RU205024U1 - The technology of using a milling cutter assembly when preparing a well for a hydraulic fracturing operation - Google Patents

The technology of using a milling cutter assembly when preparing a well for a hydraulic fracturing operation Download PDF

Info

Publication number
RU205024U1
RU205024U1 RU2020143786U RU2020143786U RU205024U1 RU 205024 U1 RU205024 U1 RU 205024U1 RU 2020143786 U RU2020143786 U RU 2020143786U RU 2020143786 U RU2020143786 U RU 2020143786U RU 205024 U1 RU205024 U1 RU 205024U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical body
well
blades
flushing
milling cutter
Prior art date
Application number
RU2020143786U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU205024U9 (en
Inventor
Игорь Николаевич Сербин
Юрий Тезикович Баселидзе
Николай Валерьевич Жизневский
Алексей Викторович Филиппов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз"
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 Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз" filed Critical Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз"
Priority to RU2020143786U priority Critical patent/RU205024U9/en
Publication of RU205024U1 publication Critical patent/RU205024U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205024U9 publication Critical patent/RU205024U9/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/002Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для подбуривания цементного стакана, обратной промывки скважины и очистки стенок методом фрезерования и проработки. Задача полезной модели заключается в подготовке скважины к спуску пакера под ГРП за одну спуско-подъемную операцию. Фрезер забойный включает цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце. Верхний конец цилиндрического корпуса имеет присоединительную резьбу для присоединения к колонне бурильных труб. Нижний конец цилиндрического корпуса армирован рядами твердосплавных пластин, которые напаяны на лопасти. Между лопастями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем. В нижней части цилиндрического корпуса между лопастями расположены промывочные отверстия, одно из которых увеличенного диаметра.The utility model relates to the oil and gas industry and is designed for drilling a cement nozzle, backwashing a well and cleaning the walls by milling and reaming. The task of the utility model is to prepare the well for running the packer under hydraulic fracturing in one trip. Downhole milling cutter includes a cylindrical body with flushing holes at the bottom end. The upper end of the cylindrical body has a connecting thread for connection to the drill pipe string. The lower end of the cylindrical body is reinforced with rows of carbide plates, which are soldered onto the blades. Between the blades there is a composite carbide material made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with a solder. In the lower part of the cylindrical body, between the blades, there are flushing holes, one of which has an increased diameter.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для освоения скважин, и может использоваться в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах для подготовки скважины с хвостовиком диаметром 114 мм к проведению операции гидравлического разрыва пласта (далее - ГРП) с использованием компоновки фрезеров, состоящей из фреза забойного диаметром 92 мм.The utility model relates to the oil and gas industry, namely to devices for well development, and can be used in directional and horizontal wells to prepare a well with a 114 mm liner for hydraulic fracturing (hereinafter referred to as hydraulic fracturing) using a milling cutter assembly consisting of from a downhole cutter with a diameter of 92 mm.

На этапе освоения скважины для обеспечения притока проводится ГРП. Технология подготовки скважин с хвостовиком диаметром 114 мм к проведению операции ГРП состоит из трех спуско-подъемных операций: спуск долота диаметром 95,3 мм с турбобуром Д-75 для подбуривания цементного стакана (нормализация забоя), спуск скрепера для очистки стенок колонны в интервале установки пакера под ГРП, спуск-подъем пера-воронки для промывки забоя с целью удаления механических частиц, сформировавшихся после подбуривания, и очистки стенок. Далее спускается пакерно-якорное оборудование и проводится ГРП.At the stage of well development, hydraulic fracturing is carried out to ensure the flow. The technology for preparing wells with a 114 mm liner for hydraulic fracturing operation consists of three trips: lowering a 95.3 mm bit with a D-75 turbodrill to re-drill a cement nozzle (bottomhole normalization), running a scraper to clean the casing walls in the installation interval a packer for hydraulic fracturing, running-lifting of a funnel-pen for flushing the bottomhole in order to remove mechanical particles formed after re-drilling and clean the walls. Then the packer-anchor equipment is lowered and hydraulic fracturing is carried out.

