RU2200824C2 - Gear for casing cementing job - Google Patents

Gear for casing cementing job Download PDF

Info

Publication number
RU2200824C2
RU2200824C2 RU2001116213/03A RU2001116213A RU2200824C2 RU 2200824 C2 RU2200824 C2 RU 2200824C2 RU 2001116213/03 A RU2001116213/03 A RU 2001116213/03A RU 2001116213 A RU2001116213 A RU 2001116213A RU 2200824 C2 RU2200824 C2 RU 2200824C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
plug
tip
profile
suspension
Prior art date
Application number
RU2001116213/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Нифантов
ховой С.Д. Шл
С.Д. Шляховой
В.А. Бахарцев
ховой Д.С. Шл
Д.С. Шляховой
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром"
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 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром"
Priority to RU2001116213/03A priority Critical patent/RU2200824C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2200824C2 publication Critical patent/RU2200824C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: drilling technology, equipment to fix oil and gas wells. SUBSTANCE: gear for casing cementing job has separation plug with stopping gadget on tip and thrust member, suspension plug with stopping gadget on tip and thrust ring. Upper compartment of cylindrical part of plug tip includes bushing used in the capacity of stopping gadget. Bushing has toothed outer surface. Teeth profile in plane parallel to axis of separation plug presents triangle. Seat is employed as thrust member. Toothed upper part of cylinder is similar to teeth profile and forms toothed lock-free joint when teeth are matched. Lower part of seat is linked to upper part of suspension plug. Suspension plug has location protrusion with toothed outer surface in center part of tip used as stopping gadget. Profile of teeth in plane parallel to axis of suspension plug presents triangle. Upper part of thrust ring also carries teeth with similar profile and forms toothed lock-free joint when teeth are matched. Number of teeth for both joints of plugs with seat and thrust ring is found by analytical expression. EFFECT: increased functional efficiency thanks to prevention of rotation of units of gear. 6 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для крепления нефтяных и газовых скважин. The invention relates to drilling equipment, in particular to devices for mounting oil and gas wells.

Анализ существующего уровня показал следующее:
- известно устройство для цементирования обсадной колонны, содержащее разделительную пробку и седло (срезную втулку), а также подвесную (продавочную) пробку и упорное кольцо (кольцо "стоп") (см. а.с. 652313 от 04.07.77 г. по кл. Е 21 В 33/14, опубл. в ОБ 10, 1979 г.). Корпус устройства снабжен промывочными окнами, перекрытыми втулкой и диафрагмой, исключающими создание избыточного давления в затрубном пространстве. После ожидания затвердения цемента корпус вместе с бурильными трубами отвинчивается и поднимается из скважины.
Analysis of the existing level showed the following:
- it is known a device for cementing a casing string containing a separation plug and a saddle (shear sleeve), as well as a suspension (squeezing) plug and a thrust ring (stop ring) (see AS 652313 dated July 4, 07, cl E 21 B 33/14, published in OB 10, 1979). The body of the device is equipped with flushing windows, overlapped by a sleeve and a diaphragm, eliminating the creation of excessive pressure in the annulus. After waiting for the cement to harden, the casing together with the drill pipes is unscrewed and lifted from the well.

