МЕХАНИЧЕСКИЙ ЯСС

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначается для ликвидации прихватов инструмента при бурении и капитальном ремонте скважин.

Известен ясс, предназначенный для ликвидации прихватов при бурении, см. патент США 5139086 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1994 г.

Этот ясс имеет сложную конструкцию.

Известен ясс двойного действия, см. заявку РСТ 93/04258 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1994 г.

Этот ясс сложен при эксплуатации.

Известен ударный ясс, см. патент США 5327982 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1995 г.

Этот ясс не надежен при эксплуатации.

Известен ловильный ясс для буровой колонны, см. заявку РСТ 94/09247 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1995 г.

Конструктивное выполнение элементов ясса сложное и при эксплуатации он не надежен.

Известен механический ясс, см. авторское свидетельство СССР 1530746 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1988 г.

Этот ясс неэффективен, шток при ликвидации прихватов не имеет возможности свободно перемещаться по всей длине хода.

Известен механический ясс, включающий корпус с наковальней, установленный в нем с возможностью ограничения осевого перемещения шток с бойком и узел расцепления, см. авторское свидетельство СССР 1682525 по кл. Е 21 В 31/107, опубл. 1991 г. Шток имеет винтовую нарезку на наружной поверхности. Узел расцепления выполнен в виде двух втулок. Верхняя втулка взаимодействует с винтовой нарезкой штока и имеет ответную ей внутреннюю винтовую нарезку. Шток имеет шары, установленные в винтовых нарезках штока и верхней втулки. Нижняя втулка зафиксирована от поворота и подпружинена относительно корпуса в осевом направлении. Фиксатор установлен в корпусе и подпружинен в радиальном направлении относительно корпуса. В нижней части нижней втулки выполнено отверстие под фиксатор. Фиксатор фиксирует нижнюю втулку в ее крайнем нижнем положении. В нижней части штока имеется кольцевой выступ для перевода фиксатора в исходное положение при крайнем нижнем положении штока.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Однако оно обладает рядом недостатков.

После удара бойка в наковальню верхняя втулка с шариками должна остановиться, стопором для нее будет корпус. Поэтому вся кинетическая энергия вращающейся верхней втулки перейдет на торец корпуса крутящим моментом, который может раскрепить резьбовое соединение ясса и труб.

Неточная регулировка фиксатора относительно отверстия нижней втулки приведет к поломке механизма, так как нижняя втулка не будет зафиксирована в нижнем положении относительно корпуса и под действием пружины войдет в зацепление с верхней втулкой, вращающейся относительно корпуса. Произойдет удар, и нижняя втулка переместится вниз, однако под действием пружины вновь возвратится в исходное положение. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока верхняя втулка не перестанет вращаться и не войдет в зацепление с нижней втулкой. Удар нижней втулки по верхней недопустим, так как приведет к поломке элементов и пружины.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения надежности работы ясса путем обеспечения плавности регулировки усилия срабатывания узла расцепления.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что ясс, включающий корпус с наковальней, установленный в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения штока с бойком, имеет узел расцепления, который состоит из резьбовой втулки, упора с седлом и расположенного между ними фиксатора, поджатого к седлу, взаимодействующего с пружиной, регулируемой резьбовой втулкой, и цанги, взаимодействующей своими лепестками с фиксатором и упором для отжатия фиксатора от седла.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

В предложенном техническом решении повышение надежности работы ясса путем обеспечения плавности регулировки усилия срабатывания узла расцепления достигается за счет того, что узел расцепления содержит упор, фиксатор, цангу и резьбовую втулку, и при растяжении колонны труб, когда усилие натяжения штока превысит силу удержания узлом расцепления, происходит плавное размыкание цанги с упором, фиксатор переместится, а пружина надежно его подожмет к упору, усилие поджатия фиксатора к цанге пружиной регулируется резьбовой втулкой.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - механический ясс, разрез;
на фиг. 2 - узел А на фиг. 1.

Ясс состоит из составного корпуса 1 с наковальней 2, в котором размещен шток 3 с бойком 4 и шлицами 5 с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 и узел расцепления 6 штока 3 и корпуса 1.

Узел расцепления 6 состоит из цанги 7 с лепестками 8, упора 9 с седлом 10, пружины 11, фиксатора 12, резьбовой втулки 13, установленной в корпусе 1.

Работа ясса осуществляется следующим образом.

Перед спуском ясса в скважину резьбовой втулкой 13 регулируют поджатие фиксатора 12 к цанге 7 с помощью пружины 11. Ясс свинчивается с колонной насосно-компрессорных труб и спускается в скважину до аварийной колонны труб. Спуск производят на талевом блоке буровой вышки (не показана) до тех пор, пока резьбовая втулка 13 корпуса 1 не упрется в резьбу муфты на колонне труб.

Осуществляют вращение колонны труб с яссом, при этом вращение штока 2 через шлицы 5 передается на корпус 1 и происходит свинчивание с колонной прихваченных труб.

Осуществляют натяжение колонны труб со штоком 3, удерживаемого узлом расцепления 6, при этом происходит растяжение колонны труб. При достижении усилия натяжения штока 3, превышающего силу удержания узлом расцепления 6, происходит перемещение фиксатора 12 лепестками 8 цанги 7 с одновременным их размыканием с упором 9. Освободившийся шток 3 свободно переместится вверх до удара бойком 4 по наковальне 2 корпуса 1, а пружина 11 подожмет фиксатор 12 к седлу 10. Ударный импульс с корпуса 1 передастся на аварийную колонну.

Для повторного нанесения удара необходимо вновь медленно спустить колонну со штоком 3 до упора бойка 4 в корпус 1, при этом цанга 7 отожмет фиксатор 12 от седла 10, а лепестки 8 войдут в зацепление с упором 9. Пружина 11 обеспечит необходимое усилие удержания фиксатором 12 лепестков 8 на упоре 9.

В случае, если не удалось освободиться от прихвата, то необходимо отвернуть колонну труб вместе с яссом и поднять их из скважины.

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом, что подтверждают испытания опытной партии яссов с заявленным узлом расцепления, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость".

Использование заявленного изобретения позволяет повысить надежность работы механического ясса, так как узел расцепления содержит упор, фиксатор, цангу и резьбовую втулку, которые обеспечивают плавность регулировки усилия срабатывания узла расцепления.