RU2080969C1 - Machine for pipe cutting - Google Patents

Machine for pipe cutting Download PDF

Info

Publication number
RU2080969C1
RU2080969C1 RU95115038A RU95115038A RU2080969C1 RU 2080969 C1 RU2080969 C1 RU 2080969C1 RU 95115038 A RU95115038 A RU 95115038A RU 95115038 A RU95115038 A RU 95115038A RU 2080969 C1 RU2080969 C1 RU 2080969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutters
piston
pipe
pusher
cutting
Prior art date
Application number
RU95115038A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95115038A (en
Inventor
Юрий Евгеньевич Ленкевич
Генадий Григорьевич Мельников
Абдулла Закирович Субаев
Данило Васильевич Рымчук
Михаил Григорьевич Чеканов
Original Assignee
Военизированная противофонтанная часть "Ликво"
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 Военизированная противофонтанная часть "Ликво" filed Critical Военизированная противофонтанная часть "Ликво"
Priority to RU95115038A priority Critical patent/RU2080969C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080969C1 publication Critical patent/RU2080969C1/en
Publication of RU95115038A publication Critical patent/RU95115038A/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry, oil and gas industry. SUBSTANCE: invention deals with pipe cutting by lowering of machine into interpipe clearance of string of pipes to be out. Fluid from pipe conduit goes to central conduit, then goes into ring space through radial conduit, comes through conduits from body into interpipe clearance and rises through it to well-head. Pressure of fluid caused by velocity head acts on piston since summary passage of radial conduits is less than passage of pipe conduit. Under action of force caused by this velocity head piston moves downwards and presses on cutters with its end forcing them turn about axes. Cutters come out of grooves with turn. Cutters acts on pusher which moves together with stepped shank in axial hole. Moving pusher compresses spring which rests against thrust plate with other end. Cutting process starts from moment of touching of internal surface of cut casing with cutters. EFFECT: improved cutting efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к бурению и может быть использовано для резки труб путем подачи устройства во внутритрубное пространство разрезаемой колонны труб. The invention relates to drilling and can be used for cutting pipes by feeding the device into the in-pipe space of the cut pipe string.

Известно устройство для резки труб, содержащее снабженный упорной плитой и каналами для выхода рабочей жидкости в трубное пространство разъемной полый корпус, в радиальных пазах которого установлены резцы и размещенный в корпусе поршень с центральным каналом [1]
Известное устройство имеет следующие недостатки:
1. Низкая надежность. В бурении применяются поршневые насосы, чаще всего двухцилиндровые, реже трехцилиндровые. Такие насосы подают рабочую жидкость толчками. Пульсация давления рабочей жидкости вызывает пульсирующее расширение-сжатие колонны труб в радиальном направлении, что в свою очередь вызывает пульсирующее удлинение-укорочение колонны. При большой длине колонны которая может достигать 5000 м и более, амплитуда колебаний колонны вдоль ее оси достигает значительных величин. Так как устройство для резки труб подвешивается в нижней части колонны, резцы после врезания в отрезаемую обсадную трубу обязательно будут сломаны, так как нагрузка будет направлена перпендикулярно к ним; установка резцов в прямолинейных направляющих, выполненных в виде радиальных каналов в корпусе, не позволяет резцам перемещаться в направлении колебаний колонны.
A device for cutting pipes, containing equipped with a thrust plate and channels for the exit of the working fluid into the pipe space, a detachable hollow body, in the radial grooves of which are installed cutters and a piston located in the housing with a Central channel [1]
The known device has the following disadvantages:
1. Low reliability. Piston pumps are used in drilling, most often two-cylinder, rarely three-cylinder. Such pumps supply the working fluid with jerks. The pulsation of the working fluid pressure causes a pulsating expansion-contraction of the pipe string in the radial direction, which in turn causes a pulsating elongation-shortening of the string. With a large column length which can reach 5000 m or more, the amplitude of the column oscillations along its axis reaches significant values. Since the device for cutting pipes is suspended in the lower part of the string, the cutters after cutting into the cut-off casing pipe will necessarily be broken, since the load will be directed perpendicular to them; the installation of cutters in straight guides made in the form of radial channels in the housing does not allow the cutters to move in the direction of oscillation of the column.

