RU2213848C2 - Device for sand bridge removal from well - Google Patents
Device for sand bridge removal from well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2213848C2 RU2213848C2 RU2001134653A RU2001134653A RU2213848C2 RU 2213848 C2 RU2213848 C2 RU 2213848C2 RU 2001134653 A RU2001134653 A RU 2001134653A RU 2001134653 A RU2001134653 A RU 2001134653A RU 2213848 C2 RU2213848 C2 RU 2213848C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- movable shaft
- rigidly
- crown
- channels
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к эксплуатации и ремонту скважин и может быть использовано для очистки скважин от песчаных пробок и шлама. The invention relates to the operation and repair of wells and can be used to clean wells from sand plugs and sludge.
Анализ существующего уровня показал следующее:
- известно устройство для очистки забоя скважин, в том числе от песчаных пробок и шлама, содержащее механизм разрушения, состоящий из внутреннего патрубка, втулки, выполняющей роль гидронасадка, фрезы и гильзу (внешний патрубок), концентрично установленную и подвижную относительно механизма разрушения (см. а.с. 973799 от 25.05.81 г. по кл. Е 21 В 43/00, опубл. в ОБ 42,1982 г.)
Недостатком известного устройства является низкая эффективность очистки скважины от песчаной пробки.Analysis of the existing level showed the following:
- a device is known for cleaning the bottom of wells, including from sand plugs and sludge, containing a fracture mechanism consisting of an internal nozzle, a sleeve acting as a hydraulic nozzle, a cutter and a sleeve (external nozzle) concentrically mounted and movable relative to the fracture mechanism (see AS 973799 dated 05.25.81 according to class E 21 B 43/00, published in OB 42.1982)
A disadvantage of the known device is the low efficiency of cleaning the well from sand plugs.
Это обусловлено рядом причин:
- движение наружного патрубка вниз под действием силы тяжести в условиях водо-песчаной пульпы затруднено, что приводит к заклиниванию устройства;
- внутренний и внешний патрубки находятся в постоянном контакте с песком, что также может привести к возможности их заклинивания.This is due to several reasons:
- the movement of the outer pipe downward under the action of gravity under water-sand pulp is difficult, which leads to jamming of the device;
- the inner and outer nozzles are in constant contact with the sand, which can also lead to the possibility of jamming.
В качестве прототипа взято устройство для очистки скважины от песчаной пробки, содержащее механизм разрушения, состоящий из полого корпуса, соосно установленного в нем подвижного вала (стакана) с турбиной и гильзу, концентрично установленную и подпружиненную относительно механизма разрушения (см. а. с. 829877 от 31.05.79 г. по кл. Е 21 В 37/00,21/00, опубл. в БИ 18, 1981 г.). As a prototype, a device was taken to clean a well from a sand plug, containing a fracture mechanism, consisting of a hollow body, a movable shaft (cup) coaxially mounted in it with a turbine and a sleeve, concentrically mounted and spring-loaded relative to the fracture mechanism (see a.s. 829877 from 05/31/79, class E 21 B 37 / 00,21 / 00, published in BI 18, 1981).
Недостатком указанного устройства является неэффективность разрушения песчаной пробки. The disadvantage of this device is the inefficiency of the destruction of the sand cork.
Это обусловлено рядом причин:
- неподвижность механизма разрушения в осевом направлении не позволяет осуществлять механическое воздействие на песчаную пробку;
- совпадение нижних торцовых поверхностей механизма разрушения и гильзы приводит к забиванию их вертикальных каналов и, как следствие, заклиниванию механизма разрушения;
- отсутствие радиальных каналов в гильзе затрудняет циркуляцию промывочной жидкости;
- отсутствие в конструкции механизма разрушения коронки, армированной твердосплавными резцами, и торцовых зубьев на нижней поверхности гильзы, то есть использование для разрушения песчаной пробки только ударных импульсов жидкости не обеспечивает механического разрушения прочных участков пород.This is due to several reasons:
- the immobility of the fracture mechanism in the axial direction does not allow mechanical impact on the sand cork;
- the coincidence of the lower end surfaces of the fracture mechanism and the sleeve leads to clogging of their vertical channels and, as a consequence, jamming of the fracture mechanism;
- the absence of radial channels in the sleeve makes it difficult to circulate the flushing fluid;
- the absence in the design of the mechanism of destruction of the crown, reinforced with carbide cutters, and the front teeth on the lower surface of the liner, that is, using only shock pulses of liquid to destroy the sand plug does not provide mechanical destruction of strong sections of rocks.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, обеспечивает повышение эффективности разрушения песчаной пробки за счет особой конструкции механизма разрушения, обеспечивающего гидромеханическое воздействие на породу различной прочности и исключение заклинивания инструмента. The technical result that can be obtained by implementing the present invention provides an increase in the efficiency of destruction of a sand cork due to the special design of the fracture mechanism, providing hydromechanical effects on the rock of various strengths and eliminating jamming of the tool.
