RU155225U1 - DRILLING CIRCULATION ADAPTER - Google Patents

DRILLING CIRCULATION ADAPTER Download PDF

Info

Publication number
RU155225U1
RU155225U1 RU2014144890/03U RU2014144890U RU155225U1 RU 155225 U1 RU155225 U1 RU 155225U1 RU 2014144890/03 U RU2014144890/03 U RU 2014144890/03U RU 2014144890 U RU2014144890 U RU 2014144890U RU 155225 U1 RU155225 U1 RU 155225U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tubular body
stepped spool
ball
holes
spool
Prior art date
Application number
RU2014144890/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Родион Петрович Сударев
Николай Юрьевич Мялицин
Владимир Михайлович Караваев
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент"
Priority to RU2014144890/03U priority Critical patent/RU155225U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU155225U1 publication Critical patent/RU155225U1/en

Links

Images

Abstract

1. Циркуляционный переводник бурильной колонны, содержащий трубчатый корпус, снабженный внешними отверстиями, ступенчатый золотник с радиальными отверстиями, пружину, седло, пробки, шары, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды, при этом ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешние отверстия и радиальные отверстия перекрыты, и второе положение ступенчатого золотника, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды, а радиальные и внешние отверстия сообщаются для поступления всего объема текучей среды в кольцевой зазор ствола скважины, отличающийся тем, что шары содержат не менее одного деформируемого шара блокирования и не менее одного жесткого шара деактивации, при этом сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия трубчатого корпуса на 3%-15%, сечение жесткого шара деактивации на 0,8%-15% больше сечения радиальных отверстий ступенчатого золотника, содержит устройство приема шаров, упор, уступ трубчатого корпуса, дроссельный диск между пружиной и торцом ступенчатого золотника.2. Циркуляционный переводник по п. 1, отличающийся тем, что радиальный зазор Z между дроссельным диском и расточкой трубчатого корпуса составляет 1-5 мм.3. Циркуляционный переводник по п. 1, отличающийся тем, что высота Н диска составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника от упора до уступа1. A drill string circulation sub, comprising a tubular body provided with external holes, a stepped spool with radial holes, a spring, a saddle, plugs, balls, an internal feed bore passing through the tubular body and a stepped spool through which the primary fluid path passes, wherein the stepped spool has a first position in which the outer holes and radial holes are closed, and a second position of the stepped spool, in which the primary the fluid flow path, and the radial and external holes are communicated for the entire fluid volume to enter the annular gap of the wellbore, characterized in that the balls contain at least one deformable blocking ball and at least one rigid deactivation ball, while the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole of the tubular body is 3% -15%, the cross section of the hard deactivation ball is 0.8% -15% larger than the cross-section of the radial holes of the stepped spool, contains a ball receiving device, p, ledge of the tubular body, a throttle disk between the spring and the end face of the stepped spool. 2. The circulation sub according to claim 1, characterized in that the radial clearance Z between the throttle disk and the bore of the tubular body is 1-5 mm. 3. The circulation sub according to claim 1, characterized in that the height H of the disk is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool from stop to ledge

Description

Полезная модель относится к устройствам выборочной подачи текучей среды в ствол скважины, а именно к циркуляционным переводникам бурильной колонны с гидравлическим забойным двигателем.The invention relates to devices for selectively supplying fluid to a wellbore, namely, to circulating sub of a drill string with a hydraulic downhole motor.

Известен циркуляционный переводник бурильной колонны (Патент RU №2440482, МПК Е21В 21/10, публ. 20.01.2012), включающий трубчатый корпус, снабженный внешним отверстием, ступенчатый золотник, установленный с возможностью скольжения внутри трубчатого корпуса, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды, при этом ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешнее отверстие выполнено перекрываемым от первичной траектории движения текучей среды, и второе положение, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды и открывается внешнее отверстие для обхода указанной траектории между расходным отверстием и кольцевым зазором ствола скважины, и делительный механизм, установленный между трубчатым корпусом и ступенчатым золотником для направления золотника между первым и вторым положением.Known circulation sub drill string (Patent RU No. 2440482, IPC ЕВВ 21/10, publ. 01/20/2012), including a tubular housing provided with an external hole, a stepped spool installed with the possibility of sliding inside the tubular body, an internal flow hole passing through the tubular the housing and the stepped spool through which the primary path of the fluid passes, while the stepped spool has a first position in which the outer hole is made to overlap from the primary trajectory fluid, and a second position in which the primary fluid path is blocked and an external hole is opened to bypass the specified path between the flow hole and the annular clearance of the wellbore, and a dividing mechanism installed between the tubular body and the stepped spool to direct the spool between the first and second position.

