения является повышение надежности работы за счет упрощения конструкции и увеличение КПДустройства за счет исключения холостого хода, создания и передачи расположенным ниже устройства бурильнымтрубам большего крутящего момента,На фиг,1 показано устройство дляотворачивания бурильных труб в скважине в сомкнутом состоянии, разрез;на фиг,2 - развертка части наружнойповерхности штока с винтовыми выступами; на фиг3 - сечение А-А на фиг, 1;,на фиг.4 - верхняячасть шпинделя,изометрическая проекция; на фиг,5часть корпуса, взаимодействующая сшарами,1Устройство содержит трубчатыйкорпус 1, в верхней части которогоимеется якорь, Якорь смонтирован вкамере герметизырованной уплотнениями 2 и 3 и состоит из эластичныхэлементов 4 и колодок 5, установленных в окнах корпусаВ корпусе 1 концентрично расположен полый шток 6, имеющий в верхней правых витков до РП 15 выступов 13левых витков не менее диаметра шара10. После фиксации устр-ва в обсаднойколонне штоку 6 сообщают возвратнопоступательное движение, При его перемещении вверх шары 10 вращаютсявместе со Ш 11 влево и перекатываются в проточке 18, Вращение Ш 11 передается переводнику 24 и трубам, Вконце хода штока 6 вверх Ш 11 бло-кируется муфтой 20 от вращения впра. -во, При ходе штока 6 вниз Ш 11 вращается влево, В итоге резьба разворачивается полностью, Снижение давления внутри устр-ва приводит к егоразьякориванию. Трубы извлекают наповерхность, 5 ил,2части,присоединительную резьбу, В,штоке имеются сквозные отверстия 7для передачи давления в камеру якоря, Шток 6 соединен с корпусом 1 посредством шлицевого соединения, состоящего из шлицевых пазов 8 штока 6и шлицевых выступов 9 в корпусе 1Преобразователь возвратно-поступательного движения состоит из што О ка 6, корпуса 1, шаров 10 и шпинделя 11, На штоке 6 имеются правые 12и левые 13 винтовые выступы, Рабочими поверхностями выступов правых витков являются поверхности 14 а рабо чими поверхностями выступов левыхвитков - поверхности 15. Часть развертки наружной поверхности штока 6, содержащая выступы, показана на фиг.2, Выступы правых и 2 Слевых витков расположены так, что расстояние от крайних верхних точек рабочих поверхностей выступов левых витков до рабочих поверхностей выступов правых витков и расстояние от крайних нижних точек рабочих поверхностей выступов правых витков до рабочих поверхностей выступов левых витков, не менее диаметр: шара, а крайние верхние точки рабочих поверхностей. выступов правых витков смеще.ны относительно крайних верхних точек рабочих поверхностей выступов левых витков и крайние нижние точкирабочих поверхностей выступов левыхвитков смещены относительно крайнихнижних точек рабочих поверхностей выступов правых витков по окружностипротив часовой стрелки на расстояния,не меньше диаметра шара,В корпусе 1 имеется кольцевая проточка 18, показанная на фиг,5, профилем которой является часть окружности с диаметром, равным диаметрушараВ шпинделе 11 имеются сквозные от.верстия 19, показанные на фиг,4, В 15шпиндель 11 устанавливаются шары 10так, чтобы они одновременно взаимодействовали с кольцевой проточкойв корпусе 1 и находились между выступами 12 и 1320Шпиндель 11 соединен с корпусом1 через обгонную муфту 20 с кулачками свободно прокручивающуюся при левом вращении шпинделя и блокирующейего правое вращение.25Обгонная муфта 20 сопряжена с корпусом 1 шлицевым соединением 2.1 иимеет торцовые кулачки, входящие взацепление с ответными кулачкамишпинделя, Прижатие обгонной муфты 20к шпинделю осуществляется пружи-.ной 22,1Шпиндель 11 в нижней части сопряжен посредством шлицевого соединения23 с переводником 24 и уплотнен относительно корпуса уплотнением 25, Переводник 24 имеет возможность осевого перемещения относительно шпинделя11, На конце переводника 24 имеется 40присоединительная левая замковаярезьба, Расстояние между торцами 26и 27 выбирается таким, чтобы оно обеспечивало полное заворачивание ловильного инструмента и последующее 45отворачивание оставленных в скважинетруб, Кольцевое пространство междууплотнениями 3, 25 и 28 заполненомаслом, В колодках 5 имеются отверстия 29 для подачи жидкости в камеруякоря,Устройство работает следующим образом,На переводник 24 навинчивают необходимый левый ловильный инструмент,а к штоку 6 присоединяют бурильныетрубы и на них устройство спускают вскважину, Перед соединением с оставленными в скважине трубами осуществляют промывку скважины. 