Ясс механический ЯМ
Ясс механический ЯМ (ЯМ-38) — скважинный ударный инструмент, предназначенный для создания осевых ударных импульсов при ликвидации прихватов заклинившего скважинного оборудования, приборов и инструментов в колонне НКТ или обсадной колонне нефтяных и газовых скважин. Применяется в составе геофизических компоновок при ГИС, ГДИС, ловильных работах, ремонтных и сервисных операциях, а также при посадке и съёме скважинного оборудования на скребковой проволоке или геофизическом кабеле.
Принцип действия яса основан на механизме «молот-наковальня»: два звена инструмента (корпус и шток) принудительно накапливают упругую энергию растянутой проволоки или сжатой колонны, а затем при срабатывании механизма стопора резко высвобождают эту энергию, создавая кратковременный ударный импульс, направленный вверх или вниз. По сравнению с медленным статическим усилием на проволоке, ударный импульс яса оказывает на 10–15 и более раз большее мгновенное усилие на заклиненный предмет, разрушая его адгезионное сцепление или механическую задержку в НКТ.
Конструктивно ЯМ состоит из двух частей (звеньев) — корпуса и штока, — перемещающихся относительно друг друга на длину хода (рабочий ход) с механическим стопором. Ропсокет на верхнем конце для заделки проволоки; возможна установка груза-утяжелителя. Спуск — на проволоке или кабеле через лубрикатор, при необходимости — на НКТ. Рекомендуется применение с лебёдками ЛИС-1(Г) или ЛИС-10 с повышенными скоростными характеристиками.
Конструкция
- Ясс в сборе
- Ропсокет (опционально)
- Груз-утяжелитесь (опционально)
Приечание: Ясс механический ЯМ представляет из себя корпус состоящих из двух частей (звеньев), перемещающихся относительно друг друга, ропсокет для заделки проволоки и, при необходимости, геофизический груз-утяжелитель. Принцип действия позволяет создавать ударный импульс при спуске ясса вниз или при движении вверх. Применение ясса позволяет снизить риск повреждения оборудования и минимизировать простои скважины.
Принцип работы
-
1
Ясс механический ЯМ реализует принцип накопления упругой потенциальной энергии растянутой проволоки (или сжатой колонны) с последующим резким высвобождением через механизм стопора и передачей ударного импульса на заклиненный прибор.
-
2
Корпус ясса соединён с заклиненным прибором внизу; шток ясса — с ловительной компоновкой или проволокой наверху. При натяжении проволоки вверх шток начинает перемещаться вверх относительно корпуса, растягивая проволоку — накапливается упругая энергия. Механический стопор удерживает шток в натянутом положении. При достижении критического усилия натяжения стопор срабатывает: шток резко ускоряется вверх и его ударный торец («молот») бьёт об опорную поверхность корпуса («наковальня»). Возникает мощный кратковременный ударный импульс, направленный вверх — он передаётся через заклиненный прибор и разрушает его адгезию к стенкам НКТ, отложения АСПО или механическую задержку в муфте.
-
3
Для удара вниз принцип аналогичен: компоновка сжимается (шток вниз), стопор срабатывает и шток резко движется вниз — удар направлен книзу. Скорость срабатывания ясса принципиально важна: для максимального эффекта проволока разгоняется лебёдкой ЛИС-1(Г) или ЛИС-10 до максимальной скорости — что обеспечивает максимальную накопленную кинетическую энергию в момент срабатывания.
Устройство
-
1Корпус — нижняя часть ясса. Соединяется с ловительным инструментом или непосредственно с заклиненным прибором. Содержит «наковальню» — ударную опорную поверхность, принимающую удар от штока. Наружный диаметр Ø38 мм.
-
2Подвижный шток (ударник) — верхняя часть ясса. Соединяется с проволокой через ропсокет. Перемещается внутри корпуса на длину рабочего хода. Содержит «молот» — ударный торец, наносящий удар по наковальне при срабатывании.
-
3Резьбовое соединение — резьба М12 (или другая под заказ) на нижнем торце корпуса. Обеспечивает подключение ловительного инструмента (УПЛР, Лягушка) или непосредственно аварийного оборудования.
-
4Механический стопор – ключевой элемент конструкции. Удерживает шток в натянутом (взведённом) положении при нарастании усилия. При достижении критического усилия — срабатывает и резко высвобождает шток, обеспечивая ударный импульс. Определяет усилие взвода и энергию удара.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 100 |
| 2 | Диаметр НКТ | НКТ-60, НКТ-73, НКТ-89 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2* |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +120 |
| 5 | Материальное исполнение | сталь 40, 30ХМА |
| 6 | Присоединительная резьба, мм | М12; М27х1,5*; М20х1,5* |
| 7 | Диаметр, мм | 38; 45* |
| 8 | Принцип ударного механизма | механический |
| 9 | Рабочий ход штока, мм | 500 |
| 10 | Масса, кг | от 8 |
Порядок работы
-
1
Оценка ситуации: убедиться, что прибор или инструмент заклинен — зафиксировать повышенное усилие на проволоке при подъёме. Определить характер заклинивания: АСПО, механическое защемление в муфте, обломки, отложения. Ясс применяется после того, как стандартный подъём не даёт результата.
