RU2012771C1

RU2012771C1 - Device for cutting pipes in well

Info

Publication number: RU2012771C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Илларионов
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: well recovery and repair. SUBSTANCE: device has sleeve rigidly connected to body lower end. Sleeve has radial channels and perforated partition. The latter is installed in sleeve hollow above its radial channels. Arranged in sleeve hollow under partition are balls for closing radial channels during device rotation. Piston is accommodated under cutters and made with periphery holes to communicate hollow of pipe string through filter tube, sleeve hollow, piston periphery and body ports with well space behind body. required load exerted on cutters is built up by increased pressure differential under piston. EFFECT: higher reliability and simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к восстановлению и ремонту скважин путем резки и последующего подъема труб. The invention relates to the restoration and repair of wells by cutting and subsequent lifting of pipes.

Известны устройства для резки труб в скважине, содержащие корпус с присоединительным переводником, резцы и приводы резцов для выдвижения резцов в рабочее положение, выполненные из подпружиненного поршня со штоком и конусом [1] . Known devices for cutting pipes in a well, comprising a housing with a connecting sub, cutters and cutter drives for extending the cutters to the working position, made of a spring-loaded piston with a rod and cone [1].

Недостатком указанных устройств является быстрая поломка режущих кромок резцов из-за больших вибраций и ударов, действующих на устройство при резке трубы в скважине. The disadvantage of these devices is the rapid breakdown of the cutting edges of the cutters due to large vibrations and shocks acting on the device when cutting a pipe in the well.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для резки труб в скважине, включающее корпус с окнами, связанные с корпусом переводник и трубку-фильтр, установленные в окнах корпуса резцы, шарнирно связанные с корпусом и подпружиненные относительно него, упорное кольцо с каналами и подпружиненный относительно упорного кольца поршень, жестко связанный с конусом, установленным с возможностью взаимодействия с резцами [2] . Closest to the proposed technical essence is a device for cutting pipes in a well, including a housing with windows, an adapter connected to the housing and a filter tube, cutters installed in the housing windows, articulated with the housing and spring-loaded relative to it, a thrust ring with channels and a spring-loaded relative to the thrust ring, a piston rigidly connected to a cone installed with the possibility of interaction with cutters [2].

Недостатком указанного устройства является быстрая поломка режущих кромок резцов из-за вибраций и ударов, действующих на устройство при резке трубы, а устанавливаемые подпружиненные амортизаторы на резцах конструктивно слабы и не исключают воздействия вибрации. The disadvantage of this device is the rapid breakdown of the cutting edges of the cutters due to vibrations and shocks acting on the device when cutting the pipe, and the installed spring-loaded shock absorbers on the cutters are structurally weak and do not exclude the effects of vibration.

При сломе пружины амортизатора происходит выдвижение резцов из паза корпуса, где они располагаются в нерабочем положении, в связи с чем происходит слом режущей кромки, а в худшем случае заклинивание устройства при спуске его в скважину, что приводит к повреждению труб и устройства. When the shock absorber spring is broken, the cutters extend from the groove of the body, where they are in the idle position, and therefore the cutting edge is broken, and in the worst case, the device is jammed when it is lowered into the well, which leads to damage to the pipes and the device.

Расположение привода над резцами усложняет конструктивное исполнение и резца и привода. The location of the drive above the cutters complicates the design of both the cutter and the drive.

Возможен случай слома пружины привода резцов, конус, находясь в нижнем положении, будет удерживать резцы в выдвинутом положении, расклинивая устройство в колонне и осложнив его спуск или подъем из скважины. В конструкции устройства для резки труб в скважине изменение нагрузки на резцы достигается только за счет изменения количества прокачиваемой жидкости, не предусмотрено автоматическое изменение нагрузки на резцы в нужный момент, например, при запуске в работу турбобура или гидравлического забойного двигателя, спущенного в скважину вместе с устройством для его вращения. Это ограничивает применение устройства для резки труб в скважине. There may be a case of breaking the spring of the drive of the cutters, the cone, being in the lower position, will hold the cutters in the extended position, wedging the device in the column and complicating its descent or ascent from the well. In the design of a device for cutting pipes in a well, a change in the load on the cutters is achieved only by changing the amount of pumped fluid; there is no automatic change in the load on the cutters at the right time, for example, when a turbodrill or a downhole hydraulic motor launched into the well with the device are put into operation for its rotation. This limits the use of the device for cutting pipes in the well.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и увеличение надежности в работе. The purpose of the invention is to simplify the design of the device and increase reliability in operation.