Технический результат достигается с помощью известного устройства, содержащего механизм разрушения, состоящий из полого корпуса, соосно установленного в нем подвижного вала с турбиной и гильзу, концентрично установленную и подпружиненную относительно механизма разрушения, которое дополнительно содержит подпружиненный полый шток, жестко соединенный с механизмом разрушения в верхней части и обеспечивающий его подвижность в осевом направлении, а механизм разрушения дополнительно содержит коронку, жестко связанную с корпусом в нижней части, выполненную в виде втулки с вертикальными промывочными каналами и жестко закрепленными на ее нижней боковой поверхности взаимно перпендикулярными пластинами, причем нижняя торцовая поверхность пластин армирована твердосплавными резцами и имеет трапецеидальную форму, а также верхний и нижний диски, установленные на цапфах подвижного вала, с симметрично расположенными относительно оси устройства циркуляционными каналами и кулачок, жестко насаженный на подвижный вал, а гильза дополнительно содержит в нижней части торцовые зубья и радиальные каналы. The technical result is achieved using a known device containing a fracture mechanism, consisting of a hollow body, a coaxially mounted movable shaft with a turbine and a sleeve concentrically mounted and spring-loaded relative to the fracture mechanism, which further comprises a spring-loaded hollow rod rigidly connected to the fracture mechanism in the upper parts and ensuring its mobility in the axial direction, and the destruction mechanism further comprises a crown rigidly connected to the housing in the lower parts made in the form of a sleeve with vertical washing channels and mutually perpendicular plates rigidly fixed on its lower side surface, the lower end surface of the plates reinforced with carbide cutters and has a trapezoidal shape, as well as the upper and lower disks mounted on the axles of the movable shaft, with symmetrical circulation channels located relative to the axis of the device and a cam rigidly mounted on the movable shaft, and the sleeve further comprises a mechanical tooth in the lower part and radial channels.
Анализ изобретательского уровня показал следующее: из источников патентной документации и научно-технической литературы нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие со всеми отличительными признаками заявляемого технического решения, а именно особенности конструкции механизма разрушения и его крепления. Таким образом, достигаемый технический результат обусловлен неизвестными свойствами частей рассматриваемого устройства и связями между ними. Изобретение явным образом не следует из уровня техники, то есть соответствует условию изобретательского уровня. The analysis of the inventive step showed the following: from the sources of patent documentation and scientific and technical literature, we did not identify technical solutions that are based on features that coincide with all the distinguishing features of the claimed technical solution, namely, the structural features of the fracture mechanism and its fastening. Thus, the achieved technical result is due to the unknown properties of the parts of the device in question and the relationships between them. The invention does not explicitly follow from the prior art, that is, it meets the condition of an inventive step.
Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:
на фиг.1 представлена конструкция устройства в продольном разрезе;
на фиг.2 представлен горизонтальный разрез в плоскости А-А.The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:
figure 1 shows the design of the device in longitudinal section;
figure 2 presents a horizontal section in the plane aa.
Заявляемое устройство содержит механизм разрушения, состоящий из полого цилиндрического корпуса 1, во внутренней части которого соосно размещен подвижный вал 2, в верхней части выполненный в виде турбины. Механизм разрушения в верхней части жестко соединен с полым штоком 3, подпружиненным возвратной пружиной 4, обеспечивающим подвижность механизма разрушения в осевом направлении. В нижней части механизм разрушения содержит коронку, жестко соединенную с полым корпусом 1. Коронка выполнена в виде втулки 5, верхняя часть которой полая, а в нижней внутренней части выполнены вертикальные промывочные каналы 6, симметрично расположенные относительно оси устройства. На нижней боковой поверхности втулки 5 жестко закреплены взаимно перпендикулярные пластины 7, нижняя торцовая поверхность которых армирована твердосплавными резцами 8 и имеет трапецеидальную форму. На цапфах подвижного вала 2 установлены верхний диск 9 и нижний диск 10 с симметрично расположенными относительно оси устройства циркуляционными каналами 11 и 12 соответственно. На нижней поверхности верхнего диска 9 и верхней поверхности нижнего диска 10 соосно устройству выполнены проточки 13 и 14 с запрессованными в них втулками 15 и 16, являющимися подшипниками скольжения для подвижного вала 2. Над нижним диском 10 на подвижный вал 2 жестко насажен кулачок 17. Механизм разрушения концентрично установлен в гильзу. Гильза состоит из полого цилиндра 18, жестко соединенного с ниппелем 19 и муфтой 20. В нижней