В известной конструкции циркуляционного переводника бурильной колонны управление траекторией движения текучей среды происходит через уменьшение или прерывание потока бурового раствора (циркуляции) к скважинному инструменту, приводящее к переустановке делительного устройства и изменению направления подачи текучей среды при последующем увеличении или возобновлении циркуляции. Для создания необходимого для работы делительного механизма усилия, от давления промывочной жидкости на золотнике, используется шар, сбрасываемый 2In the known design of the drill string circulation sub, the control of the fluid path occurs by reducing or interrupting the flow of the drilling fluid (circulation) to the downhole tool, resulting in the reinstallation of the dividing device and the change in the direction of fluid supply with a subsequent increase or resumption of circulation. To create the force necessary for the work of the dividing mechanism, from the pressure of the flushing fluid on the spool, a ball is used that is discharged 2

или выпускаемый в бурильную колонну и переносимый буровым раствором до седла ступенчатого золотника. Сбрасывание шара однократное - для перехода из транспортного положения в проходное (исходное). В последующем шар остается на седле инструмента, до его извлечения.or discharged into the drill string and carried by the drilling fluid to the saddle of the stepped spool. Dropping the ball once - to move from the transport position to the passage (initial). Subsequently, the ball remains on the saddle of the tool until it is removed.

Недостатком известной конструкции является необходимость учитывать количество изменений циркуляции, обязательно происходящей при наращивании бурильных труб, для определения текущего состояния делительного механизма и траектории подачи текучей среды. Также к недостаткам относится то, что в момент посадки шара на седло ступенчатый золотник стремится мгновенно изменить положение, перемещаясь вниз, что вызывает пиковые механические нагрузки на делительный механизм, снижая его надежность и безотказность.A disadvantage of the known design is the need to take into account the number of changes in circulation that necessarily occur when building drill pipes to determine the current state of the dividing mechanism and the path of the fluid. The disadvantages include the fact that at the moment of landing of the ball on the saddle, the stepped spool tends to instantly change position, moving down, which causes peak mechanical loads on the dividing mechanism, reducing its reliability and reliability.

Патент RU №2440482, МПК Е21В 21/10 принят за прототип.Patent RU No. 2440482, IPC ЕВВ 21/10 adopted as a prototype.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности, упрощении управления траекторией подачи текучей среды и снижении гидравлических потерь, возникающих при обтекании шара, находящегося на седле.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to increase reliability, simplify control of the fluid path and reduce hydraulic losses that occur when flowing around a ball located on a saddle.

Технический результат достигается за счет того, что в циркуляционном переводнике бурильной колонны, содержащем трубчатый корпус, снабженным внешними отверстиями, ступенчатый золотник с радиальными отверстиями, пружину, седло, пробки, шары, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды, при этом ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешние отверстия и радиальные отверстия перекрыты, и второе положение ступенчатого золотника, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды, а радиальные и внешнее отверстия сообщаются для поступления всего объема текучей среды в кольцевой зазор ствола скважины, согласно полезной модели, шары содержат не менее одного деформируемого шара блокирования и не менее одного жесткого шара 3The technical result is achieved due to the fact that in the circulation sub of the drill string containing a tubular body, equipped with external holes, a stepped spool with radial holes, a spring, a saddle, plugs, balls, an internal flow hole passing through the tubular body and a stepped spool through which the primary path of the fluid passes, with the stepped spool having a first position in which the outer holes and radial holes are closed, and the second position of the stupa chatogo spool, wherein the blocked primary trajectory of the fluid, and the radial and outward openings communicated for receipt total volume of fluid in the annulus of the wellbore, according to the utility model, the balls comprise at least one deformable ball block and at least one rigid ball 3

деактивации, при этом сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия трубчатого корпуса на 3%-15%, сечение жесткого шара деактивации на 0,8%-15% больше сечения радиальных отверстий ступенчатого золотника, содержит устройство приема шаров, упор, уступ трубчатого корпуса, дроссельный диск между пружиной и торцом ступенчатого золотника.deactivation, while the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole of the tubular body by 3% -15%, the cross section of the hard deactivation ball is 0.8% -15% larger than the cross section of the radial holes of the stepped spool, contains a ball receiving device, an emphasis, a ledge of the tubular body throttle plate between the spring and the end face of the stepped spool.