При этом существует ряд ограничений: по максимальному расходу промывочной жидкости (не более 5 л/с), по минимальному внутреннему диаметру гидроскрепера (12 мм). Указанные конструктивные особенности оборудования не обеспечивают качественную промывку скважины перед вторичным вскрытием пласта до замера коэффициента взвешенных частиц - ПДК не более (100 мг/л).At the same time, there are a number of restrictions: on the maximum flow rate of the flushing fluid (no more than 5 l / s), on the minimum inner diameter of the hydrocraper (12 mm). The indicated design features of the equipment do not provide high-quality well flushing before the secondary opening of the formation until the suspended particles coefficient is measured - MPC no more than (100 mg / l).

Известен фрез забойный, описанный в патенте RU №119386 МПК Е21В 29/00, опубликованный 20.08.2012. Указанный фрез включает в себя цилиндрический корпус, верхний конец которого выполнен с резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а на нижнем расположены лезвия, покрытые твердосплавным материалом, между лезвиями на нижнем торце выполнены промывочные отверстия, отличающиеся малыми диаметрами промывочных каналов.Known downhole cutter, described in patent RU No. 119386 IPC E21B 29/00, published on 08/20/2012. The specified cutter includes a cylindrical body, the upper end of which is threaded for connection to the drill pipe string, and on the lower end there are blades covered with hard-alloy material; between the blades at the lower end, there are flushing holes with small diameters of flushing channels.

Недостатками фреза являются:The disadvantages of the cutter are:

- ограничения по расходу промывочной жидкости;- restrictions on the flow rate of the flushing fluid;

- отсутствие возможности обратной промывки;- lack of backwash capability;

- необходимость проведения дополнительной спуско-подъемной операции пера-воронки для промывки скважины.- the need to carry out an additional round-trip operation of the funnel pen for flushing the well.

В качестве ближайшего аналога выбран фрез забойный, описанный в патенте RU №111882 U1, опубликованный 27.12.2011. Указанный фрез забойный включает цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце. Верхний конец цилиндрического корпуса оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а нижний армирован рядами твердосплавных резцов. В нижней части цилиндрического корпуса расположены лезвия, на которые напаены твердосплавные резцы, причем твердосплавные резцы выполнены в виде пластин ступенчатого типа. Между лезвиями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем. Кроме того, фрезер забойный снабжен стабилизаторами, расположенными в средней части цилиндрического корпуса. Кроме того, в нижней части цилиндрического корпуса между лезвиями расположены дополнительные промывочные отверстия.Downhole cutter described in RU patent No. 111882 U1, published on December 27, 2011, was chosen as the closest analogue. The specified downhole cutter includes a cylindrical body with flushing holes at the bottom end. The upper end of the cylindrical body is threaded for attaching to the drill string, and the lower end is reinforced with rows of carbide cutters. In the lower part of the cylindrical body there are blades on which hard-alloy cutters are soldered, and the hard-alloy cutters are made in the form of stepped plates. Between the blades there is a composite carbide material made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with solder. In addition, the downhole milling cutter is equipped with stabilizers located in the middle of the cylindrical body. In addition, additional flushing holes are located in the lower part of the cylindrical body between the blades.

Недостатками фреза являются:The disadvantages of the cutter are:

- ограничения по расходу промывочной жидкости необходимой для выноса с забоя скважины механического шлама, что не обеспечивает подъем механических частиц с забоя скважины;- restrictions on the flow rate of the flushing fluid necessary for removing mechanical cuttings from the bottom of the well, which does not ensure the lifting of mechanical particles from the bottom of the well;

- отсутствие возможности обратной промывки;- lack of backwash capability;

- необходимость проведения дополнительной спуско-подъемной операции пера-воронки для выноса механического шлама с забоя.- the need for an additional hoisting-and-run operation of the funnel-pen to remove mechanical cuttings from the bottom.

