Ускоритель для яссов — SU 1744234 (original) (raw)
срабатывании ясса при определенном усилии, дает бурильным трубам дополнительное ускорение, а следовательно, и болеемощный удар по прихваченному участкутруб, Кроме того, азотная подушка после 5сообщения прихваченному участку трубударной нагрузки, благодаря дальнейшемусжатию газа выполняет роль амортизатора,предохраняя колонну труб под яссам отчрезмерных ударных нагрузок. Использование ускорителей ударных устройств значительно повышает эффективность ихприменения особенно в глубоких скважинах, где усилия натяжения коллоны труб,т,е, усилия срабатывания, ограничены прочностными характеристиками бурильныхтруб,Недостатком известного акселератораявляется недостаточная его надежность приработе в скважине, Это объясняется тем, что 20при нагружении такого устройства усилиемнатяжения в закрытой камере развиваетсязначительное давление газа (до 100 МПа иболее), приводящее к его утечке через уплотнения и дальнейшему отказу в работе. 25Известен жидкостной акселератор, состоящий из корпуса, штока, поршня и закрытой полости, заполненной жидкостью(энергоносителем),Жидкостной акселератор спускается в 30скважину совместно с механическими илигидромеханическими яссами и играет рольгидравлической пружины, накапливающейпотенциальную энергию ударной системы иприсрабатывании ясса ускоряющейдвижение утяжеленных бурильных труб для нанесения мощных ударов по прихваченнойкомпоновке бурильного инструмента,Недостатком жидкостного акселератора является то, что первоначальный импульс скорости, в основном, расходуется напреодоление сил трения покоя, Дальнейшее движение подвижной ударной системыосуществляется по инерции из-за практической несжимаемости жидкости, что в итоге 45снижает надежность и эффективность ликвидации прихватов.Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работыударного устройства в глубоких и наклоннонаправленных скважинах путем улучшенияупругих свойств сжимаемой среды энергоносителя,Указанная цель достигается тем, что ускоритель снабжен лопастями, установленными в герметичной камере, под поршнеми связанными со штоком, а в качестве сжимаемой среды используется газожидкостная смесь, причем лопасти расположены наштоке по крайней мере в два ряда, причем рабочие плоскости лопастей наклонены ксобственной оси так, что наклон рабочихплоскостей одного ряда противоположеннаклону лопастей другого ряда,Преимуществом изобретения является то, что на штоке, в зоне изолированной камеры, устанавливаются наклоненные в разные стороны к его оси лопасти, позволяющие создавать турбулентный режим движения жидкости, что дает более полное растворение в ней газа и повышает эффект создания устойчивой эмульсии при возвратно-поступательном движении штока; изолированная камера одновременно заполняется под давлением жидкостью и газом (например, трансформаторным маслом и углекислым газом) и при сжатии этих агентов поршнем с усилием, создаваемым энергией упругой деформации колонны бурильных труб, весь заполняющий изолированную камеру газ, растворяется в жидкости, что позволит исключить его утечку через уплотнение из камеры при значител ьн ых давлениях.Во время срабатывания ударного устройства первоначальный импульс скорости подвижной системы будет, обусловлен энергией сжатой жидкости и растворенного в ней газа, причем в отличие от известных жидкостных ускорителей этот пеовоначальный импульс будет более мощный, так как при снятии нагрузки с поршня и изолированной камеры растворенный в жидкости газ будет стремиться занять свой первоначальный объем и тем самым будет подпитывать ударную систему определенным усилием, т.е. ее движение по стволу скважины будет не инерционным, а ускоренным,Эффективность применения ударного устройства в глубоких и наклонно-направленных скважинах обусловлена тем, что энергия удара ударным устройством прямо пропорциональна площади поперечного сечения расположенных над устройством утяжеленных бурильных труб (УБТ) и скорости их перемещения, Установка УБТ с большой площадью поперечного сечения в глубоких скважинах невозможна (из-за малого диаметра ствола скважины), следовательно, увеличение энергии удара возможно только за счет увеличения скорости движения УБТ во время срабатывания ударного устройства, что возможно только при условии применения ускорителя. В наклонно-направленных скважинах энергия удара частично расходуется на преодоление сил трения колонны бурильных труб и УБТ о стенки скважины и ее необходимо компенсировать за счет увеличения скорости перемещения свободной части колонны труб,На фиг.1 изображена схема устройства;на фиг.2 - сечение А - Р на фиг,1; на фиг,3 -сечение Б-Б на фиг.1.