Кроме того, радиальный зазор Z между дроссельным диском и расточкой трубчатого корпуса, составляет 1-5 мм.In addition, the radial clearance Z between the throttle disk and the bore of the tubular body is 1-5 mm.

Кроме того, высота Н диска составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника от упора до уступа трубчатого корпуса.In addition, the height H of the disk is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool from the stop to the ledge of the tubular body.

В предлагаемой полезной модели циркуляционного переводника бурильной колонны шары содержат не менее одного деформируемого шара блокирования, что позволяет удерживать ступенчатый золотник в положении, когда радиальные и внешние отверстия сообщаются и повысить надежность устройства.In the proposed utility model of the drill pipe circulation sub, the balls contain at least one deformable blocking ball, which allows holding the stepped spool in the position when the radial and external holes communicate and increase the reliability of the device.

В предлагаемой полезной модели шары содержат не менее одного жесткого шара деактивации, позволяющего создавать необходимый для продавливания шаров перепад давления, что повышает надежность устройства.In the proposed utility model, the balls contain at least one hard ball of deactivation, which allows creating the pressure drop necessary for breaking the balls, which increases the reliability of the device.

В предлагаемой полезной модели сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия трубчатого корпуса на 3%-15%, что позволяет до достижения регламентированного давления удерживать шар седлом и повысить надежность устройства.In the proposed utility model, the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole of the tubular body by 3% -15%, which allows holding the ball with a saddle until the regulated pressure is reached and increasing the reliability of the device.

В предлагаемой полезной модели сечение жесткого шара деактивации на 0,8%-15% больше сечения радиальных отверстий ступенчатого золотника, что обеспечивает прекращение циркуляции через радиальные отверстия ступенчатого золотника и рост давления и повышает надежность устройства.In the proposed utility model, the cross section of the hard deactivation ball is 0.8% -15% larger than the cross section of the radial openings of the stepped spool, which ensures the cessation of circulation through the radial openings of the stepped spool and increases pressure and increases the reliability of the device.

В предлагаемой полезной модели циркуляционного переводника бурильной колонны содержится устройство приема шаров, что позволяет 4The proposed utility model of the drill pipe circulation sub contains a ball receiving device that allows 4

задерживать прошедшие через ступенчатый золотник шары от попадания в нижележащие элементы бурильной колонны и повышать надежность устройства.to delay the balls passing through the stepped spool from falling into the underlying elements of the drill string and increase the reliability of the device.

В предлагаемой полезной модели циркуляционного переводника бурильной колонны содержится упор, удерживающий подпружиненный золотник в первом положении, обеспечивающем разобщение кольцевого зазора ствола скважины и каналов трубчатого корпуса, что упрощает управление траекторией подачи текучей среды.The proposed utility model of the drill pipe circulation sub contains a stop holding the spring-loaded spool in the first position, which ensures the separation of the annular gap of the wellbore and the channels of the tubular body, which simplifies the control of the fluid supply path.

В предлагаемой полезной модели циркуляционного переводника бурильной колонны, в отличие от прототипа, трубчатый корпус содержит уступ, определяющий второе положение ступенчатого золотника, обеспечивающее сообщение кольцевого зазора ствола скважины и каналов трубчатого корпуса выше деформируемого шара активации, установленного на седле, что упрощает управление траекторией подачи текучей среды.In the proposed utility model of the drill pipe circulation sub, in contrast to the prototype, the tubular body contains a step that defines the second position of the stepped spool, providing a message of the annular gap of the wellbore and the channels of the tubular body above the deformable activation ball mounted on the saddle, which simplifies the control of the flow path of the fluid Wednesday.

В отличие от прототипа, предлагаемая полезная модель содержит дроссельный диск между пружиной и торцом ступенчатого золотника для снижения скорости перемещения ступенчатого золотника в момент соприкосновения с уступом в трубчатом корпусе, а также снижения энергии соударений, возникающих при продольных колебаниях бурильной колонны, вызванных работой долота на забое, что повышает надежность работы устройства.Unlike the prototype, the proposed utility model contains a throttle disk between the spring and the end face of the stepped spool to reduce the speed of movement of the stepped spool at the moment of contact with the step in the tubular body, as well as to reduce the energy of collisions arising from longitudinal vibrations of the drill string caused by the work of the bit on the bottom , which increases the reliability of the device.

Кроме того, радиальный зазор Z между дроссельным диском и расточкой трубчатого корпуса, составляет 1-5 мм, что позволяет снизить скорость истечения среды из полости, занимаемой пружиной, при изменении ее объема, вызванного перемещением ступенчатого золотника.In addition, the radial clearance Z between the throttle disk and the bore of the tubular body is 1-5 mm, which allows to reduce the velocity of the fluid from the cavity occupied by the spring when its volume changes due to the movement of the stepped spool.