Технической задачей настоящей полезной модели является сокращение количества спуско-подъемных операций, что, в свою очередь, позволит сократить время на освоение и ввод скважин в эксплуатацию.The technical objective of the present utility model is to reduce the number of trips, which, in turn, will reduce the time required for the development and commissioning of wells.

Результат подготовки скважины к проведению ГРП за одну спуско-подъемную операцию достигается за счет того, что фрезер забойный включает в себя стальной корпус с тремя промывочными каналами, одно из которых увеличенного диаметра, в 3 раза по сравнению с диаметрами других промывочных отверстий, для обеспечения создания максимально возможного расхода промывочной жидкости (10-12 л/с) с целью обеспечения выноса с забоя механического шлама, образовывающегося вследствие разрушения лезвиями фрезера и возможности проведения обратной промывки без кольматации промывочных каналов механическим шламом крупной фракции. На нижнем торце корпуса приварены лопасти с напаянными пластинами из твердого сплава, между лопастями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем, верхний конец стального корпуса оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб.The result of preparing the well for hydraulic fracturing in one trip is achieved due to the fact that the downhole milling cutter includes a steel casing with three flushing channels, one of which has an increased diameter, 3 times compared to the diameters of other flushing holes, to ensure the creation of the maximum possible flow rate of the flushing fluid (10-12 l / s) in order to ensure the removal of mechanical sludge from the bottomhole, formed as a result of destruction by the blades of the milling cutter and the possibility of back flushing without clogging the washing channels with mechanical sludge of a coarse fraction. On the lower end of the body, blades with brazed carbide plates are welded, between the blades there is a composite hard-alloy material made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with solder, the upper end of the steel body is equipped with threads for connection to the drill pipe string.

Выбор увеличенного диаметра одного из отверстий обусловлен созданием проходного сечения максимально приближенному к проходному сечению в корпусе фрезера, а также к сокращению потерь на трение при выходе жидкости из промывочных отверстий фрезера, что позволит увеличить расход промывочной жидкости, тем самым создавая условия для создания турбулентного потока обеспечивающего вынос механического шлама. Суммарная площадь сечения применяемых фрезеров составляет 20% от общего проходного сечения бурильных труб. Выбор увеличенного отверстия позволяет повысить площадь проходного сечения до 60% от общего проходного сечения бурильных труб.The choice of an enlarged diameter of one of the holes is due to the creation of the flow area as close as possible to the flow area in the milling cutter body, as well as to the reduction of friction losses when the fluid leaves the milling holes of the milling cutter, which will increase the flow rate of the cleaning fluid, thereby creating conditions for creating a turbulent flow providing removal of mechanical sludge. The total cross-sectional area of the used milling cutters is 20% of the total flow area of the drill pipes. The selection of an enlarged hole allows to increase the flow area up to 60% of the total flow area of the drill pipes.

Преимуществом предлагаемой конструкции является то, что вместе с пластинами из твердосплавного материала на оборудование нанесен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем. Такое выполнение позволяет проводить подбуривание цементного стакана, а увеличенный промывочный канал, расположенный ближе к краю торцевой части - удалять с забоя (за счет создания расхода промывочной жидкости более 10-12 л/с) различные по фракции частицы механического шлама, в том числе за счет обратной циркуляции промывочной жидкости, не допуская кольматации промывочных каналов.The advantage of the proposed design is that, together with the plates of hard alloy material, a composite hard alloy material made of calibrated tungsten carbide chips in a bond with solder is applied to the equipment. Such an implementation allows for the drilling of the cement nozzle, and the enlarged flushing channel located closer to the edge of the end part can be removed from the bottomhole (by creating a flushing fluid flow rate of more than 10-12 l / s) particles of mechanical sludge of different fractions, including due to reverse circulation of the flushing fluid, preventing clogging of the flushing channels.

Сущность полезной модели поясняется графическим изображением. The essence of the utility model is illustrated by a graphical representation.

На Фиг. 1 изображен общий вид фрезера забойного.FIG. 1 shows a general view of the downhole milling cutter.

