ЯС ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

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 гидравлический яс двухстороннего действия (Патент RU №146817, МПК Е21В 31/113, публ. 20.10.2014 г. ), выбранный за прототип, состоящий из полого шпинделя и трубчатого корпуса, выполненных составными, телескопически соединенных без вращения между собой, включающих шлицевую и гидравлические секции, связанные между собой резьбовыми соединениями, заполненные рабочей жидкостью, поршни, две торцевые поверхности трубчатого корпуса, два ударника, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, клапаны, ограничивающие течение рабочей жидкости в гидравлической секции, резьбовые соединения дополнительно защищены от попадания бурового раствора уплотнительными элементами, первая из торцевых поверхностей трубчатого корпуса расположена снаружи шлицевой секции, один из ударников расположен снаружи полого шпинделя со стороны шлицевой секции, около торцевой поверхности трубчатого корпуса снаружи шлицевой секции выполнены отверстия для уменьшения сопротивления при создании удара, а для предотвращения перетока рабочей жидкости между трубчатым корпусом и полым шпинделем внутри гидравлической секции может устанавливаться дополнительная втулка.
Недостатком известной конструкции является недостаточная надежность работы и низкий ресурс яса в соленасышенных буровых растворах с содержанием ионов хлора более 50000 мг/л, а так же в нефтяных и кислотных ваннах. Окисление хромового покрытия трубчатого корпуса приводит к возможности выхода из строя уплотнений и к попаданию бурового раствора в гидравлическую камеру яса.
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении износостойкости деталей яса, срока службы гидравлического яса двухстороннего действия и надежности его работы.
Технический результат достигается за счет того, что гидравлический яс двухстороннего действия, содержащий полый шпиндель и трубчатый корпус, выполненные составными и телескопически связанные без вращения между собой, включающие секции гидравлическую и шлицевую, связанные между собой резьбовыми соединениями, заполненные рабочей жидкостью, поршни, две торцевые поверхности трубчатого корпуса, два ударника, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, клапаны, ограничивающие течение рабочей жидкости в гидравлической секции, резьбовые соединения дополнительно защищены от попадания бурового раствора уплотнительными элементами, первая из торцевых поверхностей трубчатого корпуса расположена снаружи шлицевой секции, один из ударников расположен снаружи полого шпинделя со стороны шлицевой секции, около торцевой поверхности трубчатого корпуса снаружи шлицевой секции выполнены отверстия для уменьшения сопротивления при создании удара, а для предотвращения перетока рабочей жидкости между трубчатым корпусом и полым шпинделем внутри гидравлической секции может устанавливаться дополнительная втулка, отличающийся тем, что поршни с уплотнениями подвижных соединений гидравлической секции размещены в трубчатом корпусе, внутренняя цилиндрическая часть которого покрыта эластомером для обеспечения герметичности и повышения износостойкости.
Преимуществом предлагаемой конструкции является расположение поршней в местах подвижных соединений гидравлической секции размещенных в трубчатом (цилиндрическом) корпусе, внутренняя цилиндрическая часть которого покрыта эластомером, что позволяет обеспечить герметичность изделия при работе с соленасыщенными буровыми растворами.
Устройство работает следующим образом.
Гидравлический яс двухстороннего действия верхним концом трубчатого корпуса с помощью резьбы соединяется с утяжеленной бурильной трубой, а нижним концом полого шпинделя с помощью резьбы соединяется с компоновкой низа бурильной колонны.
В случае возникновения прихвата в бурильной колонне проводят аварийные работы с применением гидравлического яса двухстороннего действия. Для нанесения удара, направленного снизу вверх, производят дальнейшее натяжение бурильной колонны (подъемным устройством на буровой), при этом необходимо натянуть бурильную колонну аа расчетную величину тягового усилия, в гидравлическом ясе двухстороннего действия начнется переток рабочей жидкости, скорость трубчатого корпуса, перемещающегося относительно полого шпинделя становится очень мала, так как перетекание рабочей жидкости в гидравлической секции осуществляется только через клапан, выполняющий функцию дросселирующего канала. Вследствие дросселирования жидкости скорость перемещения подъемного устройства значительно выше скорости перемещения трубчатого корпуса, что позволяет создать вытяжку бурильной колонны, появляется сила упругости растянутой колонны труб. В гидравлической секции возникает; давление, пропорциональное усилию растяжения. После окончания дросселирования рабочей жидкости через клапан рабочая жидкость 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, 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 относительно полого шпинделя, происходит дросселирование рабочей жидкости через клапан. В гидравлической секции возникает давление, пропорциональное усилию сжатия. После окончания дросселирования рабочая жидкость получает возможность резкого перетока, давление резко падает, трубчатый корпус быстро перемещается вниз и торцевая поверхность трубчатого корпуса ударяет по ударнику, и следовательно, по прихваченному инструменту.
Выполнение полезной модели с указанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет получить гидравлический яс двухстороннего действия более надежным при работе в буровых соленасыщенных растворах, исключив вероятность отказа изделия из-за окисления хромового покрытия, повысить надежность всей конструкции в целом и увеличить срок службы.