Кроме того, высота Н диска составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника от упора до уступа трубчатого корпуса, что создает участок торможения ступенчатого золотника, за время прохождения которого 5In addition, the height H of the disk is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool from the stop to the ledge of the tubular body, which creates a braking section of the stepped spool, during which 5

скорость золотника снижается, позволяя безударно соприкасаться с уступом в трубчатом корпусе.spool speed is reduced, allowing shockless contact with the ledge in the tubular body.

Предлагаемая конструкция циркуляционного переводника бурильной колонны позволяет повысить надежность работы, путем введения участка гидравлического торможения при переходе от первого положения ступенчатого золотника ко второму, демпфировать вибрации ступенчатого золотника при продольных колебаниях бурильной колонны, а также упростить управление траекторией подачи текучей среды в скважину, сделав его независимым от количества изменений циркуляции.The proposed design of the drill string circulation sub allows you to increase the reliability of the work by introducing a hydraulic braking section during the transition from the first position of the stepped spool to the second, to dampen the vibrations of the stepped spool during longitudinal vibrations of the drill string, and also to simplify the control of the path of the fluid into the well, making it independent on the number of changes in circulation.

На фиг. 1 изображен циркуляционный переводник бурильной колонны в исходном положении.In FIG. 1 shows the drill pipe circulation sub in the initial position.

На фиг. 2 изображен циркуляционный переводник бурильной колонны в активированном положении.In FIG. 2 shows the drill pipe circulation sub in the activated position.

На фиг. 3 изображен циркуляционный переводник бурильной колонны в блокированном активированном положении.In FIG. 3 shows a drill string circulation sub in a locked activated position.

На фиг. 4 изображен циркуляционный переводник бурильной колонны на этапе деактивации.In FIG. 4 shows the drill string circulation sub in the deactivation step.

На фиг. 5 изображен циркуляционный переводник бурильной колонны на этапе перехода в исходное положение.In FIG. 5 shows the circulation sub of the drill string during the transition to the initial position.

Циркуляционный переводник бурильной колонны (фиг. 1) состоит из трубчатого корпуса 1 с внешними отверстиями 2, проходящими через сквозные пробки 7. Сквозное внешнее отверстие 2 имеет самое минимальное сечение в пробке 7, выполненной сквозной. Трубчатый корпус 1 имеет концевые присоединительные резьбы. Внутри трубчатого корпуса 1, с возможностью скольжения установлен ступенчатый золотник 3. Устройство имеет внутреннее расходное отверстие 9. В трубчатом корпусе 1 по обе стороны от пробок 7 установлены уплотнения 17, препятствующие утечкам текучей среды в зазор между трубчатым корпусом 1 и большим диаметром ступенчатого золотника 3. Трубчатый корпус 1 имеет уступ 11. Пружина 5 установлена на малом диаметре 6The drill string circulation sub (Fig. 1) consists of a tubular body 1 with external holes 2 passing through the through plugs 7. The through external hole 2 has the smallest cross section in the plug 7 made through. The tubular body 1 has end connecting threads. Inside the tubular body 1, a stepped spool 3 is mounted with the possibility of sliding. The device has an internal supply hole 9. In the tubular body 1, seals 17 are installed on both sides of the plugs 7, preventing leakage of fluid into the gap between the tubular body 1 and the large diameter of the stepped spool 3 The tubular body 1 has a step 11. The spring 5 is mounted on a small diameter 6

ступенчатого золотника 3, опираясь на ступень трубчатого корпуса 1, поджимает ступенчатый золотник 3 к упору 10. В ступенчатом золотнике 3 ниже радиальных отверстий 4 установлено седло 6. Для исключения проворачивания ступенчатого золотника 3 он имеет продольный паз, в который входит направляющая 16, закрепленная в трубчатом корпусе 1. Ход L - расстояние, проходимое ступенчатым золотником 3 от упора 10 до уступа 11 трубчатого корпуса 1. Между пружиной 5 и торцом 18 ступенчатого золотника 3 установлен дроссельный диск 12 (фиг. 2) высотой Н. Дроссельный диск 12 образует с расточкой 19 трубчатого корпуса 1 зазор Z при нахождении ступенчатого золотника 3 во втором положении, характерном для активированного (фиг. 2) и блокированного (фиг. 3) положения, а также на начальном этапе деактивации (фиг. 4).a stepped spool 3, resting on the stage of the tubular body 1, presses the stepped spool 3 against the stop 10. In the stepped spool 3 below the radial holes 4, a saddle 6 is installed. To prevent the stepped spool 3 from turning, it has a longitudinal groove, which includes a guide 16 fixed to the tubular casing 1. Stroke L is the distance traveled by the stepped spool 3 from the stop 10 to the ledge 11 of the tubular casing 1. Between the spring 5 and the end face 18 of the spool 3 there is a throttle disk 12 (Fig. 2) of height N. Throttle dis to 12 forms with a bore 19 of the tubular body 1 a gap Z when the stepped spool 3 is in the second position, characteristic of the activated (Fig. 2) and blocked (Fig. 3) position, as well as at the initial stage of deactivation (Fig. 4).