Недостатком известного устройства является неэффективность его работы при разбуривании за счет вращения узлов: разделительной пробки и седла, подвесной пробки и упорного кольца, что приводит к длительности процесса;
- в качестве прототипа взято устройство для цементирования обсадной колонны, содержащее разделительную пробку (резиновую запорную пробку) со стопорным приспособлением (плашками) на наконечнике (направляющей втулке) и упорный элемент в виде резьбовой нарезки для плашек в верхней части подвесной (разделительной) пробки, а также собственно подвесную (разделительную) пробку со стопорящим приспособлением (клиновые плашки) на наконечнике (направляющей втулке) и упорное кольцо с резьбовой нарезкой под клиновые плашки (см. Левин Е.М., Ваулин В.П. Спуск и подвеска хвостовиков при креплении скважин. Грозный, Чечено-Ингушское книжное издательство, 1970, с.41-43, рис. 17). На упорном кольце происходит сцепка пробки и последующее ее стопорение, что полностью исключает переток смеси из кольцевого пространства в трубы.
A disadvantage of the known device is the inefficiency of its work when drilling due to the rotation of the nodes: separation tube and saddle, suspension tube and thrust ring, which leads to the duration of the process;
- as a prototype taken a device for cementing the casing, containing a separation plug (rubber stopper plug) with a locking device (dies) on the tip (guide sleeve) and a stop element in the form of a threaded thread for the dies in the upper part of the suspension (separation) plug, and also the actual suspension (separation) plug with the locking device (wedge dies) on the tip (guide sleeve) and the thrust ring with threaded thread for wedge dies (see Levin EM, Vaulin V.P. S start-up and suspension of liners for fastening wells. Grozny, Chechen-Ingush Book Publishing House, 1970, pp. 41-43, Fig. 17). On the thrust ring there is a coupling of the plug and its subsequent locking, which completely eliminates the flow of the mixture from the annular space into the pipe.

Недостатком известного устройства является неэффективность его работы при разбуривании, так как имеющиеся стопорящие приспособления не исключают вращение сопрягаемых деталей при их разбуривании. A disadvantage of the known device is the inefficiency of its operation when drilling, since the existing locking devices do not exclude the rotation of the mating parts when they are being drilled.

Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства за счет исключения вращения узлов устройства: разделительной пробки и седла, подвесной пробки и упорного кольца, при разбуривании. The technical result is to increase the efficiency of the device by eliminating the rotation of the nodes of the device: separation tube and saddle, suspension tube and thrust ring, when drilling.

Технический результат достигается с помощью известного устройства, содержащего разделительную пробку со стопорящим приспособлением на наконечнике и упорный элемент, а также подвесную пробку со стопорящим приспособлением на наконечнике и упорное кольцо, в котором в качестве стопорящего приспособления разделительной пробки верхний отдел цилиндрической части ее наконечника содержит втулку, выполненную с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями, профиль которых в плоскости, параллельной оси разделительной пробки, представляет треугольник, а в качестве упорного элемента содержит седло, представляющее собой полый цилиндр, верхняя часть которого выполнена зубчатой с аналогичным профилем зуба, с образованием при совмещении зубьев зубчатого беззамкового соединения, причем нижняя часть седла соединена с верхней частью подвесной пробки, имеющей в средней части наконечника в качестве стопорящего приспособления посадочный выступ с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями, профиль которых в плоскости, параллельной оси подвесной пробки, представляет треугольник, а верхняя часть упорного кольца также выполнена зубчатой с аналогичным профилем зуба, с образованием при совмещении зубьев зубчатого беззамкового соединения, причем число зубьев для обоих соединений пробок с седлом и упорным кольцом, соответственно, определяют по следующей формуле

Figure 00000002

где Z - количество зубьев в соединении, шт;
R - наружный радиус соединения, мм;
t - расстояние между вершинами зубьев, мм, при этом t = 2•h•tgαв, где h - высота зуба, мм; αв - половина угла при вершине впадины между зубьями, град.The technical result is achieved using a known device containing a separation tube with a locking device on the tip and a thrust element, as well as a suspension tube with a locking device on the tip and a thrust ring, in which the upper part of the cylindrical part of its tip contains a sleeve as a locking device for the separation tube, made with a serrated outer surface formed by teeth, the profile of which in a plane parallel to the axis of the separation tube, a triangle, and as a stop element contains a saddle, which is a hollow cylinder, the upper part of which is made of a gear with a similar tooth profile, with the formation of a toothless toothless connection when the teeth are combined, the lower part of the saddle connected to the upper part of the suspension plug having in the middle part the tip as a locking device, a landing protrusion with a serrated outer surface formed by teeth, the profile of which in a plane parallel to the axis of the suspension plug, represents there is a triangle, and the upper part of the thrust ring is also serrated with a similar tooth profile, with the formation of a toothless toothless connection when the teeth are combined, and the number of teeth for both tube connections with a saddle and a thrust ring, respectively, is determined by the following formula
Figure 00000002

where Z is the number of teeth in the connection, pcs;
R is the outer radius of the connection, mm;
t is the distance between the tips of the teeth, mm, with t = 2 • h • tgα in , where h is the height of the tooth, mm; α in - half the angle at the apex of the cavity between the teeth, deg.