Поставленная цель достигается применением устройства для резки труб в скважине, опускаемого с турбобуром или забойным гидравлическим двигателем в скважину на насосно-компрессорных трубах, что исключает необходимость дополнительной подвозки бурильных труб, бурового оборудования и установки ротора на устье скважины и других затрат, связанных с извлечением труб при ремонте скважины. This goal is achieved by the use of a device for cutting pipes in the well, lowered with a turbo-drill or a downhole hydraulic motor into the well on tubing, which eliminates the need for additional transportation of drill pipes, drilling equipment and installing the rotor at the wellhead and other costs associated with removing the pipes when repairing a well.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 2. In FIG. 1 presents the proposed device; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 2.

Устройство для резки труб в скважине, включающее корпус 2 с окнами 6, жестко связанные с корпусом, переводник 1 для соединения с колонной труб и трубку-фильтр 7, резцы 4, установленные в окнах 6 корпуса 2, шарнирно связанные с корпусом 2 через их подвеску 3 и подпружиненные относительно корпуса пружинами 5, упорное кольцо 9 с каналами 20 для прохождения циркулирующей жидкости, подпружиненный пружиной 10 относительно упорного кольца 9 поршень 11, выполненный с периферийными отверстиями 19, жестко связанный с конусом 8, установленные с возможностью взаимодействия с резцами 4, размещенными под ними, снабжен жестко связанным с нижним торцом корпуса стаканом 12 с радиальными каналами 13, перфорированную перегородку 21, установленную в полости стакана 12 над его радиальными каналами 13 и шарики 14, размещенные в полости стакана 12 под перегородкой 21, с возможностью перекрытия радиальных каналов 13 при вращении устройства. Привод резцов и вариатор смонтированы в цилиндре 17 с глухой пробкой 15 с монтажными углублениями 16, установленными под резцами 4. A device for cutting pipes in a well, including a housing 2 with windows 6, rigidly connected to the housing, an adapter 1 for connecting to the pipe string and a filter tube 7, cutters 4 mounted in the windows 6 of the housing 2, pivotally connected to the housing 2 through their suspension 3 and spring-loaded relative to the housing by springs 5, a thrust ring 9 with channels 20 for circulating fluid passage, a piston 11 spring-loaded with a spring 10 relative to the thrust ring 9, made with peripheral holes 19, rigidly connected to the cone 8, which can be engaged action with the cutters 4 placed under them, is equipped with a glass 12 with radial channels 13 rigidly connected to the lower end of the body, a perforated partition 21 mounted in the cavity of the glass 12 above its radial channels 13 and balls 14 placed in the cavity of the glass 12 under the partition 21, with the possibility of overlapping radial channels 13 during rotation of the device. The drive of the cutters and the variator are mounted in the cylinder 17 with a blind plug 15 with mounting recesses 16 mounted under the cutters 4.