1 о-.сле соединения ленью вращением сверхней оставленной в скважине трубой (устройство находится в сомкнутом состоянии) устройство растягивают на величину его хода вверх плюсрасстояние между торцами 26 и 27 так,что торец 26 упирается в торец 27,Затем устройство опускают на расстояние, равное примерно половине расстояния между торцами 26 и 27, После этого внутри устройства создаютдавление промывочной жидкости, поддействием которого эластично армированные элементы 4 выдвигаются из корпуса 1 и фиксируют устройство в обсадной колонне,1Периодически натягивая талями иопуская бурильную колонну в скважину, сообщают штоку 6 возвратно-поступательное движение, При движенииштока 6 вверх он взаимодействует поверхностями 15 выступов 13 с шарами10, заставляя шары вместе со шпинделем 11 вращаться влево, Одновременношары 10 перекатываются в кольцевойканавке 18 корпуса 1, исключая осевое перемещение шпинделя 11, Реактивный момент воспринимается черезшлицы корпуса 1 и через якорь стенками скважины, Вращение шпинделя 11через шлицы передается переводнику 24и через него отворачиваемым трубам, Вконце хода штока 6 вверх шары 1 О будут взаимодействовать с нижней частью поверхностей 15, и шпиндель 11будет блокирован муфтой 20 от правого вращения, Затем меняют направление движения штока 6 При ходе внизшары 10 будут взаимодействовать споверхностями 14 выступов 12, сообщая шпинделю 11 левое вращение, Таким образом, сообщают штоку 6 возвратно-поступательное движение дополного отворачивания раскрепленнойрезьбы, Затем снижают давление промывочной жидкости внутри устройства,что приводит к его разъякориванию,После этого отвернутые трубы вместес устройством извлекаются на поверхность.В случае невозможности отвернутьтрубы в скважине стравливают давление бурового раствора в трубах, т.е,раэъякоривают устройство, и бурильная колонна вращается вправо, отсоединяясь от прихваченных труб по левой резьбе ловильного инструмента.Формула изобретения Устройство для отворачивания бурильных труб в скважине, содержащее корпус, установленные в нем концентрично друг другу полые шпиндель и шток, соединенный верхним концом с колонной бурильных труб и выполненный по своей наружной поверхности с винтовыми выступами, преобразователь возвратно-поступательного перемещения штока в осевое вращение шпинделя, установленный в верхней части корпуса якорь с герметизированной полостью, гидравлически связанной с полостью штока, и подпружиненную обгонную муФту, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет упрощения конструкции и увеличения его КПД за счет исключения холостого хода, создания и передачи расположенным ниже устройства бурильным трубам большего крутящего момента, преобразователь возвратно- поступательного перемещения штока в осевое вращение шпинделя выполнен с. шарами, при этом винтовые выступышпинделя выполнены в виде неполных витков правой и левой многозаходныхрезьб, можду которыми размещены шары причем под последние в теле шпинделя выполнены сквозные отверстия, ав корпусе - кольцевая проточка, приэтом расстояние от крайних верхнихточек рабочих поверхностей выступов 10 левых витков до рабочих поверхностейвыступов правых витков и расстояниеот крайних нижних точек рабочих по-верхностей выступов правых витков дорабочих поверхностей выступов левых 15 витков не менее диаметра шара, а крайние верхние точки рабочих поверхностей выступов правых витков смещеныотносительно крайних верхних точекрабочих поверхностей выступов левых 20 витков и крайние нижние точки рабочих поверхностей выступов левых вит.ков смещены относительно крайнихнижних точек рабочих поверхностейвыступов правых витков по окружности против часовой стрелки на расстояния, не менее диаметра шара,