Анализ изобретательского уровня показал следующее: известно устройство для цементирования обсадной колонны, в котором имеется разделительная (продавочная) пробка со стопорящим (фиксирующим) приспособлением, выполненным в виде фиксатора-защелки (см. а.с. 1819987 от 31.07.89 г. по кл. Е 21 В 33/14, опубл. в ОБ 21, 1993 г.). An analysis of the inventive step showed the following: a casing cementing device is known, in which there is a dividing (squeezing) plug with a locking (fixing) device made in the form of a latch-clamp (see A.S. 1819987 dated July 31, 89, class E 21 B 33/14, published in OB 21, 1993).

Известно устройство для цементирования обсадных колонн, в котором разделительная пробка снабжена стопорящим приспособлением (пружинным фиксатором), входящим при посадке пробки в седло, в кольцевую проточку и прекращающем дальнейшее передвижение разделительной пробки (см. а.с. 1425303 от 07.07.86 г. по кл. Е 21 В 33/14, опубл. в ОБ 35, 1988 г.). A device for cementing casing strings is known, in which the dividing plug is equipped with a locking device (spring retainer) that enters when the plug is planted in the saddle, in the annular groove and stops further movement of the dividing plug (see A.S. 1425303 from 07.07.86, CL E 21 B 33/14, published in OB 35, 1988).

Известная муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, в которой для облегчения разбуривания цементировочной пробки, седло выступами входит в пазы корпуса, что препятствует его вращению, а пробка, впрессовываясь в седло, образует неподвижное соединение (см. а.с. 2132449 от 09.04.97 г. по кл. Е 21 В 33/14, опубл. в ОБ 18, 1999 г.). The well-known coupling for stepwise cementing of casing strings, in which, to facilitate the drilling of the cementing plug, the saddle protrudes into the grooves of the housing, which prevents its rotation, and the plug, pressed into the saddle, forms a fixed connection (see A.S. 2132449 from 04/09/97 according to class E 21 B 33/14, published in OB 18, 1999).

Нами не обнаружены источники патентной документации и научно-технической литературы, описывающие зубчатые беззамковые соединения пробки и седла (упорного кольца), предотвращающие вращение их относительно друг друга, что повышает эффективность работы устройства при разбуривании. Таким образом, достигаемый технический результат обусловлен неизвестными свойствами частей рассматриваемого устройства и связями между ними. Техническое решение явным образом не следует из уровня техники, т.е. соответствует условию изобретательского уровня. We have not found sources of patent documentation and scientific and technical literature that describe toothless lockless connections of the tube and seat (thrust ring) that prevent their rotation relative to each other, which increases the efficiency of the device during drilling. Thus, the achieved technical result is due to the unknown properties of the parts of the device in question and the relationships between them. The technical solution does not explicitly follow from the prior art, i.e. meets the condition of inventive step.

Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:
- на фиг. 1 представлено положение устройства в упорном кольце башмака колонны;
- на фиг.2 представлена разделительная пробка;
- на фиг.3 представлено седло;
- на фиг.4 представлена подвесная пробка;
- на фиг.5 представлено упорное кольцо;
- на фиг.6 представлен профиль зуба зубчатого соединения.
The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:
- in FIG. 1 shows the position of the device in the thrust ring of the shoe column;
- figure 2 presents the separation tube;
- figure 3 presents the saddle;
- figure 4 presents the suspension plug;
- figure 5 presents the thrust ring;
- figure 6 presents the tooth profile of the gear connection.

