RU214699U1 - Filter shoe - Google Patents

Filter shoe Download PDF

Info

Publication number
RU214699U1
RU214699U1 RU2022114766U RU2022114766U RU214699U1 RU 214699 U1 RU214699 U1 RU 214699U1 RU 2022114766 U RU2022114766 U RU 2022114766U RU 2022114766 U RU2022114766 U RU 2022114766U RU 214699 U1 RU214699 U1 RU 214699U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
possibility
stator
hollow body
tip
filter
Prior art date
Application number
RU2022114766U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Марковцов
Сергей Андреевич Фролов
Вячеслав Игоревич Ефимович
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Предприятие повышения нефтеотдачи "СибБурМаш"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Предприятие повышения нефтеотдачи "СибБурМаш" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Предприятие повышения нефтеотдачи "СибБурМаш"
Application granted granted Critical
Publication of RU214699U1 publication Critical patent/RU214699U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель позволяет повысить надежность работы башмака с фильтром, повышая его ресурс работы посредством предотвращения засорения внутренней полости башмака инородными предметами, находящимися в буровом растворе, а также от крупной фракции шлама, при этом башмак содержит муфту, турбину, состоящую из статора с боковыми сквозными отверстиями и ротора с лопастями, наконечник, выполненный со сквозными отверстиями, и подшипники, дополнительно снабжен фильтром и полым корпусом, муфта выполнена с возможностью закрепления ее на обсадной колонне, статор закреплен внутри муфты с возможностью взаимодействия с лопастями ротора, наконечник выполнен с возможностью гидравлического сообщения с турбиной, фильтр представляет собой цилиндрический фильтрующий элемент, снабженный дном и выполненный со сквозными отверстиями и кольцевым утолщением, расположенным с возможностью фиксации фильтра внутри статора и образования в зоне фильтрации кольцевого зазора между внутренней поверхностью статора и внешней боковой поверхностью фильтра, полый корпус выполнен с возможностью размещения внутри него муфты, статора с боковыми сквозными отверстиями, ротора с лопастями и подшипников и с внутренними кольцевыми проточками, при этом ротор с лопастями закреплен внутри полого корпуса с возможностью вращения, подшипники установлены во внутренних кольцевых проточках полого корпуса между муфтой и полым корпусом и между статором и ротором, полый корпус соединен с наконечником с возможностью совместного вращения, при этом сквозные боковые отверстия выполнены в боковой поверхности статора и расположены рядами с равным пространственным шагом, дополнительно на внешней поверхности полого корпуса расположены ребра, выполненные с возможностью калибровки открытого ствола скважины в процессе прохождения башмака, наконечник дополнительно снабжен твердосплавным вооружением, наконечник дополнительно снабжен кольцевым корпусом и режущими элементами, расположенными по окружности вокруг кольцевого корпуса, с одной стороны закрепленного на наконечнике. 3 з.п. ф-лы, 1 фиг.

Figure 00000001
The utility model makes it possible to increase the reliability of the shoe with a filter, increasing its service life by preventing clogging of the inner cavity of the shoe with foreign objects in the drilling fluid, as well as from a large cuttings fraction, while the shoe contains a coupling, a turbine consisting of a stator with side through holes and a rotor with blades, a tip made with through holes, and bearings are additionally equipped with a filter and a hollow body, the coupling is made with the possibility of fixing it on the casing string, the stator is fixed inside the coupling with the possibility of interacting with the rotor blades, the tip is made with the possibility of hydraulic communication with turbine, the filter is a cylindrical filter element provided with a bottom and made with through holes and an annular thickening located with the possibility of fixing the filter inside the stator and forming an annular gap in the filtration zone between the inner surface of the stator and the outer its side surface of the filter, the hollow body is made with the possibility of placing inside it a coupling, a stator with side through holes, a rotor with blades and bearings with internal annular grooves, while the rotor with blades is fixed inside the hollow body with the possibility of rotation, the bearings are installed in the inner annular grooves of the hollow body between the clutch and the hollow body and between the stator and the rotor, the hollow body is connected to the tip with the possibility of joint rotation, while the through side holes are made in the side surface of the stator and arranged in rows with equal spatial pitch, additionally on the outer surface of the hollow body there are ribs , made with the possibility of calibrating an open wellbore during the passage of the shoe, the tip is additionally equipped with hard-alloy cutting tools, the tip is additionally provided with an annular body and cutting elements located around the circumference around the annular body, with one tori attached to the tip. 3 w.p. f-ly, 1 fig.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и предназначена для проработки не обсаженного ствола скважины при спуске обсадной колонны.The utility model relates to the field of construction of oil and gas wells and is intended for working through an uncased wellbore when running a casing string.

Известен башмак с силовым приводом, содержащий муфту, корпус, внутри которого расположены статор с ротором и подшипники и который соединен с муфтой, наконечник со сквозными отверстиями, (патент РФ №170535, Е21В 17/14, оп. 27.04.2017 г.).A shoe with a power drive is known, containing a clutch, a housing inside which a stator with a rotor and bearings are located and which is connected to the clutch, a tip with through holes, (RF patent No. 170535, E21V 17/14, op. 27.04.2017).