В процессе резания рабочая жидкость прокачивается по трубному каналу, проходит по центральному каналу поршня и выходит в межтрубное пространство через отверстия, имеющиеся в корпусе устройства. Перемещение поршня происходит вследствие скоростного напора струи рабочей жидкости благодаря тому, что проход центрального канала поршня меньше прохода трубного канала колонны бурильных труб, на который подвешивается устройство. Судить об окончании процесса отрезания эксплуатационной колонны обсадных труб можно по началу движения жидкости по межтрубному пространству между эксплуатационной и механической колоннами. Однако между началом движения жидкости и моментом, когда это движение может быть зафиксировано, проходит некоторое время, так как до начала выхода жидкости через отвод крестовины уровень жидкости в межтрубном пространстве должен подняться на 3-4 м на эту величину скважина обычно осушается при установке противовыбросового оборудования для возможности осуществления сварочных работ. В этом временном промежутке резцы уже на оказывают сопротивления перемещению поршня; поршень начинает двигаться быстро и в конце своего хода перекрывает центральный канал, что вызывает гидроудар в трубном канале, что приведет к поломке насоса, разрыву колонны бурильных труб или манифольда. In the process of cutting, the working fluid is pumped through the pipe channel, passes through the central channel of the piston and enters the annulus through the openings available in the device body. The movement of the piston occurs due to the high-pressure head of the jet of working fluid due to the fact that the passage of the central channel of the piston is less than the passage of the pipe channel of the drill pipe string, on which the device is suspended. To judge the end of the process of cutting the production casing string can be the beginning of the movement of fluid along the annulus between the production and mechanical casing. However, some time elapses between the beginning of the movement of the fluid and the moment when this movement can be recorded, since before the fluid begins to flow through the crosspiece, the fluid level in the annulus should increase by 3-4 m by this amount, the well is usually drained when installing blowout equipment for the possibility of welding. In this time period, the cutters already do not resist the movement of the piston; the piston starts to move quickly and at the end of its stroke blocks the central channel, which causes a water hammer in the pipe channel, which will lead to a breakdown of the pump, rupture of the drill pipe string or manifold.

2. Сложность эксплуатации. 2. The complexity of the operation.

Для замены изношенных резцов необходимо полностью разобрать устройство; особенно сложно снять резцы с пружины, имеющей волнистую форму, а затем надеть на нее новые резцы, пропуская пружину в отверстия, имеющиеся на державках резцов. To replace worn cutters, you must completely disassemble the device; it is especially difficult to remove the cutters from the spring having a wavy shape, and then put new cutters on it, passing the spring into the holes on the tool holders.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для резки труб, в котором за счет обеспечения возможности поворота резцов на осях относительно корпуса и за счет ограничения хода поршня обеспечивается защита резцов от нагрузок, возникающих при вертикальном колебании колонны бурильных труб, вызванных неравномерной подачей рабочей жидкости поршневыми насосами, обеспечивается технологичность монтажа и демонтажа резцов в устройстве, обеспечивается предотвращение гидравлического удара в системе при совершении поршнем полного хода, что позволяет повысить технологичность обслуживания и надежность работы устройства. The basis of the invention is the task of improving the device for cutting pipes, in which due to the possibility of rotation of the cutters on the axes relative to the housing and due to the restriction of the piston stroke, the cutters are protected from loads arising from the vertical oscillation of the drill pipe string caused by uneven supply of working fluid by piston pumps , technological effectiveness of installation and dismantling of incisors in the device is ensured, prevention of water hammer in the system is ensured when the piston is committed full speed, which improves the manufacturability of the service and the reliability of the device.

