RU2151853C1

RU2151853C1 - Centering mount of drilling tool

Info

Publication number: RU2151853C1
Application number: RU98120940A
Authority: RU
Inventors: М.Р. Мавлютов; Л.М. Левинсон; С.В. Радионова
Original assignee: Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1998-11-23
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: drilling of horizontal holes, centering of drill pipe string. SUBSTANCE: invention solves problem of improved cleaning of shafts of horizontal holes due to provision for eccentric arrangement of drill pipe string displaced towards upper wall of horizontal shaft. Centering mount of drilling tool has coupling for connection to drill pipe string, hollow rod linked to coupling by thread, lid used as limiter of travel of dies moving along conic body, shifter with hydraulic conduits for flushing fluid to which hoods with holes are welded inside which Teflon bolls having density lesser than that of flushing fluid and cylinder that guide piston-pusher are located. Piston-pusher is cut into four parts according to number of dies. Mount also has rubber ring, four screws, cup, steel pressing ring which form sealing unit, shoe, shifter flexibly coupled and cylinder that are used to link centering mount to drill pipe string. EFFECT: improved cleaning of shafts of horizontal holes. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения горизонтальных скважин и может быть использовано для центрирования бурильной колонны. The invention relates to the field of drilling horizontal wells and can be used to center the drill string.

Известен центратор бурильного инструмента (авт.свид.СССР N 1599520, Е 21 В 17/10, БИ N 38, 1990, с. 129), включающий корпус с присоединительными резьбами для связи с бурильной колонной, установленные на наружной поверхности в пазах корпуса с возможностью радиального перемещения подпружиненные опорные элементы с поршнем, расположенным в радиальном канале корпуса, гидравлически связывающем его полость с подпоршневой полостью опорного элемента, и средства управления положением опорных элементов относительно корпуса, содержащие узел фиксации опорных элементов в рабочем положении, выполненный в виде подпружиненных относительно корпуса стержня и поршня, телескопически установленных относительно друг друга и расположенных в плоскости сечения поршня опорного элемента на наружной поверхности последнего выполнена кольцевая проточка для расположения конца стержня в рабочем положении, стержень имеет кулачки, а поршень для взаимодействия с ними - профильные выступы, причем корпус выполнен с каналами, гидравлически связывающими полость корпуса с подпоршневой полостью узла фиксации опорных элементов. A well-known centralizer of a drilling tool (autosvid.SSSR N 1599520, E 21 B 17/10, BI N 38, 1990, p. 129), comprising a housing with connecting threads for communication with the drill string mounted on the outer surface in the grooves of the housing with the possibility of radial movement of the spring-loaded support elements with a piston located in the radial channel of the housing, hydraulically connecting its cavity with the sub-piston cavity of the support element, and means for controlling the position of the support elements relative to the housing, containing a fixing unit for supporting electric cops in the working position, made in the form of spring-loaded relative to the body of the rod and piston, telescopically mounted relative to each other and located in the plane of the piston section of the support element on the outer surface of the latter, an annular groove is made to locate the end of the rod in the working position, the rod has cams, and the piston for interactions with them are profile protrusions, and the housing is made with channels hydraulically connecting the cavity of the housing with the piston cavity of the support fixing unit elements.

