ЯС ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к устройствам для создания ударных нагрузок, направленных либо вверх, либо вниз, либо в ту и другую сторону, с целью освобождения прихваченной части бурильной и обсадной колонн, забойного двигателя, пакера и другого инструмента в нефтяной или газовой скважине.
Известен яс гидромеханический двустороннего действия (Патент RU №164725, МПК Е21В 31/113, публ. 10.09.2016 г.), выбранный за прототип, состоящий из трубчатого корпуса и полого шпинделя, соединенных между собой подвижными шлицами, связанных между собой резьбовыми соединениями, заполненных рабочей жидкостью-маслом, поршней, ударников, размещенных внутри и снаружи трубчатого корпуса, уплотнений подвижных и неподвижных соединений, гильзы, упорной втулки, клапанов, ограничивающих течение рабочей жидкости в гидравлических камерах в одном направлении, подпружиненного механизма защелки.
Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность конструкции и технологичность сборки подпружиненного механизма, так как при сборке яса возникает необходимость неоднократной разборки яса, что приводит к более быстрому износу конструктивных элементов.
Недостатком известной конструкции является отсутствие настройки подпружиненного механизма защелки, что приводит к более быстрому износу конструктивных элементов и поломке яса.
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении срока службы яса, надежности работы, обеспечение технологичности сборки и удобства эксплуатации яса гидромеханического двустороннего действия.
Технический результат достигается за счет того, что яс гидромеханический двустороннего действия, состоящий из трубчатого корпуса и полого шпинделя, между которыми находится рабочая жидкость - масло, соединенных между собой подвижными шлицами, которые заполнены рабочей жидкостью - маслом, ударников, поршней, связанных со шпинделем резьбовыми соединениями, уплотнений подвижных и неподвижных соединений, клапанов ограничивающих течение рабочей жидкости - масла в единственной гидравлической камере, образованной полым шпинделем, трубчатым корпусом и двумя поршнями, подпружиненного механизма защелки размещенного в полости, образованной трубчатым корпусом и полым шпинделем, ограниченной третьим поршнем, закрепленным на конце полого шпинделя и вторым поршнем гидравлической камеры с возможностью блокировки продольного хода полого шпинделя относительно трубчатого корпуса в одном направлении, при этом второй ударник расположен снаружи трубчатого корпуса, а первый ударник - внутри корпуса, согласно полезной модели, внутри трубчатого корпуса введена резьбовая втулка с фиксацией настраиваемого положения стопорным устройством для изменения натяга подпружиненного механизма защелки.
В отличие от прототипа, в предлагаемой полезной модели трубчатый корпус снабжен внутри резьбовой втулкой с фиксацией настраиваемого положения, что увеличивает надежность яса при работе и срок его эксплуатации, повышает удобство и технологичность сборки и ремонта яса, скорость и удобство настройки работы яса.
Преимуществом предлагаемой конструкции является повышение технологичности сборки и увеличение скорости настройки и сборки изделия в целом.
На фиг. 1 показан продольный разрез яса гидромеханического двустороннего действия согласно заявляемой полезной модели.
