close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4314

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4314
(13)
C1
7
(51) E 21B 23/00,
(12)
E 21B 23/04
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВИНЧИВАНИЯ ТРУБ В СКВАЖИНЕ
(21) Номер заявки: a 19990114
(22) 1999.02.10
(46) 2002.03.30
(71) Заявитель: Могилевский машиностроительный
институт (BY)
(72) Авторы: Игнатищев Р.М., Макаревич Д.М.,
Лустенков М.Е. (BY)
(73) Патентообладатель: Могилевский
машиностроительный институт (BY)
(57)
Устройство для отвинчивания труб в скважине, содержащее корпус, заякоривающий узел и механизм поворота, отличающееся тем, что механизм поворота выполнен в виде синусошарикового редуктора, водило
которого установлено с возможностью перемещения относительно корпуса, а заякоривающий узел состоит
из подпружиненных якорей.
BY 4314 C1
(56)
SU 313958, 1971.
SU 543736, 1977.
Игнатищев P.M. Общие сведения о синусошариковых передачах // Вестник машиностроения. - 1986. № 2. - С. 24-28.
BY 4314 C1
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для отвинчивания
труб, оставшихся в скважине в результате аварии.
Известно устройство для отворачивания труб в скважине, включающее корпус, планетарный редуктор с
ведущей и ведомой шестернями сателлитами, выполненными как одно целое с осями и тормозное устройство гидравлического действия, неподвижно соединенное с осями сателлитов планетарного редуктора [1].
Недостатком данного устройства является невысокая его жесткость из-за отсутствия стопорения устройства в обсадных трубах.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для отвинчивания бурильных труб в скважине, содержащее корпус, заякоривающий узел и механизм поворота, выполненный в
виде приводного гидравлического поршневого двигателя дифференциального действия, который через последовательно скрепленные шлицевую, геликоидальную и кулачковую муфты соединен с подвижным шпинделем, снабженным храповой полумуфтой, причем шлицевая полумуфта жестко соединена с корпусом [2].
Недостатком данного устройства является невысокая жесткость и надежность заякоривающего узла, выполненного в виде элластичных баллонов.
Задачей изобретения является создание жесткой и надежной конструкции устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для отвинчивания труб в скважине, содержащем
корпус, заякоривающий узел и механизм поворота, согласно изобретению, механизм поворота выполнен в
виде синусошарикового редуктора, водило которого установлено с возможностью перемещения относительно корпуса, а заякоривающий узел состоит из подпружиненных якорей.
На фигуре изображено предлагаемое устройство для отвинчивания труб в скважине. Механизм поворота
выполнен в виде редуцирующего устройства, которое увеличивает значение крутящего момента на выходном звене по сравнению с входным. Выходным звеном в данном случае является метчик, закрепляемый по
резьбе на нижней части корпуса устройства. Редуцирующее устройство является многорядным синусошариковым редуктором, который имеет ряд преимуществ по сравнению с редукторами других типов. В частности, передаточное отношение у синусошарикового редуктора не зависит от диаметральных размеров, как у
планетарных зубчатых редукторов, наиболее распространенных в турбо- и элетробурении, что очень важно в
данных условиях работы при ограниченных диаметральных размерах скважины.
Одна секция цилиндрического синусошарикового редуктора представляет собой удлиненный в осевом
направлении радиальный шарикоподшипник, причем беговые дорожки под шарики на внутренней и наружной втулках представляют собой не окружности, а волнообразные замкнутые линии - синусоиды. Шарики
имеют возможность ограниченно перемещаться в осевом направлении в прорезях водила (сепаратора). В зависимости от выбранной кинематической схемы одно из трех звеньев редуктора: наружная втулка, внутренняя втулка, водило, может быть ведущим звеном, другое - заторможенным, а третье - ведомым. Передаточное отношение подобной передачи зависит только от числа волн беговых дорожек, выполненных на втулках.
Более подробно принцип действия синусошариковых редукторов описан в [3].