-
2
Подготовка компоновки: собрать компоновку: проволока → ропсокет → ясс → ловительный инструмент (Ловитель «Лягушка» ЛЛ-40) → заклиненный прибор. Убедиться в надёжности всех резьбовых соединений. Установить груз-утяжелитель выше ясса при необходимости.
-
3
Взведение ясса (первый цикл): опустить компоновку на расчётную глубину. Начать подъём с нарастающей скоростью. Ясс взводится по мере натяжения проволоки. Продолжать подъём до срабатывания стопора.
-
4
Нанесение удара: при срабатывании стопора шток резко перемещается — создаётся ударный импульс. На лебёдке это ощущается как характерный рывок и рост нагрузки. Снизить скорость после срабатывания.
-
5
Серия ударов: если одного удара недостаточно — опустить компоновку вниз для взвода ясса в исходное положение, затем снова быстро поднять. Повторить 3–10 раз. Контролировать нагрузку после каждого удара — если прибор начал поддаваться, нагрузка снизится.
-
6
Извлечение: после освобождения прибора медленно поднять компоновку на поверхность. Контролировать нагрузку равномерно. При прохождении через муфты НКТ снижать скорость.
-
7
Осмотр: на поверхности разобрать компоновку, осмотреть ясс на предмет деформаций и задиров стопорного механизма. При необходимости — регулировка или замена стопорных элементов.
Особенности эксплуатации
-
-
Скорость подъёма проволоки при взводе ясса — ключевой параметр, определяющий энергию удара. Чем быстрее перемещается шток в момент срабатывания, тем выше кинетическая энергия удара. Именно поэтому производитель рекомендует применение скоростных лебёдок ЛИС-1(Г) или ЛИС-10 — они обеспечивают повышенную скорость подъёма (до 2–3 м/с и более), при которой ясс развивает максимальный ударный импульс.
-
-
Усилие взвода стопора регулируется и должно быть согласовано с максимально допустимой нагрузкой на применяемую проволоку. Превышение допустимой нагрузки на проволоку при попытках взвода ясса приводит к обрыву проволоки — и уже два предмета окажутся в скважине.
-
-
Механический ясс работает в средах с механическими примесями без снижения эффективности — отсутствие масляной камеры исключает деградацию из-за загрязнённой рабочей жидкости. Это принципиальное преимущество перед гидравлическим яссом при работе в скважинах с высоким содержанием мехпримесей.
-
-
При длительном нахождении яса в заклиненном положении под нагрузкой (без срабатывания) необходимо снизить нагрузку до нуля и повторить взвод с нуля. Нахождение под постоянным натяжением без срабатывания приводит к ускоренной усталости металла стопорных элементов.
-
-
Не допускается применение ясса для ударов выше нормативного диапазона нагрузок — стопорный механизм и ударные элементы имеют ресурс по числу срабатываний. После каждой операции осмотреть стопорные поверхности.
Вопросы и ответы
Для создания осевых ударных импульсов с целью освобождения заклиненного или прихваченного в НКТ скважинного оборудования: приборов, скребков, ловительного инструмента. Позволяет развить мгновенную ударную нагрузку, в 10–15 раз превышающую статическое усилие проволоки.
На нефтяных и газовых скважинах при геофизических исследованиях, ГДИС, ловильных работах и КРС. Спуск — на скребковой проволоке через лубрикатор или на НКТ. Применяется всякий раз, когда статическое усилие подъёма недостаточно для освобождения заклиненного оборудования.
ЯМ — механический стопор, нет масла, работает в любых средах с мехпримесями, не требует обслуживания. ЯГ (гидравлический) — тормозная камера с маслом, более контролируемый и мощный удар, но требует обслуживания при температурных изменениях. ЯМ предпочтительнее для геофизических работ.
Резьба М12 — подключение к грузам-утяжелителям, геофизическим приборам. Ропсокет Ø32 мм — крепление к скребковой проволоке. Лебёдки ЛИС-1(Г), ЛИС-10. Применяется в компоновках с приборами АМТ, АЦМ, пробоотборниками.
Рабочая среда: нефть, газ, пластовая вода, буровой раствор, высококонцентрированные мехпримеси — без ограничений для механического исполнения. Температура и давление — скважинные условия применяемой НКТ. Глубина — без ограничений для данного типоразмера.
Производитель рекомендует применение скоростных лебёдок ЛИС-1(Г) или ЛИС-10. Чем выше скорость подъёма в момент срабатывания стопора, тем выше кинетическая энергия удара. Медленный подъём снижает энергию импульса до минимума.
Обычно 3–10 ударов за операцию. Если после 5–7 ударов прибор не поддаётся — применить шаблонирование свинцовой печатью ПСТ для уточнения характера прихвата. Возможно, потребуется изменить компоновку или применить другой ловительный инструмент.
Проверить, что усилие натяжения достаточно для взвода стопора — слишком малое усилие не взводит ясс. Убедиться в правильности сборки компоновки. При повторном отказе — поднять компоновку, осмотреть стопорный механизм.
Да. Ясс устанавливается в любой точке компоновки — между проволокой и прибором для освобождения прихваченного прибора, или в составе компоновки на НКТ для освобождения прихваченных труб. Ловительный инструмент (УПЛР, Лягушка) при этом устанавливается ниже ясса.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Народный диаметр корпуса, мм
- Ясс механический ударный