Устройство для резки труб в скважине работает следующим образом: устройство навинчивается на вал гидравлического забойного двигателя или турбобура, спускается на насосно-компрессорных трубах в скважину до нужной отметки, после чего включается насос для прокачки жидкости. Поток жидкости, пройдя трубы и гидравлический двигатель, поступает в устройство через переводник 1, трубку-фильтр 7 в полость вариатора 12, откуда по радиальным каналам 13 и перфорированной перегородке 21 под поршень 11, через периферийные отверстия 19 поршня 11, каналам 20 упорного кольца 9 и окнам 6 корпуса 2 в колонное пространство за корпусом. При вращении вала забойного двигателя вместе с устройством шарики вариатора 12 под действием инерционных сил поднимаются по наклонной плоскости радиальных каналов 13, перекрывая их от колонного пространства, направляя весь поток прокачиваемой жидкости под поршень 11 для создания необходимой нагрузки на резцы 4 за счет увеличения перепада давления под поршнем 11. Охлаждение резцов 4 при работе устройства происходит за счет циркулирующей жидкости в окнах 6 корпуса 2. Действие конуса 8 непосредственно против режущих кромок резцов 4 с постоянной нагрузкой на них значительно снижает явление вибрации резца при резании трубы. Окончание резки трубы определяется по степени натяжения колонны, после чего отключается насос, вследствие чего прекращается циркуляция жидкости, давление в системе выравнивается, двигатель останавливается, шарики 14 вариатора 12 скатываются по наклонным каналам 13 к центру, открывая их, под действием пружины 10 поршень 11 вместе с конусом 8 возвращается в нерабочее положение, резцы 4 под действием пружин 5 входят в окна, занимая нерабочее положение, и удерживаются внутри корпуса 2. Производится последовательно подъем вначале устройства для резки труб в скважине с двигателем, а затем отрезанной части колонны из скважины. A device for cutting pipes in a well works as follows: the device is screwed onto the shaft of a hydraulic downhole motor or a turbodrill, descends on the tubing to the desired mark, after which the pump for pumping fluid is turned on. The fluid flow, passing through the pipes and the hydraulic motor, enters the device through the sub 1, the filter tube 7 into the variator cavity 12, from where the radial channels 13 and the perforated baffle 21 under the piston 11, through the peripheral holes 19 of the piston 11, the channels 20 of the thrust ring 9 and windows 6 of the housing 2 in the columned space behind the housing. When the shaft of the downhole motor rotates together with the device, the balls of the variator 12 under the action of inertial forces rise along the inclined plane of the radial channels 13, blocking them from the column space, directing the entire flow of pumped liquid under the piston 11 to create the necessary load on the cutters 4 by increasing the pressure drop under the piston 11. The cooling of the cutters 4 during operation of the device is due to the circulating fluid in the windows 6 of the housing 2. The action of the cone 8 directly against the cutting edges of the cutters 4 with a constant the load on them significantly reduces the phenomenon of vibration of the cutter when cutting the pipe. The end of the cutting of the pipe is determined by the degree of tension of the column, after which the pump is turned off, as a result, the liquid circulation stops, the pressure in the system equalizes, the engine stops, the balls 14 of the variator 12 roll along the inclined channels 13 to the center, opening them, under the action of the spring 10, the piston 11 together with the cone 8 returns to the inoperative position, the cutters 4 under the action of the springs 5 enter the windows, occupying the inoperative position, and are held inside the housing 2. The device for cutting Ki pipes in the well with the engine, and then the cut-off part of the string from the well.

Конструкция устройства для резки труб в скважине проста, что позволяет изготавливать и ремонтировать устройство в промысловых механических мастерских, увеличение надежности в работе происходит за счет достаточной прочности деталей, особенно резца как главного элемента устройства. Опытные образцы устройства для резки труб в скважине изготовлены в механических мастерских АУПНП и КРС объединения "Татнефть". Испытания показали, что время на один рез трубы затрачивается 8-15 мин работы устройства для резки труб в скважине. Стойкость резца позволяет сделать 5-7 резов без ремонта резца, что в свою очередь позволяет в случае необходимости, использовать устройство многократно без подъема его из скважины. The design of the device for cutting pipes in the borehole is simple, which makes it possible to manufacture and repair the device in field mechanical workshops; the increase in reliability is due to the sufficient strength of the parts, especially the cutter as the main element of the device. Prototypes of a device for cutting pipes in a well were made in the mechanical workshops of AUPNP and KRS of the Tatneft association. Tests have shown that it takes 8-15 minutes to work on a pipe cut for a device for cutting pipes in a well. The resistance of the cutter allows you to make 5-7 cuts without repairing the cutter, which in turn allows, if necessary, to use the device repeatedly without lifting it from the well.

Осложнений при работе устройства для резки труб в скважине не наблюдалось. (56) Авторское свидетельство СССР N 717279, кл. Е 21 В 29/00, 1980. There were no complications during the operation of the pipe cutting device in the well. (56) Copyright certificate of the USSR N 717279, cl. E 21 B 29/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 717278, кл. Е 21 В 29/00, 1980. 2. USSR author's certificate N 717278, cl. E 21 B 29/00, 1980.

Claims

DEVICE FOR CUTTING PIPES IN A WELL, including a housing with windows, rigidly connected to the housing; an adapter for connecting to the pipe string and a tube - a filter, cutters installed in the windows of the housing, articulated with the housing and spring-loaded relative to it, a thrust ring with channels and spring-loaded relative to the thrust ring the piston is rigidly connected with a cone installed with the possibility of interaction with the cutters, characterized in that it is equipped with a glass with radial channels, perforations, rigidly connected with the lower end of the housing a septum installed in the cavity of the glass above its radial channels and balls placed in the cavity of the glass under the partition with the possibility of overlapping radial channels during rotation of the device, while the piston is placed under the cutters and made with peripheral holes for communicating the cavity of the pipe string through the filter tube, the cavity of the glass, the peripheral holes of the piston and the window of the body with the space of the well behind the body.