Заявляемое устройство содержит разделительную пробку 1 (см. фиг.1), состоящую из штока 2 (см. фиг.2) с прикрепленными к нему двумя резино-металлическими манжетами 3 и наконечника 4, представляющего собой сплошную деталь, с цилиндрической и конической частями. Верхний отдел цилиндрической части наконечника 4 имеет резьбу под втулку 5, выполненную с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями 6, профиль которых в плоскости, параллельной оси разделительной пробки 1, представляет треугольник (см. фиг. 6). Разделительная пробка 1 в процессе цементирования садится в седло 7 (см. фиг.1), представляющее собой полый цилиндр, верхняя часть которого выполнена также зубчатой с профилем зуба, аналогичным описанному (см. фиг.3), и при совмещении зубьев с зубьями втулки 5 разделительной пробки 1 образуется зубчатое беззамковое соединение. Нижняя часть седла 7 имеет резьбу 8, предназначенную для присоединения к верхней части подвесной пробки 9 (см. фиг.1, 4). Подвесная пробка 9 состоит из сердечника 10 с прикрепленными к нему тремя совмещенными резиновыми манжетами 11 и наконечника 12, имеющего в средней части посадочный выступ 13 с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями 14, профиль которых в плоскости, параллельной оси подвесной пробки 9, представляет собой треугольник. Подвесная пробка 9 в процессе цементирования садится в упорное кольцо 15 (см. фиг.1, 5), представляющее собой полный цилиндр, верхняя часть которого выполнена также зубчатой с профилем зуба, аналогичным вышеописанному, и при совмещении зубьев с зубьями посадочного выступа 13 наконечника 12 образуется зубчатое беззамковое соединение. The inventive device contains a separation plug 1 (see figure 1), consisting of a rod 2 (see figure 2) with two rubber-metal cuffs 3 attached to it and a tip 4, which is a solid part, with a cylindrical and conical parts. The upper section of the cylindrical part of the tip 4 has a thread under the sleeve 5, made with a toothed outer surface formed by teeth 6, the profile of which in a plane parallel to the axis of the separation tube 1, is a triangle (see Fig. 6). The separation plug 1 in the cementing process sits in the saddle 7 (see figure 1), which is a hollow cylinder, the upper part of which is also serrated with a tooth profile similar to that described (see figure 3), and when combining the teeth with the teeth of the sleeve 5 of the separation plug 1, a serrated, toothless connection is formed. The lower part of the saddle 7 has a thread 8, designed to be attached to the upper part of the suspension plug 9 (see figures 1, 4). The suspension plug 9 consists of a core 10 with three combined rubber cuffs 11 attached to it and a tip 12 having, in the middle part, a landing protrusion 13 with a toothed outer surface formed by teeth 14, the profile of which in a plane parallel to the axis of the suspension plug 9, is a triangle . The suspension plug 9 in the cementing process sits in the thrust ring 15 (see Figs. 1, 5), which is a complete cylinder, the upper part of which is also serrated with a tooth profile similar to that described above, and when combining the teeth with the teeth of the landing protrusion 13 of the tip 12 a jagged gearless connection is formed.

Для всех рассматриваемых зубчатых беззамковых соединений угол при вершине впадины между зубьями 2αв, составляет 60o, что входит в ряд рекомендуемых основных параметров зубчатых треугольных соединений (см. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник, том. 1. Под ред. Н.С. Ачеркана. М., "Машиностроение", 1968 г., с. 194). В той же монографии, рекомендуемое число зубьев в соединении от 20 до 70.For all the compounds considered toothed inarticulate apex angle 2α between the teeth troughs in amounts of 60 o, which is included in the number of basic parameters recommended gear triangular compounds (see. Machine parts. Calculation and design. Handbook, Vol. 1, Ed. H. S. Acerkana. M., "Engineering", 1968, p. 194). In the same monograph, the recommended number of teeth per joint is from 20 to 70.