Яс гидромеханический двустороннего действия 1 (фиг. 1) состоит из составного трубчатого корпуса 2 и полого шпинделя 3, между которыми находится рабочая жидкость - масло, соединенных между собой подвижными шлицами 4, которые заполнены маслом, поршни 7, 8, 10 связаны со шпинделем 3 резьбовыми соединениями 6. Единственная гидравлическая камера 5 образована полым шпинделем 3, трубчатым корпусом 2 и двумя поршнями 7, 10. В единственной гидравлической камере 5 размещены два клапана 17, 18 ограничивающие течение рабочей жидкости - масла. Подпружиненный механизм защелки 9 с резьбовой втулкой 25 размещен в полости с маслом, образованной трубчатым корпусом 2 и полым шпинделем 3, ограниченной третьим поршнем 8, закрепленным на конце полого шпинделя 3 и вторым поршнем 10 гидравлической камеры 5, для возможной блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2 в одном направлении. Резьбовая втулка 25 при сборке яса настраивается за счет вращения резьбового соединения 27, изменяя свой линейный размер, увеличиваясь или уменьшаясь в длине. Длина и положение резьбовой втулки 25 после настройки фиксируется стопорным устройством 26, которое препятствует изменению линейного размера резьбовой втулки 25 посредством стопорения резьбового соединения 27. При изменении линейного размера резьбовой втулки 25 происходит изменение натяга подпружиненного механизма защелки, что приводит в свою очередь к изменению усилия блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2 в одном направлении. Ударник 11 и торец 13 трубчатого корпуса 2 расположены внутри трубчатого корпуса 2 для создания ударных нагрузок. Ударник 12 расположен снаружи трубчатого корпуса 2 со стороны подвижных шлицев 4. Торец 14 трубчатого корпуса 2 расположен снаружи шлицев 4. Ударник 12 и торец 14 служат для создания ударных нагрузок. Уплотнения подвижных соединений 15 и уплотнения неподвижных соединений 16. Радиальные отверстия 20, 21 для заливки рабочей жидкости - масла расположены в утолщенной части гидравлической камеры 5, резьбовые соединения 6 дополнительно защищены от попадания бурового раствора уплотнительными элементами 22, 23. Около торца 14 трубчатого корпуса 2 снаружи шлицев 4 выполнены отверстия 24 для уменьшения сопротивления при создании удара.
Устройство работает следующим образом.
Яс гидромеханический двустороннего действия 1 верхним концом трубчатого корпуса 2 с помощью резьбы соединяется с утяжеленной бурильной трубой (не показана на чертеже), а нижним концом полого шпинделя 3 с помощью резьбы соединяется с компоновкой низа бурильной колонны (не показана на чертеже). В случае возникновения прихвата в бурильной колонне проводят аварийные работы с применением яса гидромеханического двустороннего действия.
Для нанесения удара, направленного снизу вверх, производят дальнейшее натяжение бурильной колонны (подъемным устройством на буровой), при этом необходимо натянуть бурильную колонну на расчетную величину тягового усилия, чтобы преодолеть усилие блокировки продольного хода полого шпинделя 3 относительно трубчатого корпуса 2, т.е. усилие срабатывания подпружиненного механизма защелки 9, настроенного при сборке яса, в ясе гидромеханическом двустороннего действия начнется переток рабочей жидкости - масла, скорость трубчатого корпуса 2, перемещающегося относительно полого шпинделя 3 становится очень мала, так как перетекание рабочей жидкости - масла в гидравлической камере 5 осуществляется только через клапан 18, выполняющий функцию дросселирующего канала. Вследствие дросселирования рабочей жидкости - масла скорость перемещения подъемного устройства значительно выше скорости перемещения трубчатого корпуса 2, что позволяет создать вытяжку бурильной колонны, появляется сила упругости растянутой колонны труб. В гидравлической камере 5 возникает давление, пропорциональное усилию растяжения. После окончания дросселирования рабочей жидкости через клапан 18 рабочая жидкость - масло получает возможность резкого перетока, в результате чего давление резко падает, гидравлическая сила, удерживающая трубы в растянутом состоянии, исчезает, бурильные трубы сжимаются, тем самым ускоряя утяжеленную бурильную трубу и трубчатый корпус 2, происходит удар, направленный снизу вверх.
Для нанесения удара, направленного сверху вниз разгружают колонну труб до выбранной величины. Двигаясь вниз под действием собственной массы, трубы перемещают, трубчатый корпус 2 относительно полого шпинделя 3, происходит дросселирование рабочей жидкости через клапан 17. В гидравлической камере 5 возникает давление, пропорциональное усилию сжатия. После окончания дросселирования рабочей жидкости через клапан 17 рабочая жидкость - масло получает возможность резкого перетока, давление резко падает, трубчатый корпус 2 быстро перемещается вниз и торец 14 трубчатого корпуса 2 ударяет по ударнику 12, и следовательно, по прихваченному инструменту.
Яс гидромеханический двустороннего действия наиболее эффективен при постоянном нахождении в составе компоновки бурильной колонны, так как скорость и успех ликвидации прихвата зависит, в первую очередь, от времени с момента его возникновения.
Выполнение полезной модели с указанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет повысить удобство и технологичность сборки и ремонта яса, увеличить надежность яса при работе и срок его эксплуатации, уменьшить время настройки яса гидромеханического при сборке и ремонте.