RU2420653C1 - Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well - Google Patents
Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2420653C1 RU2420653C1 RU2010105622/03A RU2010105622A RU2420653C1 RU 2420653 C1 RU2420653 C1 RU 2420653C1 RU 2010105622/03 A RU2010105622/03 A RU 2010105622/03A RU 2010105622 A RU2010105622 A RU 2010105622A RU 2420653 C1 RU2420653 C1 RU 2420653C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- cylinder
- rolling elements
- segments
- case
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания профильных или цилиндрических труб при их установке в скважине.The invention relates to drilling and overhaul of wells and is intended, in particular, for flaring profile or cylindrical pipes when installed in the well.
Известно «Устройство для развальцовки труб в скважине» (патент РФ №2225498, E21B 29/10, опубл. Бюл. №7 от 10.03.2004 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбовыми элементами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями в наружной стенке, в которых размещены установленные на осях в опорах вальцующие элементы, причем опоры установлены в наклонных пазах, выполненных в углублениях корпуса с возможностью продольных, относительно корпуса, скольжений по наклонной поверхности, при этом устройство снабжено механизмом выдвижения вальцующих элементов в рабочее положение, выполненным в виде размещенного в центральном канале корпуса кольцевого поршня с подпружиненным в осевом направлении штоком, шарнирно соединенного с опорами посредством тяг, причем наружная поверхность вальцующих элементов выполнена сферической.It is known “Device for expanding pipes in a well” (RF patent No. 2225498, E21B 29/10, publ. Bull. No. 7 of 03/10/2004), including a housing with a central channel, threaded elements for connection with downhole equipment and recesses in the outer wall, in which the rolling elements mounted on the axes in the supports are placed, the supports being installed in inclined grooves made in the recesses of the housing with the possibility of longitudinal sliding relative to the housing along an inclined surface, the device being equipped with a roller extension mechanism the operating elements in the working position, made in the form of an annular piston placed in the central channel of the housing with an axially spring-loaded rod, pivotally connected to the supports by means of rods, the outer surface of the rolling elements being made spherical.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- высокие радиальные нагрузки непосредственно на оси, значительно сокращающие срок их службы;- high radial loads directly on the axis, significantly reducing their service life;
- низкое качество развальцовываемых труб, так как ролики устройства снабжены узкими калибрующими участками;- low quality flared pipes, since the rollers of the device are equipped with narrow calibrating sections;
- низкая надежность, так как в случае поломки пружины возможно заклинивание кольцевого поршня в рабочем положении и невозможность его возврата в транспортное положение, что может привести к возникновению аварийной ситуации;- low reliability, since in the event of a spring breakage, the ring piston may jam in the operating position and cannot return to the transport position, which can lead to an emergency;
- недостаточная прочность корпуса устройства из-за необходимости выполнения в нем сверлений под кольцевой поршень и тяги;- insufficient strength of the housing of the device due to the need to perform in it drilling under the annular piston and thrust;
- высокие требования к точности изготовления механизма выдвижения вальцующих элементов в рабочее положение, обусловленные большим количеством сопрягаемых деталей и их взаимным расположением относительно друг друга, т.к. вальцующие элементы после вывода их в рабочее положение должны находиться на одной описанной окружности.- high demands on the accuracy of manufacturing the mechanism for the extension of the rolling elements to the working position, due to the large number of mating parts and their relative position relative to each other, because rolling elements after putting them into working position should be on the same circumscribed circle.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для развальцовки труб» (патент РФ на полезную модель №62148, E21B 29/10, опубл. Бюл. №9 от 27.03.2007 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены установленные на осях в опорах вальцующие элементы, а опоры установлены в наклонных пазах, выполненных в углублениях корпуса с возможностью продольных, относительно корпуса, скольжений по наклонной поверхности, при этом устройство снабжено механизмом выдвижения вальцующих элементов в рабочее положение, выполненным в виде размещенного в центральном канале корпуса кольцевого поршня с подпружиненным в осевом направлении штоком, шарнирно соединенного с опорами посредством тяг, причем наружная поверхность вальцующих элементов выполнена сферической, причем вальцующие элементы выполнены в виде шаровых сегментов, ось которых установлена под углом к оси корпуса, при этом на конце опор установлены сменные упоры, ограничивающие максимальный выход по диаметру вальцующих элементов.The closest in technical essence and the achieved result is “Device for pipe expansion” (RF patent for utility model No. 62148, E21B 29/10, publ. Bull. No. 9 of 03/27/2007), including a housing with a central channel, threads for connection with downhole equipment and recesses on the outer surface, in which the rolling elements mounted on the axes in the bearings are placed, and the supports are installed in inclined grooves made in the recesses of the housing with the possibility of longitudinal, relative to the housing, sliding along the inclined surface while the device is equipped with a mechanism for extending the rolling elements into the working position, made in the form of an annular piston located in the central channel of the housing with an axially spring-loaded rod, pivotally connected to the supports by rods, the outer surface of the rolling elements being spherical, and the rolling elements being made in the form of spherical segments, the axis of which is installed at an angle to the axis of the housing, while at the end of the supports removable stops are installed that limit the maximum output d diameter rollers elements.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