Руководствуясь вышеописанными ограничениями, рассчитываем число зубьев в зубчатом беззамковом соединении по формуле

Figure 00000003

где Z - количество зубьев в соединении, шт;
R - наружный радиус соединения, мм;
t - расстояние между вершинами зубьев, мм, при этом t = 2•h•tgαв, где h - высота зуба, мм; αв - половина угла при вершине впадины между зубьями, град.Guided by the above limitations, we calculate the number of teeth in a gearless lockless joint according to the formula
Figure 00000003

where Z is the number of teeth in the connection, pcs;
R is the outer radius of the connection, mm;
t is the distance between the tips of the teeth, mm, with t = 2 • h • tgα in , where h is the height of the tooth, mm; α in - half the angle at the apex of the cavity between the teeth, deg.

Для зубчатого беззамкового соединения втулки разделительной пробки и седла:
принимаем h= 12 мм, R= 44,5 мм (обусловлен прохождением пробки по бурильным трубам ⌀ 140 мм), тогда
t=2•12•tg30=13,848 мм;

Figure 00000004

принимаем h=6 мм, R=44,5 мм, тогда
t=2•6•tg30=6,924 мм;
Figure 00000005

Использование зуба с высотой менее 6 мм нецелесообразно, так как это приведет к снижению прочности зубчатого соединения.For toothed gearless coupling of the plug of the separation plug and seat:
take h = 12 mm, R = 44.5 mm (due to the passage of the plug through the drill pipe ⌀ 140 mm), then
t = 2 • 12 • tg30 = 13.848 mm;
Figure 00000004

take h = 6 mm, R = 44.5 mm, then
t = 2 • 6 • tg30 = 6.924 mm;
Figure 00000005

The use of a tooth with a height of less than 6 mm is impractical, as this will lead to a decrease in the strength of the gear connection.

Использование зуба с высотой более 12 мм недопустимо, так как приведет к уменьшению числа зубьев (т.е. в количестве менее 20 шт.), что не отвечает требованиям основных параметров для треугольных зубчатых соединений. The use of a tooth with a height of more than 12 mm is unacceptable, as it will lead to a decrease in the number of teeth (i.e., in an amount of less than 20 pcs.), Which does not meet the requirements of the main parameters for triangular gear joints.

Для зубчатого беззамкового соединения подвесной пробки и упорного кольца:
принимаем h= 20 мм, R=85 мм (обусловлен прохождением пробки по обсадным трубам ⌀ 245 мм), тогда
t=2•23•tg30=26,542 мм;

Figure 00000006

принимаем h=7 мм, R=85 мм, тогда
t=2•7•tg30=8,078 мм;
Figure 00000007

Использование зуба с высотой менее 7 мм недопустимо, так как это приведет к увеличению числа зубьев (т.е. в количестве более 70 шт.), что не отвечает требованиям основных параметров для треугольных зубчатых соединений.For a gearless lockless connection of a suspension plug and a persistent ring:
take h = 20 mm, R = 85 mm (due to the passage of the plug through the casing ⌀ 245 mm), then
t = 2 • 23 • tg30 = 26.542 mm;
Figure 00000006

take h = 7 mm, R = 85 mm, then
t = 2 • 7 • tg30 = 8.078 mm;
Figure 00000007

The use of a tooth with a height of less than 7 mm is unacceptable, as this will lead to an increase in the number of teeth (i.e., in an amount of more than 70 pcs.), Which does not meet the requirements of the main parameters for triangular gear joints.

Использование зуба с высотой более 23 мм нецелесообразно, так как приведет к уменьшению числа зубьев (т.е. в количестве менее 20 шт.), что не отвечает требованиям основных параметров для треугольных зубчатых соединений. The use of a tooth with a height of more than 23 mm is impractical, as it will lead to a decrease in the number of teeth (i.e., in an amount of less than 20 pcs.), Which does not meet the requirements of the main parameters for triangular gear joints.

Практическое выполнение зубчатого соединения с углом 2αв, равным 72o и 90o для обоих соединений указанных видов пробок с элементами стопорения, нецелесообразно, так как приводит к уменьшению числа зубьев (менее общепринятого).The practical implementation of the gear connection with an angle of 2α in equal to 72 o and 90 o for both connections of these types of plugs with locking elements, is impractical, since it leads to a decrease in the number of teeth (less common).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В башмаке секции обсадной колонны или потайной колонны ⌀ 245 мм устанавливают упорное кольцо 15 и спускают колонну в скважину на определенную глубину. A thrust ring 15 is installed in the shoe of the casing string section or countersunk string ⌀ 245 mm and the casing string is lowered to a certain depth.