Фрезер забойный состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг. 2) с промывочными отверстиями 2 на нижнем торце 3. Верхний конец 8 цилиндрического корпуса 1 имеет присоединительную резьбу 4 для присоединения к колонне бурильных труб. Нижний торец 3 цилиндрического корпуса 1 армирован рядами твердосплавных пластин 5, которые напаяны на лопасти 6, расположенные в нижней части цилиндрического корпуса 1. Между лопастями 6 расположен композиционный твердосплавный материал 7, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем. В нижней части цилиндрического корпуса 1 между лопастями 6 расположены промывочные отверстия 2, одно из которых увеличенного диаметра, в 3 раза по сравнению с диаметрами других промывочных отверстий.Downhole milling cutter consists of a cylindrical body 1 (Fig. 2) with flushing holes 2 at the lower end 3. The upper end 8 of the cylindrical body 1 has a connecting thread 4 for connection to the drill pipe string. The lower end 3 of the cylindrical body 1 is reinforced with rows of hard-alloy plates 5, which are soldered onto the blades 6 located in the lower part of the cylindrical body 1. Between the blades 6 is a composite hard-alloy material 7 made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with solder. In the lower part of the cylindrical body 1, between the blades 6, there are flushing holes 2, one of which has an increased diameter, 3 times compared to the diameters of the other flushing holes.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Фрезер забойный присоединяется с помощью присоединительной резьбы 4 к колонне бурильных труб и спускается в скважину. К фрезеру прикладывается осевая нагрузка и вращающий момент с одновременной подачей промывочной жидкости. Ряды твердосплавных пластин 5 начинают срезать слой цементного стакана, истирая его в более мелкие частицы (механический шлам), который удаляется с забоя циркуляцией промывочной жидкости, поступаемой через промывочные отверстия 2 на нижнем торце 3 цилиндрического корпуса 1. Кроме того, проходное сечение увеличенного промывочного канала 2, расположенного в нижней части цилиндрического корпуса 1, между лопастями 6, позволяет производить обратную промывку забоя скважины, предназначенную для выноса более крупных механических частиц и качественной очистки забоя.The downhole milling cutter is connected by means of a connecting thread 4 to the drill pipe string and is lowered into the well. An axial load and torque is applied to the router while flushing fluid is supplied. Rows of carbide plates 5 begin to cut off the layer of the cement nozzle, abrading it into smaller particles (mechanical sludge), which is removed from the bottomhole by the circulation of the flushing fluid supplied through the flushing holes 2 at the lower end 3 of the cylindrical body 1. In addition, the flow section of the enlarged flushing channel 2, located in the lower part of the cylindrical body 1, between the blades 6, allows back flushing of the well bottom, designed to remove larger mechanical particles and high-quality cleaning of the bottom.

Технико-экономическая или иная эффективность:Technical and economic or other efficiency:

- снижение количества спуско-подъемных операций за счет проведения разбуривания и промывки скважины перед вторичным вскрытием пласта до замера коэффициента взвешенных частиц за одну операцию;- reduction of the number of round-trip operations due to drilling and flushing of the well before the secondary opening of the formation before measuring the coefficient of suspended particles in one operation;

- сокращение продолжительности цикла освоения скважины.- reduction in the duration of the well development cycle.

Claims (1)

Фрезер забойный с увеличенным промывочным каналом для подготовки скважины к проведению операции гидроразрыва пласта, включающий цилиндрический корпус с тремя промывочными отверстиями на нижнем торце, одно из которых увеличенного диаметра в три раза по сравнению с диаметрами других промывочных отверстий, отверстия расположены под углом к торцевой поверхности, нижний торец оснащен лопастями с армированными рядами твердосплавных пластин, между которыми расположен композиционный твердосплавной материал, выполненный из калиброванной карбидовольфрамовой крошки в связке с припоем, верхний конец цилиндрического корпуса имеет резьбу для присоединения к колонне бурильных труб.Downhole milling cutter with an enlarged flushing channel for preparing a well for hydraulic fracturing, including a cylindrical body with three flushing holes at the bottom end, one of which is three times larger than the diameters of other flushing holes, the holes are located at an angle to the end surface, the lower end is equipped with blades with reinforced rows of hard-alloy plates, between which there is a composite hard-alloy material made of calibrated tungsten carbide chips in a bundle with solder, the upper end of the cylindrical body has a thread for connection to the drill pipe string.
RU2020143786U 2020-12-28 2020-12-28 Downhole milling cutter with an enlarged flushing channel for preparing a well for hydraulic fracturing RU205024U9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143786U RU205024U9 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Downhole milling cutter with an enlarged flushing channel for preparing a well for hydraulic fracturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143786U RU205024U9 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Downhole milling cutter with an enlarged flushing channel for preparing a well for hydraulic fracturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU205024U1 true RU205024U1 (en) 2021-06-23
RU205024U9 RU205024U9 (en) 2021-08-31