Выполнение поршня ступенчатым, наличие радиальных каналов, связывающих кольцевую полость между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью корпуса с центральным каналом, связь каналов для выхода рабочей жидкости с кольцевой полостью и выполнение толкателя ступенчатым обеспечивает непрерывность истечения рабочей жидкости из трубного канала в межтрубное пространство при любом положении частей устройства. Это гарантирует отсутствие гидравлического удара в системе после окончания процесса резания. The execution of the piston is stepped, the presence of radial channels connecting the annular cavity between the outer surface of the piston and the inner surface of the housing with the central channel, the connection of the channels for the output of the working fluid with the annular cavity and the execution of the pusher stepped ensures the continuity of the flow of working fluid from the pipe channel into the annulus at any position parts of the device. This ensures that there is no water hammer in the system after the end of the cutting process.

Установка резцов на осях с возможностью поворота относительно корпуса позволяет передавать поперечные нагрузки на державки резцов, обусловленные вертикальными колебаниями колонны, упругим системам пружине и жидкости в трубном канале. Это приводит к значительному снижению нормальных напряжений в державке резцов и благодаря этому избежать их поломки. The installation of cutters on the axes with the possibility of rotation relative to the housing allows you to transfer lateral loads to the toolholders of the cutters, due to vertical vibrations of the column, elastic systems, spring and fluid in the pipe channel. This leads to a significant reduction in normal stresses in the tool holder and, therefore, to avoid their breakage.

Кроме того, установка резцов на осях значительно улучшает технологичность обслуживания, так как для замены изношенных резцов достаточно удалить оси, заменить резцы и поставить оси на место. При этом не требуется полная разборка устройства. In addition, the installation of cutters on the axles significantly improves the serviceability of maintenance, since to replace worn cutters it is enough to remove the axes, replace the cutters and put the axes in place. It does not require complete disassembly of the device.

Подпружиненный толкатель резцов обеспечивает возврат устройства в транспортное положение после окончания отрезки колонны труб, а в процессе резания позволяет избежать беспорядочных колебаний резцов за счет непрерывного поджатия их к поршню. The spring-loaded pusher of the cutters ensures the return of the device to the transport position after the end of the pipe string segment, and during the cutting process it helps to avoid random fluctuations of the cutters by continuously pressing them to the piston.

Особое отверстие упорной плиты служит для направления хвостовика толкателя при его возвратно-поступательных перемещениях, что обеспечивает нормальную работу частей устройства. A special hole in the thrust plate serves to guide the shank of the pusher during its reciprocating movements, which ensures the normal operation of parts of the device.

На фиг.1 изображено устройство для резки труб в транспортном положении; на фиг.2 то же в положении окончания резки. Figure 1 shows a device for cutting pipes in a transport position; figure 2 is the same in the cutting end position.

Устройство для резки труб содержит разъемный полый корпус 1, в нижней части которого размещена жестко соединенная с ним упорная плита 2, в которой выполнено осевое отверстие 3. В корпусе 1 выполнены каналы 4 и радиальные пазы 5, в которых установлены на осях 6 с возможностью поворота относительно корпуса 1 резцы 7. В корпусе 1 размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ступенчатый поршень 8 с центральным каналом 9 и радиальными каналами 10, выполненными между центральным каналом 9 и кольцевой полостью 11, образованной внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью меньшей ступени поршня 8. The pipe cutting device comprises a detachable hollow body 1, in the lower part of which a thrust plate 2 is rigidly connected with it, in which an axial hole 3 is made. In the body 1, channels 4 and radial grooves 5 are made, in which they are rotatably mounted on the axes 6 relative to the housing 1, the cutters 7. In the housing 1 is placed with the possibility of reciprocating movement of the step piston 8 with a Central channel 9 and radial channels 10 made between the Central channel 9 and the annular cavity 11 formed internally surface of the housing 1 and the outer surface of the piston 8 at stage.

