Ясс

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТпО изоБРетениям и ОтнРцтияПРИ ГКНТ СССР БРЕТЕНИЯ ИСАН А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ 3-0(57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, Цель - повышение эффективности ликвидации прихват а в процесс е бурения з а счет обеспечения возможности работы ясса в гид" ромеханическом режиме, Для этого полый ствол установлен с возможностью Фосевого перемещения и взаимодействия с перьями 9 цанги 6 в его рабочем по601336 ложении, Ствол выполнен с расположенным в его полости над цангой 6 седлом 10 с уплотнением, Цанга б жестко связана с корпусом 1. Ударник размещен5 на стволе. Ясс имеет запорный элемент выполненный в виде бросовой пробки 1 с максимальныи наружным диаметром, равным диаметру седла 10 ствола для перекрытия полости последнего при р вз аимодействии з апор ного элемента с цангой 6,. Пробка1 выполнена с возИзобретение относится к ловильному .;инструменту, применяемому в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, а более конкретно - к механическим яссам.Цель изобретения - повышение эффективностиликвидации прихвата в процессе бурения за счет обеспечения возможности работы ясса в гидромеханичесЙом режиме.На фиг. 1 изображен ясс в транспортном положении, продольный разрез; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ясс, в исходном положении (перед нанесением удара); на фиг. 4 - то же, в рабочем положении (в момент нанесения удара ударником по наковаль 35 не).Ясс состоит (фиг. 1 и 2) из полого корпуса 1 с наковальней 2, расположенного внутри корпуса 1 полого ствола 3 с ударником 4, навинченного на нижний 40 конец корпуса 1 переводника 5 и замкового узла для фиксации ствола 3 относительно корпуса 4.Замковый узел включает цангу 6, жестко соединенную с переводником 5 45 полого корпуса и размещенную в кольцевом пазу 7, выполненном в полости стволе. Цанга 6 имеет утолщенную и более жесткую головку 8 и перья, обеспечивающие йружинящие свойства цанге 6. В верхней части.цанги 6 выполнено конусное седло 10, служащее опорой для бросовой пробки 11 замкового узла (фиг. 3) " запорного элемента с наружным кольцевым выступом для посадки55 его нижней частью на цангу.Полый ствол 3 .в своей верхней части и наковальня 2. имеют некруглое сечение (фиг,2). Полый ствол 3, корпус можностью образования в рабочем положении перепускного кольцевого каналасо стволом, сообщающим полости последнего над и под пробкой 11, Широкийдиапазон изменения режима работы ясса позволяет выбрать наиболее рациональный режим для данных условий при -хвата бурильной колонны, Ясс можетприменяться не только в процессе бурения, но и для ликйидации аварий синструментом, не имеющим н своей компановке ясса, 4 ил. 1 и прилегающие торцы ударника 4 и наковальни 2 образуют замкнутую кольцевую камеру 12, соединенную радиальными каналами 13 с полостью 14 ствола 3.Бросовая пробка 11 имеет наружныйдиаметр с 1, равный внутреннему диаметру 3 полости 15 ствола. В нижней час -ти бросовая пробка 11 имеет направление 16, диаметр которого меньше наименьшего диаметра седла 10 цанги 6.Разница в диаметрах должна превышатьглубину. кольцевого паза 7. Благодаряэтому не оказывается дополнительногосопротивления цанге б при выходе ееизпаза 7 н случае нахожденя н нейнапр анле ни я 1 б .Герметичность ясса обеспечиваетсяуплотнениями 17,В рабочем положении ясса пробка 11образует с полым стволом 3 перепускной кольцевой канал 18 (иг, 4).Ясс работает следующим образом.Перец спуском ясс настраиваетсятак, чтобы отсоединение цанги 6 отполого ствола происходило при нагрузке 3 тс (может быть и другая неличина). После этого ясс включают в компоновку нижней части бурильной колонны.В зависимости от условий и способабурения ясс устанавливают либо наддолотом, или над трубобуром, или втяжелый низ (н разрыве УБТ, напримерели в бурильной колонне 100 м УБТ,то ясс могут поставить после спуска30 м УБТ). Такую компановку с яссомспускают до забоя и производят бурение. В данном яссе передача крутящегомомент а об еспе чгв ает ся его некру глымсечением (фиг, 2), Передача осевойнагрузки обеспечивается всем сечением ясса, т,е, корпусом 1 и полым1601336 6Если прихват не ликвидирован, тобуровые насосы выключают, колоннубурильных труб вместе с полым стволом3 опускают вниз и вводят цангу 6 досоединения с кольцевым пазом 7. Вновьсоздают повышейное давление, например100 кгс/см . Прй таком давлении рассоединение цанги происходит пои натяжении бурильной колонны с усилием" 113 тс. За счет дополнительного увеличения жесткости цанги ее рассоединениепроизойдет только при 10 тс.