Седло 7 подвешивают в патрубке подвесного устройства на штифтах, а к нему посредством резьбы 8 устанавливают подвесную пробку 9. The saddle 7 is suspended in the nozzle of the suspension device on the pins, and to it by means of a thread 8, a suspension plug 9 is installed.

В верхней части секции обсадной колонны или потайной колонны устанавливают подвесное устройство и к нему присоединяют бурильные трубы. Наружный диаметр бурильных труб составляет 140 мм с толщиной их стенки 9 мм. Замковая резьба - 3-147, а внутренний диаметр замков бурильных труб равен 111 мм. A suspension device is installed in the upper part of the casing or casing string section and drill pipes are attached to it. The outer diameter of the drill pipe is 140 mm with a wall thickness of 9 mm. The locking thread is 3-147, and the inner diameter of the drill pipe locks is 111 mm.

В таком положении колонну допускают до забоя и промывают ствол скважины. In this position, the column is allowed to the bottom and the wellbore is washed.

С целью улучшения последующего процесса разбуривания седла 7, сердечника 10 подвесной пробки 9 и упорного кольца 15 их изготавливают из чугуна марки СЧ 15-32. In order to improve the subsequent drilling process of the saddle 7, the core 10 of the suspension plug 9 and the thrust ring 15, they are made of cast iron grade SCh 15-32.

Резьбу обсадных труб выполняют по ГОСТ 632-64, а материал, из которого изготавливают обсадные трубы, применяют группы прочности Д. The casing pipe threading is performed in accordance with GOST 632-64, and the material from which the casing pipe is made is used by strength groups D.

После промывки ствола скважины насосами буровой установки на устье скважины бурильные трубы оборудуют цементировочной головкой типа 2 ГУЦ-400, в которую закладывают (вставляют) разделительную пробку 1. К цементировочной головке присоединяют цементировочные агрегаты 3ЦА-400, смесительную машину 2СМН-20. Управление контролем цементирования осуществляют с помощью станции СКЦ-2М. After flushing the wellbore with the pumps of the drilling rig at the wellhead, the drill pipes are equipped with a GUT-400 type 2 cementing head, into which a separation plug 1 is inserted (inserted). 3CA-400 cementing units, a 2СМН-20 mixing machine are connected to the cementing head. The control of cementing control is carried out using the station SKTs-2M.

Через цементировочную головку в скважину в бурильные трубы закачивают необходимый для цементирования объем тампонажного раствора, вслед за которым пускают разделительную пробку 1, а затем закачивают буровой раствор. Разделительная пробка 1, пройдя по бурильным трубам и их замкам, заходит в патрубок подвесного устройства и садится в седло 7. При этом осуществляется посадка втулки 5 разделительной пробки 1, с зубчатой наружной поверхностью, в зубчатую поверхность седла 7 с образованием зубчатого беззамкового соединения. The cement slurry volume necessary for cementing is pumped through the cementing head into the well into the drill pipe, followed by the release of plug 1, and then the drilling fluid is pumped. Separation plug 1, passing through the drill pipes and their locks, enters the branch pipe of the suspension device and sits in the seat 7. In this case, the sleeve 5 of the separation plug 1, with a serrated outer surface, is planted in the serrated surface of the seat 7 with the formation of a gearless lockless connection.

Цементировочные агрегаты в это время продолжают работать, нагнетая буровой раствор в колонну бурильных труб, что приводит к увеличению в них давления до момента среза штифтов в патрубке подвесного устройства. Cementing units at this time continue to work, pumping the drilling fluid into the drill pipe string, which leads to an increase in pressure in them until the pins are cut off in the pipe of the suspension device.