В цилиндрической расточке корпуса 1 размещен толкатель 12, жестко соединенный со ступенчатым хвостовиком 13, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в отверстии 3. На хвостовике размещена с возможностью взаимодействия с толкателем 12 и опорной плитой 2 пружина 14. In the cylindrical bore of the housing 1 there is a pusher 12, rigidly connected with a stepped shank 13, mounted with the possibility of reciprocating movement in the hole 3. On the shank is placed with the possibility of interaction with the pusher 12 and the base plate 2 spring 14.

Устройство работает следующим образом. Навинчивают устройство на бурильную трубу, монтируют колонну труб и опускают ее на заданную глубину. Вращают колонну труб и одновременно подают рабочую жидкость под давлением в трубный канал. The device operates as follows. Screw the device onto the drill pipe, mount the pipe string and lower it to a predetermined depth. Rotate the pipe string and at the same time feed the working fluid under pressure into the pipe channel.

Жидкость из трубного канала поступает в центральный канал 9, затем по радиальным каналам 10 попадает в кольцевую полость 11, через каналы 4 выходит из корпуса в межтрубное пространство и по нему поднимается к устью скважины. Вследствие того что суммарный проход радиальных каналов 10 меньше прохода трубного канала, на поршень 8 воздействует давление жидкости, обусловленное скоростным напором. Под действием силы, вызванной этим давлением, поршень 8 движется вниз и своим торцом нажимает на резцы 7, заставляя их поворачиваться вокруг осей 6. При повороте резцы 7 выходят из радиальных пазов 5. При этом резцы 7 воздействуют на толкатель 12, который перемещается вместе со ступенчатым хвостовиком 13 в осевом отверстии 3. Толкатель 12, перемещаясь, сжимает пружину 14, которая другим концом упирается в упорную плиту 2. The fluid from the pipe channel enters the central channel 9, then through the radial channels 10 it enters the annular cavity 11, through the channels 4 it leaves the body into the annulus and rises to the wellhead through it. Due to the fact that the total passage of the radial channels 10 is less than the passage of the pipe channel, the fluid pressure due to the pressure head acts on the piston 8. Under the action of the force caused by this pressure, the piston 8 moves downward and presses the cutters 7 with its end, forcing them to rotate around the axes 6. When turning, the cutters 7 come out of the radial grooves 5. In this case, the cutters 7 act on the pusher 12, which moves with stepped shank 13 in the axial hole 3. The pusher 12, moving, compresses the spring 14, which at the other end abuts against the thrust plate 2.

С того момента как резцы 7 коснутся внутренней поверхности отрезаемой обсадной трубы, начинается процесс резания. Движение поршня 8 замедляется и определяется теперь скорость внедрения резцов 7 в отрезаемую трубу. Рабочая жидкость, выходящая из каналов 4, омывает резцы 7 и содействует удалению стружки из зоны резания. From the moment the cutters 7 touch the inner surface of the cut casing, the cutting process begins. The movement of the piston 8 is slowed down and is now determined by the speed of introduction of the cutters 7 into the cut pipe. The working fluid emerging from the channels 4, washes the cutters 7 and helps to remove chips from the cutting zone.

Вертикальные колебания колонны бурильных труб отслеживаются резцами 7, которые вследствие вертикальных перемещений корпуса 1 совершают возвратно-поступательные движения вокруг осей 6, периодически приподнимая при этом поршень 8. Неразрывности контакта резцов 7 и поршня 8 содействует подпружиненный толкатель 12. Vertical vibrations of the drill pipe string are monitored by cutters 7, which, due to vertical movements of the housing 1, make reciprocating movements around the axles 6, periodically lifting the piston 8. The spring-loaded plunger 12 contributes to the continuity of contact between the cutters 7 and the piston 8.

По мере внедрения в отрезаемую трубу резцы 7 поворачиваются относительно корпуса 1 на все больший угол, постепенно сжимая пружину 14 через толкатель 12. As they are introduced into the pipe to be cut, the cutters 7 are rotated relative to the housing 1 to an ever greater angle, gradually compressing the spring 14 through the pusher 12.