Управление циркуляционным переводником происходит при помощи управляющих шаров, выполненных в виде деформируемого шара активации 8 (фиг. 3), деформируемых шаров блокирования 13 (фиг. 3) и жестких шаров деактивации 14 (фиг. 4). Ниже золотника по концевой резьбе прикреплено устройство приема шаров 15 (фиг. 1). При работе, в циркуляционном переводнике бурильной колонны образуются каналы А, В, С, D, Е, F, G (фиг. 1). Канал F-G - обводной и позволяет обеспечить проток жидкости при заполнении устройства приема шаров управляющими шарами (фиг. 5) и прекращения циркуляции по каналу Е-G(фиг. 1). Канал Y (фиг. 2) соединяется с кольцевым зазором ствола скважины (не показан).The circulation sub is controlled by control balls made in the form of a deformable activation ball 8 (Fig. 3), deformable blocking balls 13 (Fig. 3) and hard deactivation balls 14 (Fig. 4). Below the spool along the end thread is attached a device for receiving balls 15 (Fig. 1). During operation, channels A, B, C, D, E, F, G are formed in the circulating sub of the drill string (Fig. 1). The F-G channel is a bypass and allows for a fluid flow when filling the ball receiving device with control balls (Fig. 5) and stopping circulation through the E-G channel (Fig. 1). Channel Y (Fig. 2) is connected to the annular gap of the wellbore (not shown).

Циркуляционный переводник бурильной колонны работает следующим образом.The circulation sub drill string works as follows.

Циркуляционный переводник бурильной колонны, в ходе работы, может находиться в одном из следующих состояний: исходное (фиг. 1), активированное (фиг. 2), блокированное (фиг. 3) и этап деактивации (фиг 4), возвращающий циркуляционный переводник в исходное состояние (фиг. 5).The drill string circulation sub, during operation, can be in one of the following states: initial (Fig. 1), activated (Fig. 2), blocked (Fig. 3), and the deactivation step (Fig. 4), which returns the circulating sub to the original condition (Fig. 5).

В исходном состоянии циркуляционного переводника (фиг. 1), ступенчатый золотник 3 находится в первом положении, поджатый 7In the initial state of the circulation sub (Fig. 1), the stepped spool 3 is in the first position, preloaded 7