Недостатком данного технического решения является отсутствие защиты силовой секции башмака от попадания крупной фракции шлама, и инородных предметов, находящихся в буровом растворе.The disadvantage of this technical solution is the lack of protection of the power section of the shoe from the ingress of a large fraction of the cuttings, and foreign objects in the drilling fluid.

Наиболее близким техническим решением является Колонный башмак с гидравлическим приводом, содержащий муфту, турбину, состоящую из статора с боковыми сквозными отверстиями и ротора с лопастями, наконечник, выполненный со сквозными отверстиями, и подшипники (патент РФ №201233, Е21В 17/14, оп. 04.12.2020 г., прототип).The closest technical solution is a column shoe with a hydraulic drive, containing a clutch, a turbine consisting of a stator with side through holes and a rotor with blades, a tip made with through holes, and bearings (RF patent No. 201233, E21V 17/14, op. 12/04/2020, prototype).

Недостатком данного технического решения является отсутствие защиты турбинной секции башмака от попадания крупной фракции шлама, и инородных предметов, находящихся в буровом растворе.The disadvantage of this technical solution is the lack of protection of the turbine section of the shoe from the ingress of coarse cuttings, and foreign objects in the drilling fluid.

Технический результат заключается в повышении ресурса работы (времени работы) башмака за счет предотвращения засорения внутренней полости башмака, а именно, полости статора турбины, от инородных предметов, находящихся в буровом растворе, а также от крупной фракции шлама, и, соответственно, в повышении надежности работы башмака с фильтром.The technical result consists in increasing the service life (operating time) of the shoe by preventing clogging of the inner cavity of the shoe, namely, the cavity of the turbine stator, from foreign objects in the drilling fluid, as well as from a large fraction of the cuttings, and, accordingly, to increase reliability filter shoe operation.

Поставленный технический результат достигается тем, что башмак с фильтром содержит муфту, турбину, состоящую из статора с боковыми сквозными отверстиями и ротора с лопастями, наконечник, выполненный со сквозными отверстиями, и подшипники, он дополнительно снабжен фильтром и полым корпусом, муфта выполнена с возможностью закрепления ее на обсадной колонне, статор закреплен внутри муфты с возможностью взаимодействия с лопастями ротора, наконечник выполнен с возможностью гидравлического сообщения с турбиной, фильтр представляет собой цилиндрический фильтрующий элемент, снабженный дном и выполненный со сквозными отверстиями и кольцевым утолщением, расположенным с возможностью фиксации фильтра внутри статора и образования в зоне фильтрации кольцевого зазора между внутренней поверхностью статора и внешней боковой поверхностью фильтра, полый корпус выполнен с возможностью размещения внутри него муфты, статора с боковыми сквозными отверстиями, ротора с лопастями и подшипников и с внутренними кольцевыми проточками, при этом ротор с лопастями закреплен внутри полого корпуса с возможностью вращения, подшипники установлены во внутренних кольцевых проточках полого корпуса между муфтой и полым корпусом и между статором и ротором, полый корпус соединен с наконечником с возможностью совместного вращения, при этом сквозные боковые отверстия выполнены в боковой поверхности статора и расположены рядами с равным пространственным шагом, дополнительно на внешней поверхности полого корпуса расположены ребра, выполненные с возможностью калибровки открытого ствола скважины в процессе прохождения башмака, наконечник дополнительно снабжен твердосплавным вооружением, наконечник дополнительно снабжен кольцевым корпусом и режущими элементами, расположенными по окружности вокруг кольцевого корпуса, с одной стороны закрепленного на наконечнике.The stated technical result is achieved by the fact that the filter shoe contains a clutch, a turbine consisting of a stator with side through holes and a rotor with blades, a tip made with through holes, and bearings, it is additionally equipped with a filter and a hollow housing, the clutch is made with the possibility of fixing its on the casing string, the stator is fixed inside the coupling with the possibility of interacting with the rotor blades, the tip is made with the possibility of hydraulic communication with the turbine, the filter is a cylindrical filter element equipped with a bottom and made with through holes and an annular thickening located with the possibility of fixing the filter inside the stator and formation in the filtration zone of an annular gap between the inner surface of the stator and the outer side surface of the filter, the hollow body is made with the possibility of placing inside it a coupling, a stator with side through holes, a rotor with blades and bearings and with internal annular grooves, while the rotor with blades is fixed inside the hollow body with the possibility of rotation, the bearings are installed in the internal annular grooves of the hollow body between the coupling and the hollow body and between the stator and the rotor, the hollow body is connected to the tip with the possibility of joint rotation, while the through side holes made in the side surface of the stator and arranged in rows with equal spatial pitch, additionally on the outer surface of the hollow body there are ribs made with the possibility of calibrating the open wellbore during the passage of the shoe, the tip is additionally equipped with hard-alloy weapons, the tip is additionally provided with an annular body and cutting elements located along the circumference around the annular body, fixed on the tip on one side.