- низкая надежность, так как в случае поломки пружины возможно заклинивание кольцевого поршня в рабочем положении и невозможность его возврата в транспортное положение, что может привести к возникновению аварийной ситуации при спускоподъемных операциях;- low reliability, since in the event of a spring breakage, it is possible to jam the annular piston in the working position and the inability to return it to the transport position, which can lead to an emergency during tripping;
- недостаточная прочность корпуса устройства из-за необходимости выполнения в нем сверлений под кольцевой поршень и тяги;- insufficient strength of the housing of the device due to the need to perform in it drilling under the annular piston and thrust;
- высокие требования к точности изготовления механизма выдвижения вальцующих элементов в рабочее положение, обусловленные большим количеством сопрягаемых деталей и их взаимным расположением относительно друг друга, т.к. вальцующие элементы после вывода их в рабочее положение должны находиться на одной описанной окружности.- high demands on the accuracy of manufacturing the mechanism for the extension of the rolling elements to the working position, due to the large number of mating parts and their relative position relative to each other, because rolling elements after putting them into working position should be on the same circumscribed circle.
Технической задачей предлагаемого устройства является повышение его надежности путем упрочнения корпуса устройства и уменьшения сопрягаемых деталей, а также исключение аварийных ситуаций при работе и спускоподъемных операциях устройства за счет надежной фиксации вальцующих элементов в рабочем и транспортном положениях.The technical task of the proposed device is to increase its reliability by hardening the body of the device and reducing the mating parts, as well as the elimination of emergency situations during operation and tripping operations of the device due to the reliable fixation of the rolling elements in the working and transport positions.
Техническая задача решается устройством для локального расширения профильных и цилиндрических труб в скважине (далее устройство), включающим корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и наклонными пазами, в которых размещены с возможностью скольжения опоры с вальцующими элементами, выполненными в виде шаровых сегментов на осях, установленных под углом к оси корпуса, и механизм выдвижения вальцующих элементов в рабочее положение, выполненный в виде кольцевого герметичного толкателя с возможностью продольного перемещения, взаимодействующий с корпусом.The technical problem is solved by a device for the local expansion of profile and cylindrical pipes in the well (hereinafter referred to as the device), including a body with a central channel, threads for connecting to downhole equipment and inclined grooves, in which bearings with rolling elements made in the form of spherical segments are slidably mounted on axes mounted at an angle to the axis of the housing, and a mechanism for extending the rolling elements to the working position, made in the form of an annular tight pusher with the possibility of th longitudinal movement interacting with the body.
Новым является то, что кольцевой толкатель механизма выдвижения в рабочее положение выполнен в виде установленного на корпусе с фиксацией от проворота кольцевого цилиндра, образующего с корпусом в его верхней части гидрокамеру, сообщающуюся с центральным каналом корпуса, при этом на корпусе, в гидрокамере цилиндра, в которой выполнена кольцевая внутренняя проточка, размещен механизм для фиксации вальцующих элементов в нерабочем положении, содержащий подпружиненные наружу сегменты полой втулки с конусной поверхностью вверху, взаимодействующие с кольцевой проточкой цилиндра, и дополнительный кольцевой поршень, расположенный выше сегментов и снабженный внутренней фаской, взаимодействующей с конусной поверхностью сегментов при перемещении вниз для вывода их из кольцевой проточки цилиндра.What is new is that the annular pusher of the extension mechanism to the working position is made in the form of an annular cylinder mounted on the casing and secured against rotation, forming a hydraulic chamber communicating with the central channel of the casing in its upper part, while on the casing, in the cylinder’s hydraulic chamber, which has an annular inner groove, a mechanism is placed for fixing the rolling elements in the inactive position, containing outwardly segments of the hollow sleeve with a tapered surface at the top, stvuyuschie with the annular groove of the cylinder, and a further annular piston located above the segments and provided with an internal chamfer interacting with a conical surface segments while moving downward to output them from the annular groove of the cylinder.
На фиг.1 показано устройство в рабочем положении, частично в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - фрагмент устройства, где показан механизм фиксации вальцующих элементов в нерабочем положении; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.Figure 1 shows the device in the working position, partially in section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a fragment of the device, which shows the locking mechanism of the rolling elements in the inoperative position; figure 4 is a section bB in figure 3.