Если прихват не ликвидирован, топовторяют все операции, но уже придругих давлениях, Максимальное давление, создаваемое в колонне бурильныхтруб, определяется их прочностью.Как правило, оно не превышает 300 кгс//см . При этом давлении необходимая2величина натяжения бурильных трубсоставляет 33 тс, Таким образом, величина натяжения бурильной колонны,а значит и усилие срабатывания ясса,колеблется от 3 до 33 тс. Одновременно изменяется и гидродинамическое воздействие от резкого сбрасывания давления, равного 50-300 кгс/см2Широкий диапазон изменения режимаработы ясса (как его ударной нагрузки,так и гидродинамических характеристик) позволяет выбрать наиболее рациональный режим для данных условийприхвата бурильной колонны. Это повышает эффективность ликвидации прихва 35 тов при различных геологических условиях и снизит затраты времени исредств на бурение скважин.Ясс может применяться не только впроцессе бурения, то и, как известные. 40 яссыдля ликвидации аварий с инструментом, не имеющим в своей компоновке ясса. стволом 31 через переводник 5 и далееподсоединенному ниже долоту не пока.зано), Это обеспечивает надежную рабту ясса в процессе бурения независим.от осевой нагрузки на долото,3 случае возникновения Прихватав процессе бурения, наращивания илиспуско-объемных операций в колонну брильных.труб забрасывается пробка 1которая, дойдя до седла 10, перекрывает полость ствола (фиг. 3). Внутриколонны бурильных труб (т.е. и ясса)создается нужное давление, например50 кгс/см , которое обеспечивает до 2понительное осевое усилие в 3 тс,прижимающее за счет конусного сочленения седла О с бросовой пробкой11 ствол 3 к переводнику.5. За счетэтого увеличивается жесткость цанги6. В результате расфиксации ствола 3с корпусом 1. (т.е, выход цанги 6 иэкольцевого паза 7 ствола) происходит непри 3 тс, а при 5 тс (для применяемогр аз мер а я с с а, и спыт анно го в стендовыусловиях).Производят натяжение колонны бурильных труб с усилием, превышающимгидравлическую нагрузку (3 тс), иусилием срабатывания замкового узла(5 тс), т,е, усилие натяжения, превышает 8 тс, При этом цанга 6 выходитиз кольцевого паза 7 полого ствола ион начинает двигаться вверх относительно корпуса 1При этом бросоваяпробка1, прижат ая силой давле ния в50 кгс/см (3 тс) к седлу 10, остается на месте, Как только суженнаячасть поло сти 15 ствол а поднимает сявыше бросовой пробки 11, полость 4ствола соединяется через кольцевойканал 18 с каналом переводника 5 идалее с прихваченной частью бурильноиколонны (фиг. 4)Восстанавливается циркуляция и давление резко падает. В этот момент наносится ударчударником 4 по нижнему торцу наковапьни 2, В результате, кроме ударноговоздействия, резкое сбрасывание давления вызывает поперечные и продольные колебания в стенке прихваченныхтруб. Буровой раствор, выходящий импульсно из полости бурильной колонны, долота в затрубное пространство,размывает шламовую пробку, глинистую, корку. Совместное приложение ударнойнагрузки и гидродинамического воздействия улучшает условия ликвидацииприхват а. формула иэ обр ет ения45 Ясс, включающий Полый корпус с наковальней, размещенный в нем полыйствол с внутренним кольцевым пазом,ударник и замковый узел в виде цанги, 50 установленной в полости корпуса с воэможностью размещения ее перьев в исходном положении во внутреннем кольцевом пазу полого ствола, и запорногоэлемента с наружным кольцевым высту пом для взаимодействия нижней части. последнего с перьями цанги, о т л ичающий ся тем, что, сцельюповышения эффективности ликвидации прихвата в процессе бурения за счет обес60336 Составитель И.ЛевкоеваТехред Л.Сердюкова КорректорМ.Шароши Редактор В. Бугренкова Заказ 3257 Тираж 47 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101