Ускоритель ударных устройств состоитиз полого корпуса 1 с цилиндрической внутренней поверхностью, расположенного внем штока 2, на котором укреплены поршень 3 и наклонные плоскости лопастей 4.С корпусом 1 при помощи резьбы соединенцилиндр 5. Поршень 3 и цилиндр 5, снабженные сальниковыми уплотнениями 6,образуют изолированную камеру 7, заполненную сжимаемой средой, что составляетединую энергосистему, Учитывая, что приликвидации прихватов могут применяться 15ударные устройства с различной длинойсвободного хода, конструкция поршня 3 иштока 2 выполнена так, что поршень 3может перемещаться в продольном направлении по штоку 2, Это позволяет в зависимости от типа применяемого ударногоустройства производить регулировку свободного хода ускорителей. С целью снижения гидравлического сопротивления придвижении штока 2 в корпусе 1 в последнем 25предусмотрены отверстия 8, через которыепромывочная жидкость выбрасывается в затрубное пространство из полости ускорителя при движении штока 2 с поршнем 3вверх. Шток 2 в нижней части представлен 30ниппелем 9 с замковой резьбой для соединения с ударным устройством, а на корпусе1 навернута с помощью резьбы муфта 10 длябурильных труб,Ускоритель ударных устройств работает 35следующим образом.После спуска аварийной компоновки свключенным в нее ускорителем в скважинуи ее соединением с прихваченной частьюпроизводят зарядку ударного устройства и 40натяжение колонны бурильных труб, Принатяжении колонны бурильных труб корпус1 ускорителя перемещается вверх относительно штока 2 с лопастями 4, нагружаяпоршень 3, цилиндр 5, жидкость, растворенный в ней газ и одновременно создавая устойчивую эмульсию (энергоноситель).При достижении натяжения максимального значения и срабатывании ударного устройства, и в момент его разрядки 50происходит мгновенное снятие нагрузки сэнергоносителя, т.е, поршня 3, цилиндра 5,жидкости и растворенного в ней газа.Так как жидкость и газ в замкнутой камере 7 от усилия натяжения находились под 55значительным давлением, то в момент разгрузки через поршень 3 жидкость воздействует на шток 2, сообщая ему первоначальный мощный импульс, способный преодолеть силы трения покоя ударной системы,Дальнейшее движение ударной системы по стволу скважины в ускоренном режиме до момента удара обеспечивается энергией выделяемого из жидкости газа, Таким образом, использование ускорителя позволяет создавать мощные импульсные нагрузки ударными устройствами даже в глубоких скважинах, где из-за малого диаметра ствола скважины невозможно увеличить ударные нагрузки путем применения соударяющихся тел большого поперечного сечения и создания значительных- усилий растяжения бурильной колонны.Применение ускорителей особенно будет эффективно в наклонно-направленных скважинах, где силы сопротивления при осевом перемещении колонны труб по стволу скважины достигают значительных величин, поглощая энергию упругой системы ускорителя.Техника-зкономический эффект изобретения заключается в повышении эффективности использования ударного устройства за счет увеличения скорости удара, а также надежности, которая исключает утечку газового агента через сальниковое уплотнение из изолированной камеры. Формула изобретения 1, Ускоритель для яссов, включающий полый корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, шток, телескопически установленный в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, поршень, установленный на штоке, уплотненный относительно цилиндрической внутренней поверхности корпуса и образующий с корпусом и штоком герметичную камеру, заполненнуа сжимаемой средой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности его работы путем улучшения упругих свойств сжимаемой средьь он снабжен лопастями, установленными в герметичной камере под поршнем и связанными со штоком, а в качестве сжимаемой среды используется газожидкостная смесь.2, Ускоритель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что лопасти расположены на штоке по крайней мере в два ряда, причем рабочие плоскости лопастей наклонены к собственной оси и наклон рабочих плоскостей одного ряда противоположен наклону лопастей другого ряда.1744234 10 оставитель Ю, Майчехред М,Моргентал Корректор Т. Палий едактор 3, Ходакова роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2175 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москта по из , Ж, Р Подписноеретениям и открытиям пришская наб 4(5