На фигуре изображен башмак с фильтром в разрезе.The figure shows a filter shoe in section.

Башмак с фильтром выполнен с возможностью прохождение внутри него рабочей жидкости, например, бурового или тампонажного раствора, попадая в затрубную часть обсадной колонны.The filter shoe is made with the possibility of the passage of the working fluid inside it, for example, drilling or cement slurry, getting into the annulus of the casing string.

Башмак с фильтром (далее по тексту - «Башмак») содержит турбину, муфту 1, фильтр 2, корпус 3, наконечник 4 и подшипники 5 и 6.The filter shoe (hereinafter referred to as the "Shoe") contains a turbine, a coupling 1, a filter 2, a housing 3, a tip 4 and bearings 5 and 6.

Турбина - это устройство, создающее крутящий момент и представляющее собой многорядную турбину, состоящую из ротора 7 и статора 8.A turbine is a device that creates torque and is a multi-row turbine consisting of a rotor 7 and a stator 8.

Статор 8 выполнен в виде стакана с боковыми сквозными отверстиями 9, дополнительно снабженными форсунками. Статор 8 закреплен в муфте 1 и расположен в полом корпусе 3.The stator 8 is made in the form of a glass with side through holes 9, additionally equipped with nozzles. The stator 8 is fixed in the clutch 1 and is located in the hollow body 3.

Сквозные боковые отверстия 9 выполнены в боковой поверхности стакана 8 и расположены рядами с равным пространственным шагом между собой, а именно, симметрично относительно друг друга в одной плоскости. Многорядная система сквозных боковых отверстий 9 обеспечивает касательное направление поступающему потоку рабочей жидкости на ротор 7 и равномерно распределяет его, создавая максимальную площадь полезного контакта, увеличивая КПД турбины и снижая непроизводительные потери энергии потока рабочей жидкости; а также обеспечивает уравновешивание подаваемого на ротор 9 усилия потока рабочей жидкости, минимизируя, возникающие в процессе работы башмака, вибрации.Through side holes 9 are made in the side surface of the cup 8 and are arranged in rows with equal spatial spacing between them, namely, symmetrically relative to each other in the same plane. A multi-row system of through side holes 9 provides a tangential direction to the incoming flow of the working fluid to the rotor 7 and evenly distributes it, creating the maximum area of useful contact, increasing the efficiency of the turbine and reducing waste energy of the working fluid flow; and also provides balancing of the force of the working fluid flow applied to the rotor 9, minimizing the vibrations that occur during the operation of the shoe.

Ротор 7 размещен в полом корпусе 3 соосно статора 8 и напротив него. Ротор 7 выполнен в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого расположены лопасти 10.The rotor 7 is placed in the hollow housing 3 coaxially with the stator 8 and opposite it. Rotor 7 is made in the form of a hollow cylinder, on the inner surface of which blades 10 are located.

Например, лопасти 10, выполненные радиальными, расположены с равным осевым шагом по радиусу и ориентированы параллельно оси башмака;For example, the blades 10, made radial, are located with equal axial pitch along the radius and are oriented parallel to the axis of the shoe;

лопасти 10 расположены спирально.the blades 10 are spirally arranged.

Муфта 1 выполнена с возможностью ее расположения внутри полого корпуса 3, с возможностью закрепления внутри нее с одного конца статора 8, с возможностью закрепления ее на обсадной трубе с противоположного конца и с возможностью размещения подшипника 5 между муфтой и полым корпусом.Clutch 1 is made with the possibility of its location inside the hollow body 3, with the possibility of fixing inside it from one end of the stator 8, with the possibility of fixing it on the casing from the opposite end and with the possibility of placing the bearing 5 between the clutch and the hollow body.

Муфта 1 выполнена, например, в виде полого цилиндра.The sleeve 1 is made, for example, in the form of a hollow cylinder.

Муфта 1 соединена с обсадной трубой и со статором 8 посредством резьбового соединения.The coupling 1 is connected to the casing and to the stator 8 by means of a threaded connection.

Статор 8 и муфта 1 могут быть выполнены монолитно или разборно.The stator 8 and the clutch 1 can be made in one piece or dismantled.

В разбуриваемом исполнении башмака, статор 8 выполнен из разбуриваемого материала.In the drillable version of the shoe, the stator 8 is made of drillable material.

Полый корпус 3 выполнен в виде патрубка, на внутренней поверхности которого выполнены кольцевые проточки с возможностью расположения в них подшипников 5 и 6.The hollow body 3 is made in the form of a branch pipe, on the inner surface of which annular grooves are made with the possibility of placing bearings 5 and 6 in them.

Кольцевые проточки размещены с возможностью установления между ними ротора 7.The annular grooves are placed with the possibility of installing a rotor 7 between them.