Заякоривающий узел предлагаемого устройства имеет механический принцип действия в отличие от прототипа, где используется гидравлический привод. В результате устройство не нуждается в полной герметизации, в ужесточении допусков на сопрягаемые поверхности. Следовательно, снижается стоимость и трудоемкость изготовления устройства. Кроме того, якоря, изготовленные из закаленной легированной стали,
являются более прочными и надежными заякоривающими элементами, чем элластичные баллоны,
В основу предлагаемого устройства положен синусошариковый редуктор, состоящий из ведущего вала 1,
имеющего сквозное отверстие для движения промывочной жидкости. На валу 1 с помощью шпонки 2 располагаются внутренние втулки 3. В корпусе 4 на шпонке 5 располагаются наружные втулки 6. Между внутренними 3 и наружными 6 втулками базируется водило 7, по прорезям которого, равно как и по замкнутым синусоидальным канавкам внутренних 3 и наружных 6 втулок, перемещаются тела качения - шарики 8. В
верхней части водила 7 расположены три якоря 9, насаженные на оси 10 и подпружиненные с помощью пластинчатых пружин 11. Втулка 12 ввинчивается по резьбе в корпус 4. Водило 7 с якорями 9, валом 1 и редуцирующим механизмом имеет осевое перемещение относительно корпуса 4, осуществляемое с помощью
пружины 13. В верхней части устройства расположена втулка 14, которая фиксируется на валу 1 с помощью
шпонки 15 и гайки 16 с шайбой 17. На валу 1 также расположены кольца 18 и 19, изготовленные из антифрикционного материала. Кольцо 18 препятствует затиранию торцевой поверхности втулки 14, а кольцо 19
препятствует затиранию торцевой поверхности крайней верхней внутренней втулки синусошарикового редуктора о поверхности водила 7. Уплотнения 20, 21 и 22 предназначены для предотвращения вытекания смазочного материала из полости редуктора.
Устройство работает следующим образом. Верхним концом по резьбе втулки 14 устройство крепят к
трубам, а к нижнему концу по резьбе на корпусе 4 присоединяют ловильный инструмент. Собранный таким
образом инструмент опускают в скважину до аварийных труб и затем обеспечивают циркуляцию промывочной жидкости через устройство. При достижении метчиком аварийной трубы водило 7 получает осевое перемещение относительно корпуса 4 с помощью системы буровой установки. Водило 7 движется вниз отно2
BY 4314 C1
сительно корпуса 4, в результате чего якоря 9, подпружиненные пружинами 11, перемещаются по выступу
втулки 12 и, раскрываясь, стопорят устройство внутри обсадной трубы, повышая жесткость системы при отворачивании и одновременно центрируя устройство. Таким образом, набор внутренних втулок является ведущим звеном редуктора, наружные втулки с корпусом и ловильным инструментом - ведомым звеном, а водило с якорями - заторможенным звеном редуктора. Пружина 13 обеспечивает водилу 7 крайнее верхнее
положение в нерабочем состоянии и тем самым обеспечивает нераскрытие якорей 9 при спуске устройства в
скважину. Втулка 12 играет также роль центрирующе-предохранительного устройства: при спуске устройства в скважину якоря 9 должны находиться в нераскрытом состоянии и втулка 12, имея максимальный диаметр большим, чем диаметр нераскрытых якорей 9, предохраняет якоря 9 от затирания о поверхность обсадных труб. За счет замены якорей возможно ограниченное варьирование диаметром обсадной трубы при
проведении необходимых прочностных расчетов.
Втулке 14 по резьбе сообщается правое вращательное движение, которое по шпонке 15 передается валу
1. С помощью синусошарикового редуктора при заторможенном водиле 7, воспринимающем реактивный
момент, корпус 4 вместе с закрепленным в его нижней части метчиком получает левое вращение и происходит отвинчивание. Далее аварийные трубы извлекаются из скважины вместе с устройством. При поднятии
колонны труб, к которым крепится устройство по втулке 14, водило 7 перемещается в крайнее верхнее положение и якоря 9 благодаря силе упругости пружин 11 принимают нераскрытое положение. При этом снимается сцепление устройства с колонной обсадных труб, и устройство беспрепятственно поднимается на поверхность вместе с аварийными трубами, закрепленными на метчике. При необходимости операция
повторяется.
Источники информации:
1. А.с. СССР 543736, МПК 2 Е 21 В 23/00, 1977.
2. А.с. СССР 313958, МПК Е 2l В 23/04, 1971.
3. Игнатищев P.M. Общие сведения о синусошариковых передачах // Вестник машиностроения. - 1986. № 2. - С. 24-28.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
122 Кб
Теги
патент, by4314
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа