EA040756B1 - MILLING TOOLS - Google Patents

MILLING TOOLS Download PDF

Info

Publication number
EA040756B1
EA040756B1 EA202090561 EA040756B1 EA 040756 B1 EA040756 B1 EA 040756B1 EA 202090561 EA202090561 EA 202090561 EA 040756 B1 EA040756 B1 EA 040756B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
milling
section
metal
rotation
metal trim
Prior art date
Application number
EA202090561
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ян СТАНГЕЛАНН
Original Assignee
Норс Ойлтулз Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Норс Ойлтулз Ас filed Critical Норс Ойлтулз Ас
Publication of EA040756B1 publication Critical patent/EA040756B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к области фрезерных инструментов, а более конкретно к фрезерному инструменту и способу использования указанного фрезерного инструмента.The present invention relates to the field of milling tools, and more specifically to a milling tool and a method of using said milling tool.

Сведения о предшествующем уровне техникиBackground Art Information

Морская нефтяная и газовая промышленность сталкивается с ростом требований со стороны правительств и регулирующих органов к перманентной закупорке/тампонированию непродуктивных скважин. Непродуктивные или ликвидированные скважины, которые перманентно не затампонированы, представляют большую потенциальную опасность для окружающей среды.The offshore oil and gas industry is facing increasing demands from governments and regulators to permanently plug/plug dry wells. Non-productive or abandoned wells that are not permanently plugged pose a great potential hazard to the environment.

При обычном тампонировании и ликвидации скважины (ТиЛ), секция обсадной трубы(труб) в стволе скважины расфрезеровывается, после чего на указанной секции устанавливается цементная пробка для перманентного закупоривания скважины. При операции фрезерования вырабатываются большие объемы металлической обрези, которые могут препятствовать как самой операции фрезерования, так и последующей операции цементирования пробки. В отличие от большинства операций, выполняемых в опытных и продуктивных скважинах, ТиЛ в действительности не нуждается в удалении металлической обрези (часто называемой стружкой) из ствола скважины после выполнения операции фрезерования/резки, поскольку затампонированная и ликвидированная скважина не содержит какого-либо скважинного оборудования, такого как противовыбросовый превентор (ПВП), который может быть поврежден наличием металлической обрези. Единственным требованием является удаление металлической обрези из участка секции скважины, в котором устанавливается пробка. Это необходимо для предотвращения наличия металлической обрези в фрезерованной секции, поскольку обрезь может создавать помехи или препятствовать операции цементирования пробки, что становится причиной неправильного закупоривания ствола скважины. Различное оборудование и способы ТиЛ всесторонне рассмотрены Томасом Ринге (Thomas Ringe) в диссертации Фрезерование секции при тампонировании и ликвидации нефтяных скважин (англ. Section milling during plug and abandonment of petroleum wells), Факультет науки и технологии, Университет Ставангера.In conventional well plugging and abandonment (T&L), a section of the casing pipe(s) in the wellbore is milled out, after which a cement plug is installed on this section to permanently plug the well. The milling operation generates large volumes of metal trim, which can interfere with both the milling operation itself and the subsequent cork cementing operation. Unlike most operations performed in test and producing wells, T&L does not actually need to remove metal cuttings (often referred to as shavings) from the wellbore after performing a milling/cutting operation, since a plugged and abandoned well does not contain any downhole equipment, such as a blowout preventer (BOP), which can be damaged by the presence of metal cuttings. The only requirement is the removal of metal cuttings from the section of the well section in which the plug is being installed. This is necessary to prevent the presence of metal trim in the milled section, since the trim can interfere with or interfere with the cementing operation of the plug, which causes improper plugging of the wellbore. Various T&L equipment and methods are comprehensively reviewed by Thomas Ringe in his dissertation Section milling during plug and abandonment of petroleum wells, Faculty of Science and Technology, University of Stavanger.

Чтобы избежать транспортировки металлической обрези вверх, были предложены различные фрезерные инструменты и способы. Устранение необходимости в подъеме вверх такой обрези является очень выгодным, поскольку такой подъем является времязатратным/дорогостоящим, требует дополнительного погрузочно-разгрузочного оборудования и обеспечивает множество проблем, связанных с техникой безопасности, охраной здоровья и охраной окружающей среды (ТБОЗ и ООС). Такие фрезерные инструменты и способы предшествующего уровня техники имеют две общие характерные особенности; фрезерование секции выполняется при перемещении инструмента внутри ствола скважины, и произведенная металлическая обрезь осаждается/транспортируется далее вниз в ствол скважины при помощи самоочищающих магнитов.To avoid transporting the metal trim upwards, various milling tools and methods have been proposed. Eliminating the need to lift such a trim is highly advantageous as such lifting is time consuming/costly, requires additional handling equipment, and introduces many safety, health and environmental (HSSE) concerns. Such prior art milling tools and methods have two common features; section milling is performed by moving the tool inside the wellbore, and the produced metal trim is deposited/transported further down the wellbore using self-cleaning magnets.

Патентный документ US 6679328 В2 раскрывает фрезерный инструмент для фрезерования секции обсадной колонны. Фрезерование выполняется при извлечении фрезерного инструмента по направлению вверх путем использования гидравлического напорного механизма. Произведенная металлическая обрезь перемещается вниз в ствол скважины с помощью шнекового бура.US 6,679,328 B2 discloses a milling tool for milling a casing section. Milling is performed by withdrawing the milling tool in an upward direction using a hydraulic pressure mechanism. The produced metal trim is moved down into the wellbore by means of an auger drill.

Патентный документ WO 2010/120180 А1 раскрывает фрезерный инструмент для фрезерования секции обсадной колонны. Фрезерование выполняется при извлечении фрезерного инструмента по направлению вверх, вероятно, с применением бурильной трубы. Произведенная металлическая обрезь перемещается вниз в ствол скважины с помощью флюидного трубопровода и опционально шнекового бура.Patent document WO 2010/120180 A1 discloses a milling tool for milling a casing section. Milling is performed by withdrawing the milling tool in an upward direction, probably using a drill pipe. The produced metal cutting is moved down into the wellbore by means of a fluid pipeline and an optional auger drill.

Настоящее изобретение обеспечивает фрезерный инструмент, причем по меньшей мере некоторые из недостатков уровня техники уменьшены или устранены.The present invention provides a milling tool where at least some of the disadvantages of the prior art are reduced or eliminated.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Согласно своему первому аспекту настоящее изобретение обеспечивает фрезерный инструмент для ствола скважины, раскрытый в п.1 приложенной формулы.According to its first aspect, the present invention provides a wellbore milling tool as disclosed in claim 1 of the appended claims.

Устройство генерирования вращения может быть соединено со спиралевидным продольным направляющим элементом.The rotation generating device may be connected to the helical longitudinal guide member.

Цилиндрический магнитный элемент может быть жестко соединен с фрезерной секцией, так что магнитный элемент вращается совместно с фрезерной секцией. Спиралевидный продольный направляющий элемент может быть изготовлен из подходящего немагнитного материала.The cylindrical magnetic element may be rigidly connected to the milling section so that the magnetic element rotates in conjunction with the milling section. The helical longitudinal guide may be made from a suitable non-magnetic material.

Фрезерная секция может быть установлена с возможностью вращения относительно ствола скважины, предпочтительно с помощью соединенной скважинной колонны или бурильной трубы. В качестве альтернативы фрезерная секция может вращаться посредством второго устройства генерирования вращения, такого как гидравлический или электрический двигатель любого подходящего типа.The milling section may be rotatably mounted relative to the wellbore, preferably by means of a connected well string or drill pipe. Alternatively, the milling section may be rotated by means of a second rotation generating device such as any suitable type of hydraulic or electric motor.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента секция удаления металлической обрези может быть выполнена так, что предусмотрена возможность отталкивания от фрезерного инструмента металлической обрези, накапливающейся на цилиндрическом магнитном элементе при эксплуатации, и предпочтительно далее вниз в ствол скважины. Секция удаления металлической обрези может быть выполнена таким образом, что предусмотрена возможность отталкивания от фрезерной секции меIn one embodiment of the milling tool, the metal trim removal section may be configured to repel the metal trim accumulating on the cylindrical magnetic element during operation from the milling tool, and preferably further down into the wellbore. The section for removing metal trim can be designed in such a way that it is possible to repel metal from the milling section.

- 1 040756 таллической обрези, накапливающейся на цилиндрическом магнитном элементе при эксплуатации.- 1 040756 tall cuttings accumulating on a cylindrical magnetic element during operation.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента фрезерная секция может содержать множество выпускных отверстий для бурового раствора, выходы которых расположены так, что образующаяся/производимая при фрезеровании металлическая обрезь направляется к секции удаления металлической обрези. Предпочтительно выпускные отверстия расположены так, чтобы буровой раствор выбрасывался в направлении вниз в ствол скважины. Поток бурового раствора от выпускных отверстий может способствовать проталкиванию металлической обрези вниз в ствол скважины. Множество выпускных отверстий предпочтительно расположены радиально по периферии фрезерной секции.In one embodiment of the milling tool, the milling section may comprise a plurality of drilling fluid outlets, the outlets of which are positioned such that metal cuttings generated/produced during milling are directed to the cuttings removal section. Preferably, the outlets are positioned so that the drilling fluid is ejected in a downward direction into the wellbore. The flow of drilling fluid from the outlets may assist in pushing the cuttings down into the wellbore. The plurality of outlet openings are preferably arranged radially around the periphery of the milling section.

В одном из вариантов осуществления изобретения фрезерный инструмент может содержать центральный проход, т.е. флюидный трубопровод вдоль осевой линии инструмента, для подачи бурового раствора к выпускным отверстиям для бурового раствора, для перемещения обрези в активированное положение и/или для запуска устройства генерирования вращения.In one of the embodiments of the invention, the milling tool may contain a central passage, i. a fluid conduit along the centerline of the tool, for supplying drilling fluid to the drilling fluid outlets, for moving the cutting to an activated position, and/or for driving the rotation generating device.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента концевая секция скребка, удаленная от фрезерной секции, может быть расположена вокруг цилиндрического немагнитного элемента. Немагнитный элемент может увеличивать расстояние от магнитного элемента, причем указанного расстояния достаточно для устранения магнитного притяжения между металлической обрезью и цилиндрическим магнитным элементом.In one embodiment of the milling tool, the end section of the scraper, remote from the milling section, may be located around a cylindrical non-magnetic element. The non-magnetic element can increase the distance from the magnetic element, and the specified distance is sufficient to eliminate the magnetic attraction between the metal trim and the cylindrical magnetic element.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента радиально расположенные фрезерные элементы могут представлять собой множество радиально расположенных фрез. Предпочтительно от трех до восьми фрез. В одном из вариантов осуществления изобретения фрезерная секция может содержать корпус, в котором расположены фрезы. Фрезы могут быть в неактивированном положении, в котором фрезы втянуты в корпус или фрезерную секцию, или в активированном положении, в котором фрезы выдвинуты в радиальном направлении. В одном из вариантов осуществления изобретения, фрезы могут перемещаться в активированное положение с помощью гидравлического давления, обеспечиваемого буровым раствором.In one embodiment of the milling tool, the radially arranged milling elements may be a plurality of radially arranged milling cutters. Preferably three to eight cutters. In one of the embodiments of the invention, the milling section may include a housing in which the cutters are located. The cutters may be in the non-activated position, in which the cutters are retracted into the body or cutter section, or in the activated position, in which the cutters are extended in the radial direction. In one of the embodiments of the invention, the cutters can be moved to the activated position using hydraulic pressure provided by the drilling fluid.

В одном из вариантов осуществления изобретения фрезерный инструмент может быть предназначен для использования в операциях тампонирования и ликвидации скважины. Предпочтительно фрезерный инструмент представляет собой секционный фрезер для фрезерования радиальной секции всех обсадных колонн при операции тампонирования и ликвидации скважины.In one embodiment, the milling tool may be for use in plugging and abandonment operations. Preferably, the milling tool is a section mill for milling the radial section of all casing strings in a plugging and abandonment operation.

Во время эксплуатации фрезерная секция может быть расположена на уровень выше секции удаления металлической обрези.During operation, the milling section can be positioned one level above the trimming section.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента устройство генерирования вращения может представлять собой гидравлический двигатель, предпочтительно двигатель, приводимый в действие буровым раствором, или централизующий противовращательный элемент. Двигатель, приводимый в действие буровым раствором, может предпочтительно представлять собой роторно-лопастной двигатель.In one embodiment of the milling tool, the rotation generating device may be a hydraulic motor, preferably a mud-driven motor, or a centralizing anti-rotation element. The mud driven motor may preferably be a rotary vane motor.

Централизующий противовращательный элемент может быть соединен со спиралевидным продольным направляющим элементом и может быть способен взаимодействовать с внутренней поверхностью ствола скважины, так что спиралевидный продольный направляющий элемент удерживается, по существу, вращательно неподвижно относительно цилиндрического магнитного элемента, причем указанный магнитный элемент вращается вместе с фрезерной секцией.The centralizing anti-rotation element may be connected to the helical longitudinal guide element and may be able to interact with the inner surface of the wellbore, so that the helical longitudinal guide element is held essentially rotationally stationary relative to the cylindrical magnetic element, and the specified magnetic element rotates together with the milling section.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента устройство генерирования вращения может представлять собой гидравлический или электрический двигатель, предпочтительно двигатель, приводимый в действие буровым раствором, расположенный на втором конце секции удаления металлической обрези и функционально соединенный с возможностью вращения спиралевидного продольного направляющего элемента относительно магнитного элемента.In one embodiment of the milling tool, the rotation generating device may be a hydraulic or electric motor, preferably a mud-driven motor, located at the second end of the metal cutting section and operatively connected to rotate the helical longitudinal guide element relative to the magnetic element.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента фрезерная секция или секция удаления обрези может содержать соединительный конец, удаленный от секции удаления обрези или фрезерной секции соответственно, причем соединительный конец выполнен с возможностью соединения инструмента с канатом, силовым кабелем, кабелем-шлангом, скважинной колонной, бурильной трубой или гибкой насосно-компрессионной трубой.In one embodiment of a milling tool, the milling or trimming section may comprise a connecting end remote from the trimming or milling section, respectively, wherein the connecting end is configured to connect the tool to a wireline, power cable, cable-hose, downhole string, drill pipe or flexible tubing.

В одном из вариантов осуществления фрезерного инструмента фрезерная секция может содержать соединительный конец, удаленный от секции удаления металлической обрези, причем соединительный конец выполнен с возможностью соединения инструмента с канатом, силовым кабелем, кабелемшлангом, скважинной колонной, бурильной трубой или гибкой насосно-компрессионной трубой.In one embodiment of the milling tool, the milling section may include a connecting end remote from the metal cutting section, wherein the connecting end is configured to connect the tool to a wireline, power cable, cable hose, well string, drill pipe, or coiled tubing.

Согласно своему второму аспекту, настоящее изобретение предусматривает способ тампонирования и ликвидации ствола скважины, раскрытый в п.2 приложенной формулы.According to its second aspect, the present invention provides a method for plugging and abandoning a wellbore as disclosed in claim 2 of the appended claims.

В одном варианте осуществления изобретения способ может включать в себя следующие этапы: извлечение верхней части фрезерного инструмента и выполнение требуемых операций для цементирования пробки на фрезерованной радиальной секции.In one embodiment of the invention, the method may include the following steps: removing the upper part of the milling tool and performing the required operations to cement the plug on the milled radial section.

Термин металлическая обрезь означает любой тип металлических обрезков и частиц, обычно называемых стружка, производимых в процессе фрезерования.The term metal trim refers to any type of metal trim and particles, commonly referred to as chips, produced during the milling process.

- 2 040756- 2 040756

Термин фрезерные элементы означает любой тип режущего фрезерующего элемента, расположенного на фрезерном инструменте для дробления/резания металлических отходов, обсадных колонн и т.д., имеющихся в стволе скважины.The term milling elements means any type of cutting milling element located on a milling tool for crushing/cutting metal debris, casing strings, etc. present in the wellbore.

Перечень чертежейList of drawings

Настоящее изобретение подробно раскрыто со ссылкой на следующие чертежи.The present invention is described in detail with reference to the following drawings.

На фиг. 1 показан вид в перспективе первого варианта осуществления фрезерного инструмента согласно изобретению, на фиг. 2 - боковой вид в поперечном разрезе фрезерного инструмента, показанного на фиг. 1, на фиг. 3 - увеличенный вид в поперечном разрезе фрезерной секции фрезерного инструмента, показанного на фиг. 1 и 2, на фиг. 4 - увеличенный вид в поперечном разрезе устройства генерирования вращения фрезерного инструмента, показанного на фиг. 1 и 2, на фиг. 5 - увеличенный вид устройства генерирования вращения второго варианта осуществления изобретения.In FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a milling tool according to the invention, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the milling tool shown in FIG. 1 in FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the milling section of the milling tool shown in FIG. 1 and 2, in Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of the milling tool rotation generating device shown in FIG. 1 and 2, in Fig. 5 is an enlarged view of the rotation generating device of the second embodiment of the invention.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Первый вариант осуществления фрезерного инструмента согласно настоящему изобретению показан на фиг. 1-4.A first embodiment of a milling tool according to the present invention is shown in FIG. 1-4.

Фрезерный инструмент согласно изобретению особенно подходит для секционного фрезерования в операциях тампонирования и ликвидации скважин (ТиЛ). В отличие от фрезерных инструментов предшествующего уровня техники фрезерный инструмент согласно изобретению способен выполнять фрезерование с одновременным выталкиванием/направлением произведенной металлической обрези далее вниз в ствол скважины. Кроме того, фрезерный инструмент согласно настоящему изобретению предотвращает или снижает воздействие производимой металлической обрези на сам процесс фрезерования, т.е. предотвращается засорение/забивание фрез металлической обрезью.The milling tool according to the invention is particularly suitable for sectional milling in plugging and well abandonment (T&L) operations. In contrast to prior art milling tools, the milling tool according to the invention is capable of performing milling while simultaneously pushing/directing the produced metal trim further down into the wellbore. In addition, the milling tool according to the present invention prevents or reduces the impact of the produced metal trim on the milling process itself, i.e. clogging / clogging of cutters with metal trim is prevented.

Фрезерный инструмент содержит фрезерную секцию 2 и секцию 3 удаления металлической обрези. Фрезерная секция оснащена четырьмя радиально расположенными фрезами 4 (т.е. фрезерными элементами), выполненными с возможностью фрезерования обсадной колонны ствола скважины. Фрезы могут перемещаться между пассивным и активным положениями. В пассивном положении, как показано на фиг. 1-3, фрезы втягиваются во фрезерную секцию. Фрезы предварительно втягиваются в пассивное положение пружиной 11, и при активации под давлением бурового раствора через канал 12 поршневой блок 18 выталкивает фрезы в радиальном направлении наружу в активное положение, в котором фрезы соприкасаются с обсадной колонной ствола скважины, подлежащей резке и фрезерованию. Различные решения по проектированию фрезерных секций с выдвижными фрезами, а также конструкция самих фрез хорошо известны специалисту и раскрыты, например, в документах WO 95/03473, US 5265675 A, US 2015/0129195 А1 и WO 2016/108837 А1.The milling tool contains a milling section 2 and a metal trimming section 3. The milling section is equipped with four radially arranged cutters 4 (ie, milling elements) configured to mill the wellbore casing string. The cutters can move between passive and active positions. In the passive position, as shown in Fig. 1-3, the cutters are retracted into the milling section. The cutters are preliminarily retracted into the passive position by the spring 11, and when activated by drilling fluid pressure through the channel 12, the piston unit 18 pushes the cutters radially outward into the active position, in which the cutters come into contact with the wellbore casing string to be cut and milled. Various solutions for the design of milling sections with retractable cutters, as well as the design of the cutters themselves, are well known to the skilled person and are disclosed, for example, in documents WO 95/03473, US 5265675 A, US 2015/0129195 A1 and WO 2016/108837 A1.

Секция 3 удаления металлической обрези имеет первый конец 5 и второй конец 6 и содержит цилиндрический магнитный элемент 7, роторно-лопастной двигатель 8 (т.е. устройство генерирования вращения) и скребок 9 в форме спирали (т.е. спиралевидный продольный направляющий элемент). Первый конец 5 соединен с фрезерной секцией. Скребок 9 расположен соосно вокруг цилиндрического магнитного элемента 7 и функционально соединен с роторно-лопастным двигателем 8. Роторно-лопастной двигатель 8 приводится в движение буровым раствором, поступающим в двигатель через центровой продольный канал 12 для бурового раствора и впускные отверстия 13 для бурового раствора. Различные роторно-лопастные двигатели, подходящие для использования во фрезерном инструменте согласно изобретению, известны и раскрыты, например, в WO 93/08374, WO 94/16198 и US 6302666 В1. Кроме роторнолопастных двигателей для вращения скребка относительно магнитного элемента могут быть применены любые подходящие гидравлические или электрические двигатели.The metal cutting section 3 has a first end 5 and a second end 6 and includes a cylindrical magnetic element 7, a rotary vane motor 8 (i.e., a rotation generating device) and a scraper 9 in the form of a spiral (i.e., a spiral longitudinal guide element) . The first end 5 is connected to the milling section. The scraper 9 is located coaxially around the cylindrical magnetic element 7 and is operatively connected to the rotary vane motor 8. The rotary vane motor 8 is driven by drilling fluid entering the motor through the center longitudinal channel 12 for drilling fluid and the inlet holes 13 for drilling fluid. Various rotary vane motors suitable for use in the milling tool according to the invention are known and disclosed, for example, in WO 93/08374, WO 94/16198 and US 6302666 B1. In addition to rotary vane motors, any suitable hydraulic or electric motor may be used to rotate the scraper relative to the magnetic element.

Магнитный элемент 7 и скребок 9 установлены с возможностью вращения относительно друг друга вокруг общей осевой линии С и выполнены таким образом, что металлическая обрезь, накапливающаяся на цилиндрическом магнитном элементе при эксплуатации, направляется с помощью скребка к второму концу 6 секции 3 удаления металлической обрези при работе роторно-лопастного двигателя 8. Участок 17 скребка 9, расположенный ближе ко второму концу 6, расположен вокруг цилиндрического немагнитного элемента 16 секции удаления металлической обрези. Скребок 9 предпочтительно изготовлен из немагнитной нержавеющей стали, т.е. из аустенитной нержавеющей стали подходящего типа.The magnetic element 7 and the scraper 9 are installed with the possibility of rotation relative to each other around a common axial line C and are made in such a way that the metal trim accumulating on the cylindrical magnetic element during operation is directed by means of the scraper to the second end 6 of the metal trim removal section 3 during operation. rotary vane motor 8. Plot 17 of the scraper 9, located closer to the second end 6, is located around the cylindrical non-magnetic element 16 of the metal trim removal section. The scraper 9 is preferably made of non-magnetic stainless steel, i. austenitic stainless steel of a suitable type.

Внутренняя поверхность скребка (т.е. поверхность, обращенная к периферийной поверхности магнитного элемента) расположена с небольшим зазором (0,1-0,5 мм) от периферийной поверхности. Дополнительные подробности, функции и признаки подходящего спиралевидного скребка и соответствующего магнитного элемента раскрыты в документе WO 2016/155852 А1.The inner surface of the scraper (ie the surface facing the peripheral surface of the magnetic element) is located with a small gap (0.1-0.5 mm) from the peripheral surface. Additional details, functions and features of a suitable spiral scraper and a corresponding magnetic element are disclosed in WO 2016/155852 A1.

Фрезерная секция 2 оснащена соединительным концом 14, удаленным от секции 3 удаления металлической обрези. Соединительный конец в настоящем варианте осуществления изобретения подходит для соединения фрезерного инструмента с бурильной трубой (не показана). Бурильная труба обеспечивает требуемое вращение фрезерной секции 2, одновременно обеспечивая подачу бурового раствора к роторно-лопастному двигателю 8 для вращения скребка 9 относительно магнитного элемента 7, а такжеThe milling section 2 is provided with a connecting end 14 remote from the trimming section 3 . The connecting end in the present embodiment is suitable for connecting a milling tool to a drill pipe (not shown). The drill pipe provides the required rotation of the milling section 2, while simultaneously providing drilling fluid to the rotary vane motor 8 to rotate the scraper 9 relative to the magnetic element 7, as well as

--

Claims (3)