пружиной 5 к упору 10, весь поток жидкости направлен на выход трубчатого корпуса 1 по каналу A-B-C-D и далее через устройство приема шаров 15 по каналам E(F)-G на выход циркуляционного переводника, образуя первичную траекторию текучей среды, сообщение внутренней полости циркуляционного переводника с кольцевым зазором ствола скважины (не показано) исключено. Для перехода в активированное положение, в бурильную колонну (не показано) сбрасывается деформируемый шар активации 8 (фиг. 2), который переносится буровым раствором до седла 6 ступенчатого золотника 3, после посадки шара активации 8 на седло, отсекаются нижележащие каналы C-D-E(F)-G и вызывая рост давления над ступенчатым золотником 3, приводящего к сжатию пружины 5 и перемещению ступенчатого золотника до соприкосновения торца 18 с уступом 11 трубчатого корпуса 1. При нахождении ступенчатого золотника 3 во втором положении вблизи уступа 11 трубчатого корпуса 1, радиальные отверстия 4 в ступенчатом золотнике 3 и внешние отверстия 2 в трубчатом корпусе 1 соединяются, образуя канал A-B-Y, соединяющий внутреннее пространство бурильных труб с кольцевым зазором ствола скважины (не показано). При отсутствии расхода, ступенчатый золотник 3 под действием пружины 5 возвращается в первое положение, обеспечивая разобщение внутреннего пространства бурильных труб (не показано) с кольцевым зазором ствола скважины (не показано). Для обеспечения независимого от расхода сообщения внутреннего пространства бурильных труб с кольцевым зазором ствола скважины используют деформируемый шар блокирования 13 (фиг. 3), который переносится буровым раствором до внешнего отверстия 2, частично заходя в него, а выступающей частью препятствуя возврату ступенчатого золотника 3 в первое положение. При этом сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия 2 трубчатого корпуса 1 на 3%-15%. Деформируемый шар блокирования 13 применяют при нахождении циркуляционного 8spring 5 to the stop 10, the entire fluid flow is directed to the outlet of the tubular body 1 through the channel ABCD and then through the device for receiving balls 15 through the channels E (F) -G to the output of the circulation sub, forming the primary path of the fluid, the message of the internal cavity of the circulation sub with annular clearance of the wellbore (not shown) is excluded. To switch to the activated position, a deformable activation ball 8 (Fig. 2) is discharged into the drill string (not shown), which is transferred by the drilling fluid to the saddle 6 of the spool 3, after the activation ball 8 is seated on the saddle, the underlying CDE channels (F) are cut off -G and causing an increase in pressure over the stepped spool 3, leading to compression of the spring 5 and the displacement of the stepped spool until the end 18 contacts the step 11 of the tubular body 1. When the step spool 3 is in the second position near the step 11 of the tubular about the housing 1, the radial holes 4 in the stepped spool 3 and the outer holes 2 in the tubular housing 1 are connected to form the channel A-B-Y connecting the inner space of the drill pipe with the annular gap of the wellbore (not shown). In the absence of flow, the stepped spool 3 under the action of the spring 5 returns to the first position, providing separation of the internal space of the drill pipe (not shown) with the annular gap of the wellbore (not shown). To ensure a flow-independent communication of the internal space of the drill pipe with an annular clearance of the borehole, a deformable blocking ball 13 (Fig. 3) is used, which is carried by the drilling fluid to the external hole 2, partially entering it, and preventing the stepped spool 3 from returning to the first position. Moreover, the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole 2 of the tubular body 1 by 3% -15%. A deformable blocking ball 13 is used when finding the circulation 8

переводника в активированном состоянии. Для возвращения циркуляционного переводника в исходное состояние из любого состояния применяют два жестких шара деактивации 14 (фиг. 4), сбрасываемых в бурильную колонну, и переносимые буровым раствором до радиальных отверстий 4 (фиг. 2) в ступенчатом золотнике 3. При этом сечение жесткого шара деактивации 14 на 0,8%-15% больше сечения радиальных отверстий 4 ступенчатого золотника 3. При нахождении циркуляционного переводника в блокированном положении (фиг. 3) один жесткий шар деактивации 14 (фиг. 4) перекрывает свободное радиальное отверстие, второй остается в зоне между деформируемым шаром активации 8 и шаром блокирования 13. Перекрытие жестким шаром деактивации 14 свободного радиального отверстия 4 вызывает рост давления, приводящий к проталкиванию деформируемого шара блокирования 13 (фиг. 5) через пробку 7, после чего второй жесткий шар деактивации 14 перекрывает оставшееся радиальное отверстие 4, вызывая повторный рост давления, по величине превышающий первый, приводящий к проталкиванию деформируемого шара активации 8 через седло 6. После прохода деформируемого шара активации 8 через седло 6, ступенчатый золотник 3 возвращается в первое положение, а циркуляционный переводник в исходное состояние. Деформируемые шары активации 8 (фиг. 5) и деактивации 14 проходят вниз по каналам C-D-E и задерживаются устройством приема шаров 15.sub in the activated state. To return the circulation sub to its initial state from any state, two rigid deactivation balls 14 (Fig. 4) are used, discharged into the drill string and transferred by the drilling fluid to the radial holes 4 (Fig. 2) in the stepped spool 3. At the same time, the cross section of the hard ball deactivation 14 is 0.8% -15% larger than the cross-section of the radial holes of the 4-stage spool 3. When the circulation sub is in the locked position (Fig. 3), one rigid deactivation ball 14 (Fig. 4) overlaps the free radial hole, the second remains in the zone between the deformable activation ball 8 and the blocking ball 13. Overlapping with the rigid deactivation ball 14 of the free radial hole 4 causes an increase in pressure, pushing the deformable blocking ball 13 (Fig. 5) through the plug 7, after which the second hard deactivation ball 14 closes the remaining radial hole 4, causing a repeated increase in pressure greater than the first one, leading to the pushing of the deformable activation ball 8 through the seat 6. After the passage of the deformable activation ball 8 through saddle 6, stepped spool 3 returns to the first position, and the circulation sub in its original state. Deformable balls of activation 8 (Fig. 5) and deactivation 14 pass down the channels C-D-E and are delayed by the device receiving balls 15.