После окончания резания, когда благодаря разделению эксплуатационной колонны на две части межтрубное пространство соединилось с пространством между эксплуатационной колонной и технической колонной, рабочая жидкость поступает по последнему к устью скважины и после подъема уровня на 3-4 м выливается через отвод крестовины, сигнализируя об окончании процесса резания. After cutting, when, thanks to the separation of the production casing into two parts, the annulus is connected with the space between the production casing and the technical casing, the working fluid flows through the latter to the wellhead and, after raising the level by 3-4 m, it is poured out through the outlet of the crosspiece, signaling the end of the process cutting.

Если насосы, подающие рабочую жидкость, не будут вовремя остановлены, ступенчатый хвостовик 13, совершив полный ход, упрется в торец упорной плиты 2, ограничивая тем самым через толкатель 12 и резцы 7 перемещение поршня 8. В этом положении устройства кольцевая полость 11 сохраняет некоторый конечный объем, и истечение рабочей жидкости из трубного канала через осевой канал 9, радиальные каналы 10, кольцевую полость 11 и каналы 4 будет продолжаться, что исключает явление гидроудара. If the pumps supplying the working fluid are not stopped in time, the stepped shank 13, having made a full stroke, abuts against the end face of the thrust plate 2, thereby restricting the movement of the piston 8 through the pusher 12 and cutters 7. In this position of the device, the annular cavity 11 retains some final the volume and flow of the working fluid from the pipe channel through the axial channel 9, radial channels 10, annular cavity 11 and channels 4 will continue, which eliminates the phenomenon of water hammer.

После остановки насосов, подающих рабочую жидкость, давление над и под поршнем 8 уравновешивается и сила, действующая на поршень 8 сверху, исчезает. Ранее сжатая пружина 14 отжимает толкатель 12 со ступенчатым хвостовиком 13 вверх, резцы 7 поворачиваются на осях 6, входят в пазы 5 корпуса 1, а поршень 8 поднимается в верхнее положение до упора в корпусе 1; устройство принимает транспортное положение, после чего его поднимают и снимают с бурильной трубы. After stopping the pumps supplying the working fluid, the pressure above and below the piston 8 is balanced and the force acting on the piston 8 from above disappears. Previously compressed spring 14 pushes the pusher 12 with the stepped shank 13 up, the cutters 7 rotate on the axes 6, enter the grooves 5 of the housing 1, and the piston 8 rises to the upper position until it stops in the housing 1; the device takes the transport position, after which it is lifted and removed from the drill pipe.

Для замены изношенных резцов 7 извлекают из корпуса 1 оси 6, заменяют изношенные резцы 7 новыми, а затем устанавливают оси 6 на свои места. To replace the worn cutters 7, the axles 6 are removed from the housing 1, the worn cutters 7 are replaced with new ones, and then the axles 6 are replaced.

Claims (1)