Family

ID=76505003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143786U RU205024U9 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Downhole milling cutter with an enlarged flushing channel for preparing a well for hydraulic fracturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205024U9 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014780A (en) * 1990-05-03 1991-05-14 Uvon Skipper Long distance section mill for pipe in a borehole
RU111882U1 (en) * 2011-08-19 2011-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИБТ - Буровой инструмент" BOTTOM DRILLER
RU113535U1 (en) * 2011-10-20 2012-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" PILOT MILLER
RU119386U1 (en) * 2012-04-06 2012-08-20 Дмитрий Игоревич Сафонов BOTTOM DRILLER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014780A (en) * 1990-05-03 1991-05-14 Uvon Skipper Long distance section mill for pipe in a borehole
RU111882U1 (en) * 2011-08-19 2011-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИБТ - Буровой инструмент" BOTTOM DRILLER
RU113535U1 (en) * 2011-10-20 2012-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" PILOT MILLER
RU119386U1 (en) * 2012-04-06 2012-08-20 Дмитрий Игоревич Сафонов BOTTOM DRILLER

Also Published As

Publication number Publication date
RU205024U9 (en) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3215215A (en) Diamond bit
CN104763343B (en) A kind of multistage borehole-enlarging drilling tool and its expanding method of the bionical nozzle of build-in
US20100147594A1 (en) Reverse nozzle drill bit
CN105041255A (en) Hole bottom combined drilling tool used for fishing broken falling objects in drilled hole and fishing method of hole bottom combined drilling tool
CN108915619B (en) Concentric tube rock debris suction crushing device suitable for double-gradient drilling
CN201386523Y (en) Efficient drilling, grinding and milling integrated tool for well completion of horizontal well
CN108179983A (en) It is a kind of to rush the efficient rock-breaking combination tool for revolving-scraping and cut staged effect
US20240309730A1 (en) Debris removal apparatus with self cleaning filter assembly, well system and method of use
CN103104203A (en) Drilling-fluid solid-control control process
US1616666A (en) Drill collar for hydraulic rotary drills
RU205024U1 (en) The technology of using a milling cutter assembly when preparing a well for a hydraulic fracturing operation
EP3060742B1 (en) Drilling device
RU111882U1 (en) BOTTOM DRILLER
CN204920809U (en) Mud drum drill bit is prevented to little hydrophthalmia
CN217925773U (en) Rock debris collecting device in well
CN201714324U (en) Scraper-type steel body PDC airtight coring bit
CN106917589B (en) Drill bit for double-wall drill rod reverse circulation drilling
CN113294107A (en) Spiral rope core drill and construction method thereof
CN202970530U (en) Well drilling borehole dredging device
CN101139915B (en) Casing milling salvaging adaptor for oil well
US2628073A (en) Drill bit
CN217632350U (en) Conical drilling and milling integrated tool
CN221299079U (en) Single-acting double-tube core drill with buffer platform
CN220469798U (en) Fluid reamer
RU94624U1 (en) SCRAPER FROM ROPE WIRE MODERNIZED SKP 220M

Legal Events

Date Code Title Description
TH91 Specification republication (utility model)
TK9K Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model]

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 18-2021 FOR INID CODE(S) (54)