Дополнительно на внешней поверхности полого корпуса 3 расположены ребра 11, выполненные с возможностью калибровки открытого ствола скважины в процессе прохождения башмака. Ребра 11 выполняют функцию стабилизатора и могут быть расположены в осевом направлении или наклонными, например, частично спиральными. Ребра 11 могут быть выполнены монолитно с полым корпусом 3 или разборно.Additionally, on the outer surface of the hollow body 3 there are ribs 11, made with the possibility of calibrating the open wellbore during the passage of the shoe. The ribs 11 function as a stabilizer and can be arranged axially or inclined, for example partially helical. Ribs 11 can be made in one piece with a hollow body 3 or collapsible.

Дополнительно рабочие поверхности ребер 11 могут быть армированы твердосплавными зубками и/или износостойким защитно-режущим покрытием с твердосплавной крошкой, обеспечивая минимизацию износа башмака при контакте со стенками скважины.Additionally, the working surfaces of the ribs 11 can be reinforced with hard-alloy teeth and/or a wear-resistant protective cutting coating with hard-alloy chips, minimizing shoe wear in contact with the borehole walls.

Фильтр 2 представляет собой цилиндрический фильтрующий элемент, снабженный дном и выполненный заданных размеров, со сквозными отверстиями и кольцевым утолщением, расположенным с возможностью фиксации фильтра 2 внутри статора 8 и образования в зоне фильтрации кольцевого зазора между внутренней поверхностью статора 8 и внешней боковой поверхностью фильтра 2 для прохождения отфильтрованной рабочей жидкости.The filter 2 is a cylindrical filter element provided with a bottom and made of predetermined dimensions, with through holes and an annular thickening located with the possibility of fixing the filter 2 inside the stator 8 and forming an annular gap in the filtration zone between the inner surface of the stator 8 and the outer side surface of the filter 2 for passage of the filtered working fluid.

Например, фильтр 2 выполнен в виде трубного элемента с дном, при этом дно представляет собой заглушку с отверстиями, с противоположного конца трубного элемента выполнено кольцевое утолщение, а боковая поверхность трубного элемента выполнена с отверстиями; фильтр 2 выполнен в виде стакана с кольцевым утолщением, расположенным в верхней его части, и с отверстиями, расположенными на дне и в боковой поверхности; фильтр 2 выполнен в виде стакана с кольцевым утолщением, расположенным в нижней его части, и с отверстиями, расположенными на дне и в боковой поверхности.For example, the filter 2 is made in the form of a tubular element with a bottom, while the bottom is a plug with holes, an annular thickening is made from the opposite end of the tubular element, and the side surface of the tubular element is made with holes; filter 2 is made in the form of a glass with an annular thickening located in its upper part, and with holes located at the bottom and in the side surface; filter 2 is made in the form of a glass with an annular thickening located in its lower part, and with holes located at the bottom and in the side surface.

Фильтр 2 размещен и зафиксирован внутри статора 8, расположенного внутри и соосно с муфтой 1, образуя в зоне фильтрации кольцевой зазор между внутренней поверхностью статора 8 и внешней боковой поверхностью фильтра 2 за счет кольцевого утолщения фильтра 2.The filter 2 is placed and fixed inside the stator 8, located inside and coaxially with the clutch 1, forming in the filtration zone an annular gap between the inner surface of the stator 8 and the outer side surface of the filter 2 due to the annular thickening of the filter 2.

Фильтр 2 обеспечивает предотвращение засорения полости статора 8 на период времени спуска Башмака в виде попадания крупной фракции шлама и/или инородных предметов.Filter 2 prevents clogging of the cavity of the stator 8 for the period of time of the descent of the Shoe in the form of ingress of a large fraction of sludge and/or foreign objects.

Заданные размеры фильтра 2 определяют исходя из условия обеспечения наполнения его крупной фракцией шлама и/или инородными предметами до окончания спуска Башмака в скважину до заданной глубины.The specified dimensions of the filter 2 are determined based on the condition of ensuring that it is filled with a large fraction of the sludge and/or foreign objects before the Shoe is lowered into the well to a predetermined depth.

Наконечник 4 выполнен полым, с возможностью соединения с полым корпусом 3 с одной стороны и фигурной формы со сквозными отверстиями с другой стороны, например, фигурной формы в виде эксцентрического скругления, когда передний конец фигурной формы наконечника 4 смещен относительно оси обсадной колонны,The tip 4 is made hollow, with the possibility of connection with the hollow body 3 on one side and a figured shape with through holes on the other side, for example, a figured shape in the form of an eccentric rounding, when the front end of the figured shape of the tip 4 is displaced relative to the axis of the casing,

фигурной формы в виде концентрического скругления.curly shape in the form of a concentric rounding.

Наконечник 4 соединен с полым корпусом 3 с возможностью совместного вращения посредством резьбового соединения.The tip 4 is connected to the hollow body 3 with the possibility of joint rotation by means of a threaded connection.