Устройство для резки труб, содержащее снабженный упорной плитой и каналами для выхода рабочей жидкости в трубное пространство разъемный полый корпус, в радиальных пазах которого установлены резцы, и размещенный в корпусе поршень с центральным каналом, отличающееся тем, что поршень выполнен ступенчатым с образованием между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью конуса кольцевой полости, в поршне устройства выполнены сообщающиеся с центральным каналом поршня и с кольцевой полостью радиальные каналы, каналы для выхода рабочей жидкости в трубное пространство соединены с кольцевой полостью, в упорной плите корпуса устройства выполнено осевое отверстие, резцы установлены в радиальных пазах корпуса на осях с возможностью поворота относительно корпуса, устройство снабжено подпружиненным толкателем резцов, толкатель резцов снабжен ступенчатым хвостовиком, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом отверстии упорной плиты. A device for cutting pipes, comprising a detachable hollow body equipped with a thrust plate and channels for the outlet of the working fluid into the pipe space, in which radial grooves are mounted cutters, and a piston with a central channel located in the housing, characterized in that the piston is stepped with formation between the outer surface the piston and the inner surface of the cone of the annular cavity, in the piston of the device are made communicating with the central channel of the piston and with the annular cavity radial channels, channels for output p barrels of liquid into the tube space are connected with the annular cavity, an axial hole is made in the thrust plate of the device body, the cutters are mounted in radial grooves of the body on the axes with the possibility of rotation relative to the body, the device is equipped with a spring-loaded pusher of the cutters, the pusher of the cutters is equipped with a stepped shank mounted with the possibility of return translational movement in the axial hole of the thrust plate.
RU95115038A 1995-08-22 1995-08-22 Machine for pipe cutting RU2080969C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95115038A RU2080969C1 (en) 1995-08-22 1995-08-22 Machine for pipe cutting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95115038A RU2080969C1 (en) 1995-08-22 1995-08-22 Machine for pipe cutting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2080969C1 true RU2080969C1 (en) 1997-06-10
RU95115038A RU95115038A (en) 1997-07-27

Family

ID=20171568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95115038A RU2080969C1 (en) 1995-08-22 1995-08-22 Machine for pipe cutting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080969C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107701136A (en) * 2017-05-09 2018-02-16 深圳市远东石油钻采工程有限公司 A kind of new type of deep-water major diameter hydraulic cutter and efficient blade apparatus
CN107701137A (en) * 2017-05-09 2018-02-16 深圳市远东石油钻采工程有限公司 A kind of pressure difference changes limit-type deep water casing-pipe cutting hydraulic cutter device greatly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1215889, кл. B 23 D 21/14, 1986. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107701136A (en) * 2017-05-09 2018-02-16 深圳市远东石油钻采工程有限公司 A kind of new type of deep-water major diameter hydraulic cutter and efficient blade apparatus
CN107701137A (en) * 2017-05-09 2018-02-16 深圳市远东石油钻采工程有限公司 A kind of pressure difference changes limit-type deep water casing-pipe cutting hydraulic cutter device greatly
CN107701136B (en) * 2017-05-09 2024-05-07 深圳市远东石油钻采工程有限公司 Novel deep water major diameter hydraulic cutter device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2097645B1 (en) Subsea chemical injection system and pumps therefor
RU2421602C1 (en) Procedure for well operation
RU2080969C1 (en) Machine for pipe cutting
RU2364705C1 (en) Device for removing of processing depositions, washing and wells development with low formation pressure (versions)
RU2132933C1 (en) Combined method and equipment for operating producing well
RU2668100C1 (en) Device for well bottom flushing
RU2320866C2 (en) Device for hydroimpulsive well bottom zone treatment
RU2446271C2 (en) Hydraulic impact device
RU2358091C2 (en) Flush valve
RU2460869C1 (en) Down-hole installation for effect on bottomhole formation zone
RU2205307C2 (en) Casing-head stuffing box
RU2081997C1 (en) Non-return washing valve
SU1601352A2 (en) Method of well operation
RU2724708C1 (en) Wellhead equipment of oil producing wells
CN213087947U (en) Wellhead metal sealing device
SU1270416A1 (en) Well sucker-rod pumping unit
RU2186946C2 (en) Device for removal of fluid from bottom hole of gas well
RU2020269C1 (en) Well sucker-rod pump plant
RU2068492C1 (en) Method of "gas-lift and submerged pump" combined aggregate operation
RU2133333C1 (en) Method for creating perforated slot-like passages in casing string and device for vertical shifting of perforator
SU1671967A1 (en) Deep-well bull pump plant
RU2724697C1 (en) Method of plunger depth pump valves serviceability restoration
CN201184295Y (en) Novel plunger type water injection pump hydraulic end valve seat
RU2159358C1 (en) Pumping plant wells with sideholes
CN210949091U (en) Oil inlet device of blowout prevention oil well pump