Устройство (фиг.1) содержит корпус 1 с центральным каналом 2, резьбами 3 для соединения со скважинным оборудованием и наклонными пазами 4 типа «ласточкин хвост», в которых размещены с возможностью скольжения опоры 5 с вальцующими элементами, выполненными в виде шаровых сегментов 6 на осях 7, установленных под углом к центральной оси корпуса 1, и механизм выдвижения вальцующих шаровых сегментов 6 в рабочее положение, выполненный в виде кольцевого герметичного благодаря, например, эластичным уплотнительным кольцам 8 и 9 толкателя 10 с возможностью продольного перемещения относительно корпуса 1 и взаимодействия на опоры 5 с вальцующими элементами 6 через радиальные отверстия 11 в нижней части толкателя 10.The device (Fig. 1) comprises a
Кольцевой толкатель 10 механизма выдвижения в рабочее положение выполнен в виде установленного на корпусе 1 кольцевого цилиндра 12 с фиксирующими его от проворота в корпусе 1 поверхностями 13 (фиг.2), взаимодействующими с ответными поверхностями 14 корпуса 1 (фиг.1).The ring pusher 10 of the extension mechanism to the working position is made in the form of an
Кольцевой цилиндр 12 образует с корпусом 1 в его верхней части гидрокамеру 15, сообщающуюся с центральным каналом 2 корпуса 1 с помощью бокового отверстия 16. При этом на корпусе 1, в гидрокамере 15 кольцевого цилиндра 12, благодаря внутренней кольцевой проточке 17 (фиг.3), размещен механизм для фиксации вальцующих шаровых сегментов 6 (фиг.1) в нерабочем (транспортном) положении, содержащий подпружиненные наружу, с помощью пружин 18 (фиг.3, 4), сегменты 19 полой втулки с конусной поверхностью 20 (фиг.3) вверху, взаимодействующие с ответной кольцевой проточкой 21 цилиндра 12, и дополнительный кольцевой поршень 22 с уплотнительными кольцами 23 и 24, расположенный выше сегментов 19 и снабженный внутренней фаской 25, взаимодействующей с конусной поверхностью 20 сегментов 19 при перемещении вниз для вывода их из кольцевой проточки 21 цилиндра 12.The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
С помощью резьб 3 (фиг.1) корпуса 1 устройство присоединяют к колонне бурильных труб (не показано) и спускают в скважину (не показана). При этом кольцевой толкатель 10 с цилиндром 12 зафиксирован от продольных перемещений относительно корпуса 1: вниз - его кольцевым упором 26, в который упирается кольцевой выступ 27 цилиндра 12, вверх - кольцевыми сегментами 19 (фиг.3), кромки 28 которых находятся в кольцевой проточке 21 цилиндра 12.Using the threads 3 (FIG. 1) of the
На заданной глубине скважины колонну бурильных труб начинают вращать с одновременной подачей в нее промывочной жидкости (бурового раствора), которая под действием перепада давления, возникающего благодаря гидромониторной насадке 29 (фиг.1) в центральном канале 2 корпуса 1 и распространяющегося через боковое отверстие 16 корпуса 1 в гидрокамеру 15, воздействует на дополнительный кольцевой поршень 22. При этом поршень 22 герметично, благодаря уплотнительным кольцам 23 и 24, перемещается вниз и, воздействуя своей фаской 25 (фиг.3) по касательной на ответную конусную поверхность 20 сегментов 19, перемещает их вдоль продольной оси устройства внутрь наружных пазов 17 корпуса 1, сжимая пружины 18 до полного выхода кольцевых сегментов 19 из углублений 21 цилиндра 12.At a given depth of the well, the drill pipe string begins to rotate with the simultaneous supply of flushing fluid (drilling fluid) into it, which, under the influence of the pressure drop arising due to the hydraulic nozzle 29 (Fig. 1) in the central channel 2 of the
Выйдя таким образом из зацепления с корпусом 1 (фиг.1), кольцевой толкатель 10 с цилиндром 12 под действием того же перепада давления перемещается вверх до упора внутреннего кольцевого выступа 30 толкателя 10 в нижний кольцевой упор 31 корпуса 1. Одновременно толкатель 10 воздействует на опоры 5 с вальцующими элементами 6, которые, перемещаясь по наклонным пазам 4 корпуса 1 по касательной вверх, выводятся через радиальные отверстия 11 толкателя 10 в рабочее положение. Далее подачей инструмента вниз с одновременным его вращением начинают расширять участки предварительно расширенных гидравлическим давлением профильных труб или цилиндрических труб (не показано) в заданном интервале. При этом вальцующие элементы 6, вращаясь на осях 7, развальцовывают участки труб до плотного прижатия их к стенкам обсадной колонны (например, при установке хвостовика) или скважины (при перекрытии зон осложнения бурения).Having thus disengaged from the housing 1 (Fig. 1), the annular pusher 10 with the