Известный центратор не обеспечивает эффективный вынос шлама из скважин, пробуренных горизонтально или с большими зенитными углами. The known centralizer does not provide effective removal of sludge from wells drilled horizontally or with large zenith angles.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является центратор для бурильных колонн ("Технология бурения глубоких скважин" под ред. М.Р.Мавлютова. - М., Недра, 1982, с.240), включающий муфту для присоединения центратора к бурильным трубам, соединенный с муфтой резьбой полый шток, крышку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, переводник с отверстиями для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, резиновое кольцо, четыре винта, манжету, стальное нажимное кольцо, образующие сальниковый узел, башмак, гибко связывающий переводник и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб. The closest technical solution to the claimed invention is a centralizer for drill strings ("Technology for drilling deep wells" under the editorship of M.R. Mavlyutov. - M., Nedra, 1982, p.240), including a sleeve for connecting the centralizer to the drill pipe, a hollow stem connected to the coupling with a threaded rod, a cover, which is a travel limiter for dies moving along the conical body, an adapter with holes for flushing fluid, and a cylinder, which are guides for the piston-pusher, a rubber ring, four screws, a sleeve, a steel press mnoe ring forming the gland assembly shoe flexibly connecting sub cylinder and serving as a centralizer for connection with the drill string.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность очистки стволов горизонтальных скважин и скважин, пробуренных с большими зенитными углами. A disadvantage of the known technical solution is the low cleaning efficiency of horizontal wells and wells drilled with large zenith angles.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу улучшения очистки ствола горизонтальных скважин за счет эксцентричного расположения колонны бурильных труб, смещенной к верхней стенке горизонтального ствола. Таким образом, увеличивается гидравлическое сечение канала, по которому транспортируется шлам, а также снижаются гидравлические сопротивления при промывке скважин. The present invention solves the technical problem of improving the cleaning of the horizontal wellbore due to the eccentric location of the drill pipe string, offset to the upper wall of the horizontal wellbore. Thus, the hydraulic section of the channel along which the sludge is transported increases, and the hydraulic resistance during flushing of wells is also reduced.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном центраторе, включающем муфту для присоединения центратора к колонне бурильных труб, соединенный с муфтой резьбой полый шток, крышку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, переводник с отверстиями для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, резиновое кольцо, четыре винта, манжету стальное нажимное кольцо, образующие сальниковый узел, башмак, гибко связывающий переводник и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб, согласно изобретению, к гидравлическим каналам для промывочной жидкости переводника приварены фонари с отверстиями, внутрь которых помещены полые тефлоновые шары, плотность которых меньше плотности промывочной жидкости, поршень-толкатель разрезан на четыре части по числу плашек центратора. The essence of the invention lies in the fact that in the known centralizer, including a coupling for connecting the centralizer to the drill pipe string, a hollow rod connected to the coupling with a threaded sleeve, a cover that is a travel stop for dies moving along the conical body, an adapter with holes for flushing fluid and a cylinder, which are guides for the piston-pusher, a rubber ring, four screws, a steel cuff of a pressure ring forming a stuffing box, a shoe, flexibly connecting a sub and a cylinder, which also serves for soy the length of the centralizer with the drill pipe string, according to the invention, lanterns with holes are welded to the hydraulic channels for the flushing fluid of the sub, inside of which hollow Teflon balls are placed, whose density is less than the density of the flushing fluid, the plunger-piston is cut into four parts according to the number of centralizer dies.

На чертеже представлен общий вид центратора. The drawing shows a General view of the centralizer.

Центратор бурильного инструмента содержит муфту 1, полый шток 2, крышку 3, корпус 4, четыре плашки 5, перемещающиеся по корпусу, переводник 6 с отверстиями для промывочной жидкости, поршень-толкатель 7, цилиндр 8, резиновое кольцо 9, четыре винта 10, манжету 11, стальное нажимное кольцо 12, башмак 13, приваренные к отверстиям переводника фонари с отверстиями, внутрь которых помещены тефлоновые шары 15. The drill tool centralizer comprises a sleeve 1, a hollow stem 2, a cover 3, a housing 4, four dies 5 moving along the housing, a sub 6 with holes for flushing fluid, a pusher 7, a cylinder 8, a rubber ring 9, four screws 10, a sleeve 11, steel pressure ring 12, shoe 13, lanterns welded to the holes of the sub with holes, inside of which Teflon balls 15 are placed.

Центратор работает следующим образом. С началом промывки тефлоновые шары 15 закупоривают отверстия в переводнике, находящиеся в верхнем положении, оставляя открытыми отверстия переводника, расположенные внизу. В таком случае сработают те плашки 5 центратора, которые лежат на нижней стенке горизонтального ствола и приподнимут колонну, придав ей эксцентричное положение относительно оси скважины. The centralizer works as follows. With the beginning of the washing, the teflon balls 15 clog the openings in the sub located in the upper position, leaving the openings of the sub located at the bottom open. In this case, those centralizer dies 5 that lie on the lower wall of the horizontal wellbore will work and raise the column, giving it an eccentric position relative to the axis of the well.

Размер плашек, а следовательно, и рабочего диаметра центратора выбирается с учетом диаметра скважины и коэффициента кавернозности разбуриваемой породы. The size of the dies, and therefore the working diameter of the centralizer, is selected taking into account the diameter of the well and the coefficient of cavernosity of the drilled rock.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при бурении горизонтальных скважин и скважин с большими зенитными углами. The present invention can be used when drilling horizontal wells and wells with large zenith angles.

Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить вынос шлама из стволов скважин, пробуренных горизонтально или с большими зенитными углами, за счет обеспечения эксцентричного расположения колонны бурильных труб с помощью центратора с изменяемой геометрией. Using the present invention will improve the removal of sludge from well bores drilled horizontally or with large zenith angles, by providing an eccentric location of the drill pipe string using a centralizer with variable geometry.

Claims

A drill tool centralizer comprising a sleeve to which a hollow rod, a cover, dies mounted for movement along a conical body, a sub with hydraulic channels and a cylinder, a push rod, a rubber ring, four screws, a sleeve, a steel pressure ring and a shoe are connected, characterized in that before entering the hydraulic channels, lanterns with holes are welded, inside of which Teflon balls are placed, and the plunger piston is cut into four parts according to the number of centralizer dies.