Штифты при определенном давлении срезаются, что приводит к уменьшению давления закачиваемого бурового раствора. Это уменьшение давления приводит к началу совместного движения по колонне разделительной пробки 1 с седлом 7 и подвесной пробки 9, которые разделяют буровой и тампонажный растворы внутри колонны. The pins are cut off at a certain pressure, which leads to a decrease in the pressure of the injected drilling fluid. This decrease in pressure leads to the beginning of joint movement along the column of the separation plug 1 with the seat 7 and the suspension plug 9, which separate the drilling and grouting solutions inside the column.

После закачки цементировочными агрегатами необходимого объема бурового раствора, равного внутреннему объему колонны обсадных труб от подвесного устройства до башмака колонны, наконечник 12 подвесной пробки 9 начинает заходить в упорное кольцо 15, размещенное в муфте башмака колонны. After cementing aggregates have pumped the required volume of drilling fluid equal to the internal volume of the casing string from the suspension device to the shoe of the string, the tip 12 of the suspension plug 9 begins to enter the thrust ring 15 located in the coupling of the string shoe.

По окончании этого захода посадочный выступ 13 наконечника 12 с зубчатой наружной поверхностью садится в зубчатую поверхность упорного кольца 15, образуя беззамковое соединение. At the end of this approach, the landing protrusion 13 of the tip 12 with a serrated outer surface sits in the serrated surface of the thrust ring 15, forming a valveless connection.

После ожидания затвердения цемента осуществляют процесс разбуривания разделительной пробки 1, седла 7 с наконечником 4, подвесной пробки 9 с наконечником 12 и упорного кольца 15. After waiting for the hardening of the cement, the drilling process of the separation plug 1, seat 7 with tip 4, suspension plug 9 with tip 12 and thrust ring 15 is carried out.

Бурильные трубы с долотом на их нижнем конце спускают в скважину без УБТ для осуществления процесса разбуривания вышеперечисленных деталей и узлов, что исключает создание большой нагрузки на долото. Drill pipes with a chisel at their lower end are lowered into the well without drill collar to carry out the process of drilling the above parts and assemblies, which eliminates the burden on the chisel.

Образование двух зубчатых беззамковых соединений исключают вращение разделительной пробки 1 в седле 7 и подвесной пробки 9 в упорном кольце 15. Отсутствие вращения приводит к уменьшению времени на разбуривание на 50-60%. The formation of two gearless lockless joints excludes the rotation of the separation plug 1 in the seat 7 and the suspension plug 9 in the thrust ring 15. The absence of rotation leads to a reduction in drilling time by 50-60%.

Claims (1)

Устройство для цементирования обсадной колонны, содержащее разделительную пробку со стопорящим приспособлением на наконечнике и упорный элемент, а также подвесную пробку со стопорящим приспособлением на наконечнике и упорное кольцо, отличающееся тем, что в качестве стопорящего приспособления разделительной пробки верхний отдел цилиндрической части ее наконечника содержит втулку, выполненную с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями, профиль которых в плоскости, параллельной оси разделительной пробки, представляет треугольник, а в качестве упорного элемента содержит седло, представляющее собой полый цилиндр, верхняя часть которого выполнена зубчатой с аналогичным профилем зуба с образованием при совмещении зубьев зубчатого беззамкового соединения, причем нижняя часть седла соединена с верхней частью подвесной пробки, имеющей в средней части наконечника в качестве стопорящего приспособления посадочный выступ с зубчатой наружной поверхностью, образованной зубьями, профиль которых в плоскости, параллельной оси подвесной пробки, представляет треугольник, а верхняя часть упорного кольца также выполнена зубчатой с аналогичным профилем зуба с образованием при совмещении зубьев зубчатого беззамкового соединения, причем число зубьев для обоих соединений пробок с седлом и упорным кольцом определено по следующей формуле:
Figure 00000008