Сквозные отверстия наконечника 4 выполнены для обеспечения циркуляционного выхода рабочей жидкости из внутренней полости корпуса 3 и расположены в заданном направлении, например,The through holes of the tip 4 are made to ensure the circulation output of the working fluid from the internal cavity of the housing 3 and are located in a given direction, for example,

в осевом направлении,in the axial direction

в радиальном направлении,in the radial direction

в осевом и радиальном направлениях.in axial and radial directions.

Наконечник 4 обеспечивает режуще-калибрующую обработку открытого ствола скважины и направление ОК по стволу скважины. Наконечник 4 дополнительно снабжен:The tip 4 provides cutting and calibrating processing of the open wellbore and the direction of OK along the wellbore. Tip 4 is additionally equipped with:

твердосплавным вооружением 12 в виде резцов PDC, твердосплавных зубьев или защитно-режущего покрытия с твердосплавной крошкой, например, карбид вольфрама или карбид ванадия, или их комбинациями, закрепленными на наружной поверхности наконечника 4;carbide weapons 12 in the form of PDC cutters, carbide teeth or a protective cutting coating with carbide grit, for example, tungsten carbide or vanadium carbide, or combinations thereof, fixed on the outer surface of the tip 4;

кольцевым корпусом и режущими элементами, расположенными по окружности вокруг кольцевого корпуса, при этом кольцевой корпус с одной стороны закреплен на наконечнике 4, например, концентрического или эксцентрического элемента, выполненный из разбуриваемых или не разбуриваемых материалов, и с другой стороны соединен с полым корпусом 3.an annular body and cutting elements located around the circumference around the annular body, while the annular body is fixed on the tip 4, for example, of a concentric or eccentric element, made of drillable or non-drillable materials, on the one hand, and on the other side is connected to the hollow body 3.

Режущие элементы, расположенные на наконечнике 4, выполняют дополнительную функцию, а именно функцию проработки открытого ствола скважины при спуске обсадной колонны.The cutting elements located on the tip 4 perform an additional function, namely the function of working through an open wellbore when lowering the casing string.

Наконечник 4 обеспечивает заданное направление движения башмака и обсадной колонны в открытом стволе скважины.The tip 4 provides a given direction of movement of the shoe and casing in the open hole.

Например, направление колонны труб на осложненных участках скважины может отклоняться от оси ствола, особенно там, где открытый ствол проходит через более мягкие податливые породы. В этом случае используют наконечник 4 со скругленным концом концентрического исполнения, так как при эксцентрическом исполнении скругленного конца эта проблема может усугубляться использованием Башмака с эксцентричным наконечником, в котором передний конец смещен относительно оси колонны.For example, the direction of the tubing string in difficult sections of the wellbore can deviate from the axis of the wellbore, especially where the openhole passes through softer, pliable formations. In this case, a tip 4 with a rounded end of a concentric design is used, since with an eccentric design of the rounded end, this problem can be aggravated by the use of a Shoe with an eccentric tip, in which the front end is offset relative to the axis of the column.

Подшипник 5 и 6 установлены во внутренних кольцевых проточках полого корпуса 3 между муфтой 1 и полым корпусом 3 и между статором 8 и ротором 7, воспринимают осевую и радиальную нагрузки, передаваемые от наконечника 4 и полого корпуса 3 на муфту 1, представляет собой, например, многорядный подшипниковый узел; внутреннюю опору, расположенную на внешней стенке муфты 1 и наружными опорами, расположенными на внутренней стенке полого корпуса 3.Bearings 5 and 6 are installed in the internal annular grooves of the hollow body 3 between the clutch 1 and the hollow body 3 and between the stator 8 and the rotor 7, perceive axial and radial loads transmitted from the tip 4 and the hollow body 3 to the clutch 1, is, for example, multi-row bearing assembly; internal support located on the outer wall of the coupling 1 and external supports located on the inner wall of the hollow body 3.

Радиальный подшипниковый узел, воспринимающий радиальные нагрузки, передаваемые от наконечника 4 и полого корпуса 3 на муфту 1, представляет собой, например,The radial bearing assembly, which perceives the radial loads transmitted from the tip 4 and the hollow body 3 to the coupling 1, is, for example,

внутреннюю опору, расположенную на внешней стенке муфты 1 и наружной опорой.an inner support located on the outer wall of the coupling 1 and an outer support.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Осуществляют спуск башмака в скважину до заданной глубины.The shoe is lowered into the well to a predetermined depth.

В процессе его спуска в башмак подают циркуляцию рабочую жидкость не реже, чем каждые, например, 500 м., по стволу.In the process of its descent, the working fluid is circulated into the shoe at least every, for example, 500 m, along the trunk.