После завершения работы нагнетание промывочной жидкости прекращают, и устройство поднимают из скважины. При этом опоры 5 с вальцующими элементами 6, достигнув нерасширенной части труб, остановят движение вверх толкателя 10 с цилиндром 12, тогда как корпус 1 с фиксатором 19 (фиг.3) продолжает перемещаться вверх относительно них. Благодаря этому опоры 5 с вальцующими элементами 6, освободившись от воздействия на них фиксатора 19, под действием сил реакции стенок нерасширенной части труб возвратятся благодаря наклонным пазам 4 в исходное положение внутрь корпуса 1.After completion of the work, the injection of flushing fluid is stopped, and the device is lifted from the well. In this case, the supports 5 with rolling elements 6, having reached the unexpanded part of the pipes, will stop the upward movement of the pusher 10 with the
Предлагаемое устройство благодаря более прочному корпусу и минимальному количеству сопрягаемых узлов и деталей позволяет надежно и безаварийно развальцовывать профильные и цилиндрические трубы, а механизм выдвижения вальцующих элементов в рабочее и обратно в транспортное положение, благодаря четкой фиксации в крайних положениях увеличивает срок службы устройства и исключает аварийные ситуации при спускоподъемных операциях.The proposed device due to the more robust housing and the minimum number of mating units and parts allows reliable and trouble-free flaring of profile and cylindrical pipes, and the mechanism for sliding the rolling elements into the working and back to the transport position, due to the clear fixation in extreme positions, increases the service life of the device and eliminates emergency situations during tripping.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105622/03A RU2420653C1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105622/03A RU2420653C1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2420653C1 true RU2420653C1 (en) | 2011-06-10 |
Family
ID=44736716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010105622/03A RU2420653C1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2420653C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235849C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of tube expanding into well |
RU2259462C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for pipe beading inside well |
EP1582274A2 (en) * | 1998-12-22 | 2005-10-05 | Weatherford/Lamb, Inc. | Procedures and equipment for profiling and jointing of pipes |
RU62148U1 (en) * | 2006-11-16 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | PIPE FOLDING DEVICE |
RU78856U1 (en) * | 2008-02-28 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR FOLDING PIPES WITH A SHOE IN A WELL |
-
2010
- 2010-02-16 RU RU2010105622/03A patent/RU2420653C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1582274A2 (en) * | 1998-12-22 | 2005-10-05 | Weatherford/Lamb, Inc. | Procedures and equipment for profiling and jointing of pipes |
RU2235849C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of tube expanding into well |
RU2259462C1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for pipe beading inside well |
RU62148U1 (en) * | 2006-11-16 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | PIPE FOLDING DEVICE |
RU78856U1 (en) * | 2008-02-28 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR FOLDING PIPES WITH A SHOE IN A WELL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2018229952A1 (en) | Downhole anchor mechanism | |
CN102667055A (en) | Method and system for lining a section of a wellbore with an expandable tubular element | |
RU78514U1 (en) | DEVICE FOR OVERLAPPING THE COMPLICATION AREA FOR DRILLING A WELL | |
RU2387791C1 (en) | Downhole equipment centraliser | |
RU2322568C1 (en) | Device for pipe expansion inside well | |
RU2420653C1 (en) | Device for local enlargement of profile and cylinder pipes in well | |
RU2387798C1 (en) | Device for closing troublesome zone in well-drilling | |
RU63839U1 (en) | WELL EXPANDER | |
RU2459066C1 (en) | Device for extending tubes in well | |
RU2299303C2 (en) | Expanding open well bore reamer | |
RU2235849C2 (en) | Method of tube expanding into well | |
RU55851U1 (en) | PIPE FOLDING DEVICE | |
RU2444605C1 (en) | Well reamer | |
RU58155U1 (en) | DEVICE FOR RIPPING PIPES IN A WELL | |
RU2387801C1 (en) | Pipe flaring device | |
RU2485275C1 (en) | Well reamer | |
RU2612166C1 (en) | Expander | |
RU78856U1 (en) | DEVICE FOR FOLDING PIPES WITH A SHOE IN A WELL | |
RU2522360C1 (en) | Device for installation of profile packer in well | |
RU2405103C1 (en) | Well pipe flaring device | |
RU63845U1 (en) | WELL EQUIPMENT CENTER | |
RU83533U1 (en) | WELL EXPANDER | |
RU61335U1 (en) | DEVICE FOR RIPPING PIPES IN A WELL | |
RU62148U1 (en) | PIPE FOLDING DEVICE | |
RU64255U1 (en) | WELL EXPANDER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140217 |