части гильзы выполнены торцовые зубья 21 и радиальные каналы 22, соединяющие внутреннюю полость устройства с затрубным пространством. Нижняя внутренняя поверхность гильзы имеет кольцевой выступ 23. Верхняя часть муфты 20 жестко связана с полым штоком 24, имеющим в верхней части уплотнительное кольцо 25. На полом штоке 24 установлена пружина 26, закрытая кожухом 27. Нижняя часть пружины 26 упирается в муфту 20, обеспечивая подвижность гильзы относительно механизма разрушения, а верхняя поджимает полый цилиндр 28, в верхнюю часть которого ввернут переводник 29 для соединения устройства с общей компоновкой инструмента. The inventive device comprises a fracture mechanism, consisting of a hollow cylindrical body 1, in the inner part of which a movable shaft 2 is coaxially placed, made in the upper part in the form of a turbine. The destruction mechanism in the upper part is rigidly connected to the hollow rod 3, spring-loaded return spring 4, providing mobility of the destruction mechanism in the axial direction. In the lower part, the destruction mechanism contains a crown rigidly connected to the hollow body 1. The crown is made in the form of a sleeve 5, the upper part of which is hollow, and
Устройство имеет следующие габариты:
наружный диаметр, мм - 56
длина, мм - 860
масса, кг ~7,5
Качество заготовок, используемых для изготовления деталей устройства, должно соответствовать:
- нормам химического состава на сталь углеродистую, качественную, конструкционную согласно ГОСТ 1050-88, на сталь легированную конструкционную ГОСТ 4543-71;
- для навивки пружины проволока из стали пружинистой ГОСТ 9389-78;
- конструкция и размеры уплотнительных колец ГОСТ 9833-73, а качество - ГОСТ 18829-73.The device has the following dimensions:
outer diameter mm - 56
length, mm - 860
weight, kg ~ 7.5
The quality of the blanks used to manufacture the parts of the device should correspond to:
- chemical composition standards for carbon steel, high-quality, structural according to GOST 1050-88, alloyed structural steel for GOST 4543-71;
- for winding a spring wire made of spring steel GOST 9389-78;
- the design and dimensions of the sealing rings GOST 9833-73, and the quality - GOST 18829-73.
Шероховатость металлических деталей должна соответствовать ГОСТ 2789-73 и техническим требованиям чертежей. The roughness of metal parts must comply with GOST 2789-73 and the technical requirements of the drawings.
Метрические резьбы должны выполняться по ГОСТ 8724-81 с профилем по ГОСТ 9150-81, основными параметрами по ГОСТ 24705-87 и допусками по ГОСТ 16093-81. Metric threads should be made in accordance with GOST 8724-81 with a profile in accordance with GOST 9150-81, the main parameters in accordance with GOST 24705-87 and tolerances in accordance with GOST 16093-81.
Работа устройства
Принцип работы устройства для очистки песчаных пробок основан на использовании действия гидроудара. Устройство спускают в скважину на гибких или насосно-компрессорных трубах малого диаметра на глубину образования песчаной пробки (скважинная среда - буровой раствор на водной основе, нефть, газ, газоконденсат, пенные системы). Под действием веса компоновки инструмента пружина 26 сжимается, передавая усилие на гильзу, при этом торцовые зубья 21 упираются в песчаную пробку. Через внутреннюю полость устройства прокачивают промывочную жидкость с расходом до 0,005 м3/с и перепадом давления до 25 МПа. Промывочная жидкость попадает через циркуляционные каналы 11 верхнего диска 9 на турбину подвижного вала 2 и вращает его совместно с кулачком 17. При вращении кулачка 17 циркуляционные каналы 12 нижнего диска 10 периодически перекрываются, в результате чего возникают скачкообразные перепады давления и происходят гидроудары. Под действием гидроударов механизм разрушения, подпружиненный возвратной пружиной 4, совершает возвратно-поступательные движения, при этом коронка, армированная твердосплавными резцами 8, воздействует на песчаную пробку. Одновременно на песчаную пробку происходит гидроструйное воздействие за счет прохождения жидкости через промывочные каналы 6 коронки. Сила удара резцов 8 о песчаную пробку зависит от величины давления промывочной жидкости и может достигать 2000-4000 Н. Цикл ударов коронки повторяется с частотой времени вращения подвижного вала 2. Одновременно под действием пружины 26 и ударов коронки о песчаную пробку происходят ударные колебания гильзы, в результате чего торцовые зубья 21 также воздействуют на песчаную пробку. В процессе разрушения песчаной пробки или участка породы осуществляется промывка и вынос шлама на поверхность через радиальные каналы 22 гильзы.Device operation