где Z - количество зубьев в соединении, шт. ;
R - наружный радиус соединения, мм;
t - расстояние между вершинами зубьев, мм, при этом t = 2•h•tgαв, где h - высота зуба, мм, αв - половина угла при вершине впадины между зубьями, град.
A device for cementing a casing string comprising a separation plug with a locking device on the tip and a thrust element, as well as a hanging plug with a locking device on the tip and a thrust ring, characterized in that the upper part of the cylindrical part of its tip contains a sleeve as a locking device for the separation plug made with a serrated outer surface formed by teeth, the profile of which in a plane parallel to the axis of the separation tube, represents a a square, and as a stop element it contains a saddle, which is a hollow cylinder, the upper part of which is made of a toothed tooth with a similar tooth profile with the formation of a toothless toothless connection when the teeth are combined, the lower part of the saddle connected to the upper part of the suspension plug having, in the middle part of the tip, as a locking device, a landing protrusion with a serrated outer surface formed by teeth, the profile of which in a plane parallel to the axis of the suspension plug, is flax, and the upper part of the thrust ring is also serrated with a similar tooth profile with the formation of a toothless toothless connection when the teeth are combined, and the number of teeth for both tube connections with a saddle and a thrust ring is determined by the following formula:
Figure 00000008

where Z is the number of teeth in the connection, pcs. ;
R is the outer radius of the connection, mm;
t is the distance between the tips of the teeth, mm, with t = 2 • h • tgα in , where h is the height of the tooth, mm, α in is half the angle at the apex of the cavity between the teeth, deg.
RU2001116213/03A 2001-06-13 2001-06-13 Gear for casing cementing job RU2200824C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116213/03A RU2200824C2 (en) 2001-06-13 2001-06-13 Gear for casing cementing job

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001116213/03A RU2200824C2 (en) 2001-06-13 2001-06-13 Gear for casing cementing job

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2200824C2 true RU2200824C2 (en) 2003-03-20

Family

ID=20250705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001116213/03A RU2200824C2 (en) 2001-06-13 2001-06-13 Gear for casing cementing job

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2200824C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2571469C1 (en) * 2014-09-09 2015-12-20 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Completion of direct-cementing casing string with return valve
RU2763156C1 (en) * 2021-03-26 2021-12-27 Михаил Алексеевич Мирошкин Cemented liner hanger packer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЕВИН Е.М. и др. Спуск и подвеска хвостовиков при креплении скважин. - Грозный: Чечено-Ингушское книжное издательство, 1970, с.42 и 43, рис.16. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2571469C1 (en) * 2014-09-09 2015-12-20 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Completion of direct-cementing casing string with return valve
RU2763156C1 (en) * 2021-03-26 2021-12-27 Михаил Алексеевич Мирошкин Cemented liner hanger packer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4595058A (en) Turbulence cementing sub
US8789621B2 (en) Hydrocarbon well completion system and method of completing a hydrocarbon well
CN113738423B (en) Coal mine tunnel ultrahigh-strength anti-bending shear anchor cable supporting device and supporting method
RU2200824C2 (en) Gear for casing cementing job
RU97764U1 (en) COLUMN SHOE (OPTIONS)
RU2570696C1 (en) Device for cementation of casing pipe string in well
CN106761467B (en) A kind of integration connector and the deep water cementing method using integration connector implementation
RU2149247C1 (en) Method for construction of multiple-hole well
CN208456523U (en) Split type casing suspension device
RU2167273C1 (en) Method of casing liner installation in well
CN115538975A (en) Leaking stoppage oil extraction device and leaking stoppage oil extraction method for multi-point water outlet oil well
RU2580556C1 (en) Device for cementing casing string of large diameter
CN107676046B (en) Side drilling well completion process pipe string
RU2183723C2 (en) Device for casing string cementing
RU179812U1 (en) DEVICE FOR CEMENTING A CASE OF A PIPE IN A WELL
RU2687834C1 (en) Column shoe
RU2164587C2 (en) Gear to shut off tubing string
RU2401382C1 (en) Method of performing geophysical works through drilling string
SU1659626A1 (en) Method of well completion
RU2747279C1 (en) Cemented liner hanger
US2965171A (en) Cementing casing
US2117537A (en) Guide and wash-down shoe for well casings
RU2017928C1 (en) Casing string for deep wells
RU2791318C1 (en) Liner hanger
US2432028A (en) Insert apparatus for oil well casings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060614