При нахождении циркуляционного переводника в активированном положении (фиг. 2) применение жестких шаров деактивации 14 переводит его в исходное состояние аналогично описанному выше, за исключением этапа проталкивания деформируемого шара блокирования 13 через сквозную пробку 7.When the circulation sub is in the activated position (Fig. 2), the use of hard deactivation balls 14 restores it to its original state similar to that described above, except for the stage of pushing the deformable blocking ball 13 through the through plug 7.

Устройство приема шаров 15 имеет два канала E-G и F-G. Каналы Е-G, по мере смены режимов работы циркуляционного переводника, перекрывается управляющими шарами, перераспределяя проток жидкости через инструмент по обводному каналу F-G (фиг. 5).The ball receiving device 15 has two channels E-G and F-G. The E-G channels, as the operating modes of the circulation sub change, are blocked by the control balls, redistributing the fluid flow through the tool along the F-G bypass (Fig. 5).

99

При переходе, и нахождении ступенчатого золотника 3 во втором положении, характерном для активированного (фиг. 2) и блокированного (фиг. 3) положения, а также на начальном этапе деактивации (фиг. 4) дроссельный диск 12 образует с расточкой 19 трубчатого корпуса 1 в зоне упорного уступа 11 зазор Z. При этом радиальный зазор Z между дроссельным диском 12 и расточкой 19 трубчатого корпуса 1, образующего уступ 11, составляет 1-5 мм. Высота Н дроссельного диска 12 составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника 3 от упора 10 до уступа 11 трубчатого корпуса 1.Upon transition, and the step valve 3 is in the second position, characteristic of the activated (Fig. 2) and blocked (Fig. 3) position, as well as at the initial stage of deactivation (Fig. 4), the throttle disk 12 forms with the bore 19 of the tubular body 1 in the zone of the thrust ledge 11, the gap Z. In this case, the radial clearance Z between the throttle disk 12 and the bore 19 of the tubular body 1 forming the ledge 11 is 1-5 mm. The height H of the throttle disk 12 is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool 3 from the stop 10 to the ledge 11 of the tubular body 1.

Таким образом, предлагаемая полезная модель циркуляционного переводника бурильной колонны с указанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет повысить надежность устройства, демпфировать вибраций ступенчатого золотника, упростить управление траекторией подачи текучей среды, сделав его независимым от количества изменений циркуляции и снизить гидравлические потери, возникающие при обтекании шара, улучшить эксплуатацию устройства.Thus, the proposed utility model of a drill string circulation sub with the indicated distinguishing features in combination with known features allows to increase the reliability of the device, dampen the vibrations of the stepped spool, simplify the control of the fluid path, making it independent of the number of changes in circulation and reduce hydraulic losses that occur during flow around the ball, improve the operation of the device.

Claims (3)

1. Циркуляционный переводник бурильной колонны, содержащий трубчатый корпус, снабженный внешними отверстиями, ступенчатый золотник с радиальными отверстиями, пружину, седло, пробки, шары, внутреннее расходное отверстие, проходящее через трубчатый корпус и ступенчатый золотник, через которое проходит первичная траектория движения текучей среды, при этом ступенчатый золотник имеет первое положение, в котором внешние отверстия и радиальные отверстия перекрыты, и второе положение ступенчатого золотника, в котором блокируется первичная траектория движения текучей среды, а радиальные и внешние отверстия сообщаются для поступления всего объема текучей среды в кольцевой зазор ствола скважины, отличающийся тем, что шары содержат не менее одного деформируемого шара блокирования и не менее одного жесткого шара деактивации, при этом сечение деформируемого шара блокирования превышает сечение внешнего отверстия трубчатого корпуса на 3%-15%, сечение жесткого шара деактивации на 0,8%-15% больше сечения радиальных отверстий ступенчатого золотника, содержит устройство приема шаров, упор, уступ трубчатого корпуса, дроссельный диск между пружиной и торцом ступенчатого золотника.1. A drill string circulation sub, comprising a tubular body provided with external holes, a stepped spool with radial holes, a spring, a saddle, plugs, balls, an internal feed bore passing through the tubular body and a stepped spool through which the primary fluid path passes, wherein the stepped spool has a first position in which the outer holes and radial holes are closed, and a second position of the stepped spool, in which the primary the fluid flow path, and the radial and external holes are communicated for the entire fluid volume to enter the annular gap of the wellbore, characterized in that the balls contain at least one deformable blocking ball and at least one rigid deactivation ball, while the cross section of the deformable blocking ball exceeds the cross section of the outer hole of the tubular body is 3% -15%, the cross section of the hard deactivation ball is 0.8% -15% larger than the cross-section of the radial holes of the stepped spool, contains a ball receiving device, p, the ledge of the tubular body, a throttle disk between the spring and the end face of the stepped spool. 2. Циркуляционный переводник по п. 1, отличающийся тем, что радиальный зазор Z между дроссельным диском и расточкой трубчатого корпуса составляет 1-5 мм.2. The circulation sub according to claim 1, characterized in that the radial clearance Z between the throttle disk and the bore of the tubular body is 1-5 mm. 3. Циркуляционный переводник по п. 1, отличающийся тем, что высота Н диска составляет 3%-15% хода L ступенчатого золотника от упора до уступа
Figure 00000001
3. The circulation sub according to claim 1, characterized in that the height H of the disk is 3% -15% of the stroke L of the stepped spool from stop to ledge
Figure 00000001
RU2014144890/03U 2014-11-06 2014-11-06 DRILLING CIRCULATION ADAPTER RU155225U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144890/03U RU155225U1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 DRILLING CIRCULATION ADAPTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144890/03U RU155225U1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 DRILLING CIRCULATION ADAPTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU155225U1 true RU155225U1 (en) 2015-09-27