The principle of operation of the device for cleaning sand plugs is based on the use of the action of water hammer. The device is lowered into the well using small diameter flexible or tubing pipes to the depth of sand plug formation (the well medium is a water-based drilling fluid, oil, gas, gas condensate, foam systems). Under the influence of the weight of the layout of the tool, the spring 26 is compressed, transmitting force to the sleeve, while the end teeth 21 abut against the sand cork. Flushing fluid is pumped through the internal cavity of the device with a flow rate of up to 0.005 m 3 / s and a pressure drop of up to 25 MPa. The flushing fluid flows through the circulation channels 11 of the upper disk 9 to the turbine of the movable shaft 2 and rotates it together with the cam 17. When the cam 17 is rotated, the circulation channels 12 of the lower disk 10 periodically overlap, resulting in spasmodic pressure drops and water hammering. Under the influence of hydraulic shocks, the fracture mechanism, spring-loaded with a return spring 4, makes reciprocating movements, while a crown reinforced with carbide cutters 8 acts on a sand cork. At the same time, a hydro-jet effect occurs on the sand plug due to the passage of fluid through the
Таким образом, использование изобретения позволяет высокоэффективно очищать скважины от песчаных пробок и шлама, поскольку конструкция устройства при незначительном перепаде давления обеспечивает интенсивное гидромеханическое воздействие на породы различной прочности и исключает заклинивание инструмента. Thus, the use of the invention allows highly efficient cleaning of wells of sand plugs and sludge, since the design of the device with a slight pressure drop provides an intensive hydromechanical effect on rocks of various strengths and eliminates jamming of the tool.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134653A RU2213848C2 (en) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | Device for sand bridge removal from well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134653A RU2213848C2 (en) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | Device for sand bridge removal from well |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001134653A RU2001134653A (en) | 2003-09-20 |
RU2213848C2 true RU2213848C2 (en) | 2003-10-10 |
Family
ID=31988604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134653A RU2213848C2 (en) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | Device for sand bridge removal from well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2213848C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446271C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-03-27 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Hydraulic impact device |
RU2618548C1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-05-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for cleaning bottomhole of vertical well |
RU187574U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | DEVICE FOR THE ELIMINATION OF SOLID TUBES |
-
2001
- 2001-12-18 RU RU2001134653A patent/RU2213848C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446271C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-03-27 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Hydraulic impact device |
RU2618548C1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-05-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for cleaning bottomhole of vertical well |
RU187574U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | DEVICE FOR THE ELIMINATION OF SOLID TUBES |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4979577A (en) | Flow pulsing apparatus and method for down-hole drilling equipment | |
RU2317395C2 (en) | Fluid-driven percussion device and method of usage thereof | |
CN104499941B (en) | Device for converting longitudinal vibration of drill string into torsional shock of drill bit | |
CN103628815B (en) | A kind of nearly drill bit reverses, Oscillatory Coupling impactor | |
CN109025827B (en) | Hydraulic torsional pulse impactor for drilling speed increase | |
EP0333484A2 (en) | Flow pulsing apparatus for down-hole drilling equipment | |
CN105909166A (en) | Spiral double-stage compounding impacting device for drilling well speed raising and effect enhancing | |
CN106930688A (en) | A kind of eddy current type waterpower pulse axial impact instrument | |
CN104632073A (en) | Reverse circulation drilling method of hollow down-hole hammer | |
CN109184597B (en) | Hydraulic oscillation cleaning tool | |
CN107605396B (en) | A shunt jet liquid suction dynamic impactor | |
CN104329019B (en) | High-frequency drilling impactor | |
CN109098654A (en) | A Mechanical Axial Rotation Percussion Drilling Tool Based on Screw Drilling Tool | |
CN203145879U (en) | Combined core drilling tool for improving core drilling effect of broken stratum | |
RU2213848C2 (en) | Device for sand bridge removal from well | |
RU2242585C1 (en) | Device for cleaning well from sand obstruction | |
RU2315174C1 (en) | Device for sand plug removal from well | |
RU2448230C1 (en) | Hydraulic impact device | |
CN204326969U (en) | Method of longitudinal vibration of drilling string is converted into the device of drill bit torsional pulse | |
CN203594356U (en) | Near-bit torsion and oscillation coupling impactor | |
RU2303121C2 (en) | Hydraulic percussion means for sand plug removal from well | |
RU2166057C2 (en) | Hole drilling machine | |
RU60132U1 (en) | DEVICE FOR PUNCHING WELLS | |
CN105804655A (en) | Rotary valve reversing type liquid power peripheral impacting device realization method and structure | |
SU926236A1 (en) | Device for blowing-up deep-well shooting devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061219 |