В процессе спуска башмака рабочая жидкость через турбину, попадает в наконечник 4 со сквозными отверстиями, приводя его во вращение. Далее рабочая жидкость выходит через сквозные отверстия наконечника 4, частично проходя через подшипники 6 и 5, смазывая и охлаждая их, при этом рабочая жидкость имеет возможность выходить между вращающимися и не вращающимися элементами башмака.In the process of lowering the shoe, the working fluid through the turbine enters the tip 4 with through holes, causing it to rotate. Further, the working fluid exits through the through holes of the tip 4, partially passing through the bearings 6 and 5, lubricating and cooling them, while the working fluid has the ability to exit between the rotating and non-rotating elements of the shoe.

Вращающийся наконечник 4 со сквозными отверстиями прорабатывает участки ствола скважины, например, нестабильные участки ствола скважины, участки ствола с набухающими и обваливающимися глинами, обеспечивая беспрепятственное доведение обсадной колонны до заданной глубины - до финального забоя.Rotating tip 4 with through holes works through sections of the wellbore, for example, unstable sections of the wellbore, sections of the wellbore with swelling and collapsing clays, ensuring that the casing string is brought unhindered to a predetermined depth - to the final bottomhole.

В процессе прохождения рабочая жидкость попадает в турбину через фильтр 2, в котором задерживаются инородные предметы и крупные фракции шлама, тем самым осуществляя предотвращение попадания шлама и/или инородных предметов во внутреннюю полость статора 8 с боковыми сквозными отверстиями 9 и засорения турбины.In the process of passing, the working fluid enters the turbine through the filter 2, in which foreign objects and large fractions of sludge are retained, thereby preventing the ingress of sludge and / or foreign objects into the internal cavity of the stator 8 with side through holes 9 and clogging the turbine.

Таким образом, фильтр 2 надежно перекрывает доступ шлама /или инородных предметов во внутреннюю полость турбины и, соответственно, башмака.Thus, the filter 2 reliably blocks the access of sludge / or foreign objects into the internal cavity of the turbine and, accordingly, the shoe.

После спуска обсадной колонны при достижении заданной глубины осуществляют стандартную процедуру цементирования согласно плану работ.After running the casing, when the predetermined depth is reached, a standard cementing procedure is carried out according to the work plan.

Заявляемая конструкция башмака позволяетThe inventive design of the shoe allows

обеспечить прохождение и попадание в затрубную часть обсадной колонны рабочей жидкости, например, бурового раствора, тампонажного раствора, или промывочной жидкости, не засоряя конструкцию,ensure the passage and entry into the annulus of the casing of the working fluid, for example, drilling fluid, cement slurry, or drilling fluid, without clogging the structure,

повысить ресурс работы башмака, предотвращая засорение внутренней полости башмака инородными предметами и/или крупной фракции шлама, повышая надежность работы башмака.increase the service life of the shoe, preventing clogging of the inner cavity of the shoe with foreign objects and/or coarse sludge fraction, increasing the reliability of the shoe.

Пример.Example.

Осуществляют спуск башмака в не разбуриваемом исполнении в скважину до глубины 3000 м по стволу скважины, содержащего муфту 1, выполненную с возможностью закрепления ее на обсадной колонне, и внутри муфты 1 закреплен статор 8 в виде стакана, в боковой поверхности которого выполнены боковые сквозные отверстия 9 в два ряда; полый корпус 3 в виде полого цилиндра, на внешней поверхности которого расположены четыре ребра 11, выполненные с возможностью калибровки открытого ствола скважины в процессе прохождения башмака.A shoe in a non-drillable design is lowered into the well to a depth of 3000 m along the wellbore, containing a sleeve 1, made with the possibility of fixing it to the casing, and inside the sleeve 1 a stator 8 is fixed in the form of a glass, in the side surface of which side through holes 9 are made in two rows; hollow body 3 in the form of a hollow cylinder, on the outer surface of which there are four ribs 11, made with the possibility of calibrating an open wellbore during the passage of the shoe.

Внутри полого цилиндра 3 размещены муфта 1 и три радиальных подшипника 5 и 6 и закреплен ротор 7 в виде полого цилиндра с радиальными лопастями 10. Полый корпус 3 соединен с наконечником 4 посредством резьбы. Два радиальных подшипника 5 размещены во внутренних кольцевых проточках полого корпуса 3 между муфтой 1 и полым корпусом 3 до ротора 7. Один радиальный подшипник 6 размещен во внутренней кольцевой проточке полого корпуса 3 между полым корпусом 3 и статором 8 с боковыми сквозными отверстиями 9 под ротором 7.Inside the hollow cylinder 3, a clutch 1 and three radial bearings 5 and 6 are placed, and the rotor 7 is fixed in the form of a hollow cylinder with radial blades 10. The hollow body 3 is connected to the tip 4 by means of a thread. Two radial bearings 5 are placed in the inner annular grooves of the hollow body 3 between the clutch 1 and the hollow body 3 to the rotor 7. One radial bearing 6 is placed in the inner annular groove of the hollow body 3 between the hollow body 3 and the stator 8 with side through holes 9 under the rotor 7 .

Внутри статора 8 установлен фильтр 2 в виде стакана с кольцевым утолщением в верхней его части, которое обеспечивает перекрытие доступа инородных предметов и/или крупной фракции шлама вовнутрь статора 8, и с отверстиями, расположенными на дне и в боковой поверхности, обеспечивая прохождение отфильтрованной рабочей жидкости в кольцевой зазор между внутренней поверхностью статора 8 и внешней боковой поверхностью фильтра 2 и предотвращая засорение внутренней полости башмака.Inside the stator 8 there is a filter 2 in the form of a glass with an annular thickening in its upper part, which provides blocking the access of foreign objects and/or a large fraction of the sludge inside the stator 8, and with holes located at the bottom and in the side surface, ensuring the passage of the filtered working fluid into the annular gap between the inner surface of the stator 8 and the outer side surface of the filter 2 and preventing clogging of the inner cavity of the shoe.

Наконечник 4 выполнен полым и с возможностью соединения с полым корпусом 3 с одной стороны и фигурной формы со сквозными отверстиями и со скругленным концом с другой стороны, при этом скругленный конец имеет концентрическое исполнение.The tip 4 is made hollow and can be connected to the hollow body 3 on one side and shaped with through holes and with a rounded end on the other side, while the rounded end has a concentric design.

Наконечник 4 снабжен твердосплавным вооружением 12 в виде резцов PDC, закрепленных на наружной поверхности наконечника 4.The tip 4 is equipped with hard-alloy weapons 12 in the form of PDC cutters fixed on the outer surface of the tip 4.

Рабочая жидкость представляет собой промывочную жидкость.The working fluid is a flushing fluid.

В процессе спуска в башмак подают циркуляцию промывочной жидкости через каждые 500 метров по стволу, при этом подачу промывочной жидкости осуществляют через муфту 1, статор 8 и ротор 7, полый корпус 3, приводя во вращение наконечник 4. Промывочная жидкость частично проходит через два радиальных подшипника 6 и 5, смазывая и охлаждая их, и частично выходит между вращающимися и не вращающимися элементами башмака. Далее промывочная жидкость выходит через сквозные циркуляционные отверстия наконечника 4.In the process of descent, the shoe is supplied with circulation of the flushing fluid every 500 meters along the shaft, while the flushing fluid is supplied through the coupling 1, the stator 8 and the rotor 7, the hollow body 3, rotating the tip 4. The flushing fluid partially passes through two radial bearings 6 and 5, lubricating and cooling them, and partially exits between the rotating and non-rotating elements of the shoe. Further, the flushing liquid exits through the through circulation holes of the tip 4.

Вращающийся наконечник 4 со сквозными отверстиями прорабатывает нестабильные участки ствола скважины.Rotating tip 4 with through holes works through unstable sections of the wellbore.

Башмак беспрепятственно доводит обсадную колонну до финального забоя на глубину 3000 м. Фильтр 2 обеспечивает задержку внутри себя инородных предметов и крупной фракцией шлама.The shoe smoothly brings the casing string to the final bottomhole to a depth of 3000 m. Filter 2 ensures the retention of foreign objects and coarse cuttings inside.

Предлагаемая конструкция башмака повышает ресурса работы в виде увеличения времени работы башмака, предотвращая засорения внутренней полости башмака, а именно, турбины и наконечника, инородными предметами и/или крупной фракцией шлама и, соответственно, повышает надежность работы башмака за счет предотвращения разрушения элементов конструкции внутренней полости башмака, входящие в контакт с рабочей жидкостью.The proposed design of the shoe increases the resource of work in the form of an increase in the operating time of the shoe, preventing clogging of the inner cavity of the shoe, namely, the turbine and the tip, with foreign objects and / or a large fraction of the sludge and, accordingly, increases the reliability of the shoe by preventing the destruction of the structural elements of the inner cavity shoes that come into contact with the working fluid.

Claims (4)