требуемое гидравлическое давление для активации фрез 4. Для способствования направлению металлической обрези к магнитному элементу фрезерная секция оснащена множеством выпускных отверстий 10 для бурового раствора. Выходы выпускных отверстий расположены в таком направлении, что при эксплуатации производимая металлическая обрезь перемещается к секции удаления металлической обрези. Раствор, выходящий из выпускных отверстий, также выгоден тем, что он способствует более эффективному фрезерованию путем направления металлической обрези в сторону от фрез.the required hydraulic pressure to activate the cutters 4. To help guide the metal cuttings towards the magnetic element, the milling section is equipped with a plurality of drilling fluid outlets 10. The outlets of the outlets are located in such a direction that during operation the produced metal trim moves to the metal trim removal section. The solution coming out of the outlets is also beneficial in that it promotes more efficient milling by directing the metal trim away from the cutters. Покомпонентное изображение секции 3 удаления металлической обрези по второму варианту осуществления фрезерного инструмента согласно изобретению показано на фиг. 5. Второй вариант осуществления изобретения отличается от фрезерного инструмента, показанного на фиг. 1-4, тем, что роторнолопастной двигатель 8 заменен на централизующий противовращательный элемент 15 или якорь (т.е. альтернативное устройство генерирования вращения), соединенный со скребком 9. В процессе фрезерования противовращательный элемент 15 радиально вытягивается для обеспечения адекватного фрикционного контакта с внутренней поверхностью ствола скважины/обсадной трубы, так что скребок 9 получает вращательное движение относительно магнитного элемента 7. Противовращательный элемент показан только схематически, однако подробные конструкции подходящих противовращательных элементов будут очевидны для специалиста на основе настоящего раскрытия и предшествующего уровня техники. Противовращательный элемент 15 может быть, например, аналогичен противовращательным якорным устройствам, раскрытым в US 6679328 В2 или механизму захвата, раскрытому в WO 2015/112353 А1. Централизующий противовращательный элемент 15 может, например, содержать радиально выдвижные секции, которые гидравлически активируются посредством бурового раствора, проходящего через центральный продольный канал 12 для бурового раствора.An exploded view of the metal trimming section 3 according to the second embodiment of the milling tool according to the invention is shown in FIG. 5. The second embodiment of the invention differs from the milling tool shown in FIG. 1-4 in that the rotary vane motor 8 is replaced by a centralizing anti-rotation element 15 or armature (i.e., an alternative rotation generating device) connected to the scraper 9. During milling, the anti-rotation element 15 is radially extended to provide adequate frictional contact with the inner surface. wellbore/casing so that the scraper 9 receives a rotational motion relative to the magnetic element 7. The anti-rotation element is shown only schematically, however, detailed designs of suitable anti-rotation elements will be apparent to those skilled in the art based on the present disclosure and the prior art. The anti-rotation element 15 may be, for example, similar to the anti-rotation anchor devices disclosed in US 6679328 B2 or the gripping mechanism disclosed in WO 2015/112353 A1. Centralizing anti-rotation element 15 may, for example, include radially retractable sections that are hydraulically activated by drilling fluid passing through the central longitudinal channel 12 for drilling fluid. Фрезерный инструмент согласно настоящему изобретению подробно раскрыт со ссылкой на варианты осуществления, особенно подходящие для секционного фрезерования совместно с операциями ТиЛ, причем секция удаления обрези расположена с возможностью направления/проталкивания производимой металлической обрези далее вниз в ствол скважины. Однако основные признаки фрезерного инструмента согласно изобретению, т.е. сочетание фрезерной секции 2 и секции 3 удаления металлической обрези, обеспечивают полезный эффект в ряде различных фрезерных инструментов, имеющих различные типы фрезерных элементов (включая как втягиваемые фрезы, так и неподвижные фрезы/лопасти), таких как ведущие фрезы, конические фрезы, цилиндрические фрезы и т.д., так как производимая металлическая обрезь и любые другие металлические отходы эффективно направляются в сторону от фрезерной секции. Этот эффект способствует предотвращению засорения металлическими отходами в зоне фрезерования, а также снижению износа фрезерных элементов. Указанный полезный эффект дополнительно усиливается за счет наличия выпускных отверстий 10, обеспечивающих поток бурового раствора, направляющий металлическую обрезь/отходы в сторону от фрезерных элементов и по направлению к секции удаления металлической обрези.The milling tool of the present invention is detailed with reference to embodiments particularly suitable for sectional milling in conjunction with T&L operations, wherein the trim removal section is positioned to direct/push the produced metal trim further down the wellbore. However, the main features of the milling tool according to the invention, i.e. The combination of milling section 2 and metal trimming section 3 provide a useful effect in a number of different milling tools having various types of milling elements (including both retractable cutters and fixed cutters/blades), such as lead cutters, conical cutters, cylindrical cutters, and etc., since the metal trim being produced and any other metal waste is effectively directed away from the milling section. This effect helps to prevent clogging of metal waste in the milling area, as well as to reduce wear on the milling elements. This beneficial effect is further enhanced by the presence of the outlet holes 10, providing a flow of drilling fluid that directs the metal trim/waste away from the milling elements and towards the metal trim removal section. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Фрезерный инструмент (1) для ствола скважины, содержащий фрезерную секцию (2) и секцию (3) удаления металлической обрези, при этом фрезерная секция (2) содержит радиально расположенные фрезерные элементы (4); и секция (3) удаления металлической обрези имеет первый конец (5) и второй конец (6) и содержит цилиндрический магнитный элемент (7), устройство (8) генерирования вращения и спиралевидный продольный направляющий элемент (9), причем первый конец (5) связан с фрезерной секцией;1. Milling tool (1) for the wellbore, containing a milling section (2) and a section (3) for removing metal trim, while the milling section (2) contains radially arranged milling elements (4); and section (3) for removing metal cuttings has a first end (5) and a second end (6) and contains a cylindrical magnetic element (7), a device (8) for generating rotation and a spiral longitudinal guide element (9), with the first end (5) associated with the milling section; спиралевидный продольный направляющий элемент (9) расположен вокруг цилиндрического магнитного элемента (7); и устройство (8) генерирования вращения функционально связано с цилиндрическим магнитным элементом (7) или спиралевидным продольным направляющим элементом (9);a spiral longitudinal guide element (9) is located around the cylindrical magnetic element (7); and the rotation generating device (8) is operatively connected to the cylindrical magnetic element (7) or the helical longitudinal guide element (9); причем один элемент из цилиндрического магнитного элемента (7) и спиралевидного продольного направляющего элемента (9) установлен с возможностью вращения относительно другого из указанных элементов вокруг общей осевой линии (С) и выполнен таким образом, что предусмотрена возможность направления металлической обрези, накапливающейся на цилиндрическом магнитном элементе при эксплуатации, с помощью спиралевидного продольного направляющего элемента к второму концу (6) секции удаления металлической обрези при работе устройства генерирования вращения.moreover, one element of a cylindrical magnetic element (7) and a spiral longitudinal guide element (9) is installed with the possibility of rotation relative to the other of these elements around a common axial line (C) and is designed in such a way that it is possible to direct the metal trim accumulating on the cylindrical magnetic element during operation, with the help of a spiral longitudinal guide element to the second end (6) of the metal trim removal section during operation of the rotation generating device. 2. Фрезерный инструмент по п.1, в котором секция (3) удаления металлической обрези выполнена таким образом, что предусмотрена возможность отталкивания от фрезерного инструмента (1) металлической обрези, накапливающейся на цилиндрическом магнитном элементе (7) при эксплуатации.2. The milling tool according to claim 1, in which the section (3) for removing metal trim is designed in such a way that it is possible to repel from the milling tool (1) the metal trim that accumulates on the cylindrical magnetic element (7) during operation. 3. Фрезерный инструмент по любому из предыдущих пунктов, в котором фрезерная секция содержит множество выпускных отверстий (10) для бурового раствора, причем выходы выпускных отверстий расположены так, что при эксплуатации предусмотрена возможность направления металлической обрези к секции удаления металлической обрези.3. A milling tool according to any one of the preceding claims, wherein the milling section comprises a plurality of drilling fluid outlets (10), wherein the outlets of the outlets are positioned such that, during operation, it is possible to direct the metal trim to the metal trim removal section. --
EA202090561 2017-09-01 2018-08-02 MILLING TOOLS EA040756B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20171418 2017-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040756B1 true EA040756B1 (en) 2022-07-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9187971B2 (en) Oilfield downhole wellbore section mill
DK2314825T3 (en) DRILL HEAD FOR DRILLING A VALVE WHICH IS STANDED
RU2690587C2 (en) Downhole tool
EP2562350B1 (en) Downhole pulsing tool
SG175886A1 (en) Packer retrieving mill with debris removal
AU2018326158B2 (en) Milling tool
US8931555B2 (en) Device for a downhole apparatus for machining of casings and also a method of depositing machined shavings
US20210207448A1 (en) Apparatus for Downhole Milling of Material of a Well Wall
EA040756B1 (en) MILLING TOOLS
GB2566249A (en) Method for cleaning casings using well fluid
EP2904194B1 (en) Apparatus and methods for use with drilling fluids
DK181510B1 (en) Drilling and milling tool
BR112020004033B1 (en) MILLING TOOL, METHOD OF PLUGGING AND ABANDONING A WELL HOLE AND METAL CUT REMOVAL SECTION
US9932802B2 (en) Downhole slot cutter
EP3029265A1 (en) Downhole completion system
WO2024003561A1 (en) Apparatus for and method of cutting through or deforming a sidewall of a downhole tubular