Family

ID=54251153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014144890/03U RU155225U1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 DRILLING CIRCULATION ADAPTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU155225U1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168206U1 (en) * 2016-08-30 2017-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "РОСТЭК Сервис" Drill string control valve
RU170177U1 (en) * 2016-11-30 2017-04-18 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" CIRCULATION ADAPTER
RU2681774C1 (en) * 2018-02-26 2019-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Drill string circulation valve
RU2700357C1 (en) * 2015-12-15 2019-09-16 Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. Orientation of location and actuation of pressure activated tools
RU194670U1 (en) * 2019-10-22 2019-12-18 Зеленый Илья Александрович Drill string circulation sub
RU206444U1 (en) * 2020-12-10 2021-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Colmating circulation sub

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700357C1 (en) * 2015-12-15 2019-09-16 Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. Orientation of location and actuation of pressure activated tools
RU168206U1 (en) * 2016-08-30 2017-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "РОСТЭК Сервис" Drill string control valve
RU170177U1 (en) * 2016-11-30 2017-04-18 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" CIRCULATION ADAPTER
RU2681774C1 (en) * 2018-02-26 2019-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Drill string circulation valve
RU194670U1 (en) * 2019-10-22 2019-12-18 Зеленый Илья Александрович Drill string circulation sub
RU206444U1 (en) * 2020-12-10 2021-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") Colmating circulation sub

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU155225U1 (en) DRILLING CIRCULATION ADAPTER
RU166931U1 (en) REUSABLE CIRCULATION VALVE
RU166516U1 (en) DRILLING CIRCULATION ADAPTER
USRE47269E1 (en) Activating mechanism for controlling the operation of a downhole tool
US4921056A (en) Hammer drills for making boreholes
AU2016383123B2 (en) Downhole valve apparatus
US20110100645A1 (en) Actuation system for well tools
NO332055B1 (en) Downhole tool and method for controlling a flow between a downhole rudder string and a surrounding annulus
EA026468B1 (en) Apparatus and method for activating and deactivating a downhole tool
RU168206U1 (en) Drill string control valve
AU2018256467A1 (en) Downhole tool method and device
RU2550119C1 (en) Hydraulic impact device
GB2515583A (en) Flushing arrangements for liquid-powered down-the-hole hammers
RU2586122C2 (en) Hydropercussion device
CN103939095B (en) Valve control direct-acting rock breaking pick
RU2426862C1 (en) Drill circulating valve
US10161188B2 (en) Dynamic seal tube for a down hole hammer drill
RU194815U1 (en) DRILL CIRCULATION VALVE
RU162003U1 (en) COUPLING CONTROL COUPLING
CN102235394A (en) Integrated valve with oil circuit selection function for controlling hydraulic motor brake
RU2550709C2 (en) Hydraulic probing perforator
RU2303116C1 (en) All-purpose valve for downhole motor
RU2446271C2 (en) Hydraulic impact device
RU2652518C1 (en) Pneumatic impact mechanism
CN208294436U (en) A kind of coal mine boring assemblies

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171107

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20190506