1. Башмак, содержащий муфту, турбину, состоящую из статора с боковыми сквозными отверстиями и ротора с лопастями, наконечник, выполненный со сквозными отверстиями, и подшипники, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен фильтром и полым корпусом, муфта выполнена с возможностью закрепления ее на обсадной колонне, статор закреплен внутри муфты с возможностью взаимодействия с лопастями ротора, наконечник выполнен с возможностью гидравлического сообщения с турбиной, фильтр представляет собой цилиндрический фильтрующий элемент, снабженный дном и выполненный со сквозными отверстиями и кольцевым утолщением, расположенным с возможностью фиксации фильтра внутри статора и образования в зоне фильтрации кольцевого зазора между внутренней поверхностью статора и внешней боковой поверхностью фильтра, полый корпус выполнен с внутренними кольцевыми проточками и с возможностью размещения внутри него муфты, статора с боковыми сквозными отверстиями, ротора с лопастями, при этом ротор с лопастями закреплен внутри полого корпуса с возможностью вращения, подшипники установлены во внутренних кольцевых проточках полого корпуса между муфтой и полым корпусом и между статором и ротором, полый корпус соединен с наконечником с возможностью совместного вращения.1. A shoe containing a clutch, a turbine consisting of a stator with side through holes and a rotor with blades, a tip made with through holes, and bearings, characterized in that it is additionally equipped with a filter and a hollow housing, the clutch is made with the possibility of fixing it on casing string, the stator is fixed inside the sleeve with the possibility of interacting with the rotor blades, the tip is made with the possibility of hydraulic communication with the turbine, the filter is a cylindrical filter element equipped with a bottom and made with through holes and an annular thickening located with the possibility of fixing the filter inside the stator and forming in the filtration zone of the annular gap between the inner surface of the stator and the outer side surface of the filter, the hollow body is made with internal annular grooves and with the possibility of placing a clutch inside it, a stator with side through holes, a rotor with blades, while the rotor with the blades is closed eplen inside the hollow body with the possibility of rotation, the bearings are installed in the internal annular grooves of the hollow body between the coupling and the hollow body and between the stator and the rotor, the hollow body is connected to the tip with the possibility of joint rotation. 2. Башмак по п. 1, отличающийся тем, что сквозные боковые отверстия выполнены в боковой поверхности статора и расположены рядами с равным пространственным шагом.2. The shoe according to claim. 1, characterized in that the through side holes are made in the side surface of the stator and are arranged in rows with equal spatial spacing. 3. Башмак по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно на внешней поверхности полого корпуса расположены ребра, выполненные с возможностью калибровки открытого ствола скважины в процессе прохождения башмака.3. Shoe according to claim. 1, characterized in that additionally on the outer surface of the hollow body there are ribs made with the possibility of calibrating an open wellbore during the passage of the shoe. 4. Башмак по п. 1, отличающийся тем, что наконечник дополнительно снабжен твердосплавным вооружением.4. Shoe according to claim. 1, characterized in that the tip is additionally equipped with carbide weapons.
RU2022114766U 2022-05-30 Filter shoe RU214699U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214699U1 true RU214699U1 (en) 2022-11-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204126568U (en) * 2014-10-11 2015-01-28 北京九尊能源技术股份有限公司 A kind of for the guide shoe in coal bed gas horizontal well
RU170532U1 (en) * 2017-01-10 2017-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "РОСТЭК Сервис" Power driven shoe for casing bottom equipment
RU2711171C1 (en) * 2019-02-12 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Drillable shoe with power drive for casing string bottom equipment
RU201233U1 (en) * 2020-08-11 2020-12-04 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОПРОТЕК" Column shoe with hydraulic drive
RU2757839C1 (en) * 2021-04-27 2021-10-21 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Working bottom

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204126568U (en) * 2014-10-11 2015-01-28 北京九尊能源技术股份有限公司 A kind of for the guide shoe in coal bed gas horizontal well
RU170532U1 (en) * 2017-01-10 2017-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "РОСТЭК Сервис" Power driven shoe for casing bottom equipment
RU2711171C1 (en) * 2019-02-12 2020-01-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Drillable shoe with power drive for casing string bottom equipment
RU201233U1 (en) * 2020-08-11 2020-12-04 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОПРОТЕК" Column shoe with hydraulic drive
RU2757839C1 (en) * 2021-04-27 2021-10-21 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Working bottom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2062861C1 (en) Device for sinking oil, gas or geothermal wells
RU2712890C2 (en) Drilling bit with self-guiding nozzle and method for application thereof
US4773489A (en) Core drilling tool for boreholes in rock
CN106014316B (en) Shock resistance underground screw impulse generator
CN104653130B (en) Integral type blade fluid power-Magnetic drive borehole cleaning tool
RU214699U1 (en) Filter shoe
RU2513788C1 (en) Universal device for drilling, cleaning of cavern and installing of cement plug
US2336336A (en) Rotary turbine bit
CN111878006A (en) Combined type rotational flow hydraulic centralizer
CN113006696B (en) Drillable reamer for casing running operation
CN212359655U (en) Combined type rotational flow hydraulic centralizer
US9611846B2 (en) Flow restrictor for a mud motor
CN210977391U (en) Vortex generator
CN115075771A (en) Vibration well cementing tool
RU2719880C1 (en) Expander for simultaneous drilling and expansion on casing string
RU2357062C2 (en) Hydraulic downhole motor
RU2191243C2 (en) Pipeless electric downhole motor
RU212472U1 (en) Flap shoe
RU2781653C1 (en) Turbine drive of the shoe-bit for drilling a complicated section of the well
RU2007535C1 (en) Hydrodynamic device for boring cement bridges in wells
RU2808283C1 (en) Casing shoe
RU2189432C2 (en) Device for treatment of well walls
RU2087661C1 (en) Spiral core-taking motor
RU2110660C1 (en) Insert for cutting facility
CN112443291A (en) Vortex generator