RU2305745C1 - Downhole casing pipe vibrator - Google Patents
Downhole casing pipe vibrator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305745C1 RU2305745C1 RU2006103546/03A RU2006103546A RU2305745C1 RU 2305745 C1 RU2305745 C1 RU 2305745C1 RU 2006103546/03 A RU2006103546/03 A RU 2006103546/03A RU 2006103546 A RU2006103546 A RU 2006103546A RU 2305745 C1 RU2305745 C1 RU 2305745C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bypass channel
- cylindrical
- casing
- housing
- channel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству скважин, а именно к устройствам для цементирования обсадных колонн.The invention relates to the construction of wells, and in particular to devices for cementing casing strings.
Известен вибробашмак цементируемой колонны (патент РФ №2061841, МПК 7 Е21В 33/16, опубл. в Бюл. №16 от 10.06.1996 г.), включающий полый корпус с боковыми отверстиями, присоединительной резьбой и предохранительным клапаном, цилиндр из легкоразбуриваемого материала с полостью, входным каналом, сообщающим полость корпуса с полостью цилиндра и выходным осевым каналом, сообщающим полость цилиндра с внешним пространством, зубчатое колесо из легкоразбуриваемого материала на легкоразбуриваемом валу, размещенное в полости, сопло из легкоразбуриваемого материала, помещенное во входном канале и ориентированное в область делительного диаметра зубчатого колеса, и направляющую пробку, при этом цилиндр выполнен с карманом и полостью в виде цилиндрической полости, которая перекрыта диском, имеющим карман и эксцентричное отверстие, а вал зубчатого колеса выполнен с дебалансом в виде втулки с эксцентричным пластинчатым кругом и установлен по оси цилиндрической полости в карманах цилиндра и диска с возможностью открытия-закрытия пластинчатым кругом эксцентричного отверстия, при этом входной канал выполнен тангенциальным по отношению к цилиндрической полости, а боковое отверстие корпуса выполнено со стороны диска по оси цилиндрической полости.Known vibration shoe cemented columns (RF patent No. 2061841, IPC 7 ЕВВ 33/16, published in Bull. No. 16 from 06/10/1996), including a hollow body with side holes, connecting thread and safety valve, a cylinder made of easily drilled material with cavity, the input channel communicating the body cavity with the cylinder cavity and the output axial channel communicating the cylinder cavity with the outer space, a gear wheel made of easily drilled material on the easily drilled shaft, placed in the cavity, a nozzle of easily drilled material a piece placed in the inlet channel and oriented in the region of the pitch diameter of the gear and a guide plug, the cylinder being made with a pocket and a cavity in the form of a cylindrical cavity, which is covered by a disk having a pocket and an eccentric hole, and the gear shaft is made with an unbalance in in the form of a sleeve with an eccentric plate circle and mounted along the axis of the cylindrical cavity in the pockets of the cylinder and the disk with the possibility of opening and closing a plate with a plate circle of an eccentric hole, while the input channel It made tangential with respect to the cylindrical cavity, and the lateral opening of the housing formed by the disc on the cylindrical axis of the cavity.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является башмак обсадной колонны (авторское свидетельство SU №1661372, МПК 7 Е21В 33/14, опубл. в Бюл. №25 от 07.07.1991 г.), включающий полый корпус с проходным верхним и нижним переводниками и расположенный внутри корпуса поршень-клапан с выступами на наружной поверхности в верхней части, подпружиненный относительно верхнего переводника, и шток, проходящий внутри поршня-клапана и связанный нижним концом с нижним переводником, при этом поршень-клапан выполнен с двумя внутренними полостями, разделенными кольцевым выступом, образующим осевой канал, и имеет элемент для перекрытия этого канала, причем этот элемент перекрывает осевой канал в верхнем положении поршня клапана и открывает в нижнем положении последнего.The closest in technical essence to the proposed one is the casing shoe (copyright certificate SU No. 1661372, IPC 7 ЕВВ 33/14, published in Bul. No. 25 of 07/07/1991), including a hollow body with a passage through the upper and lower sub a piston-valve located inside the housing with protrusions on the outer surface in the upper part, spring-loaded relative to the upper sub, and a rod passing inside the piston-valve and connected by the lower end to the lower sub, while the piston-valve is made with two internal cavities, section lennymi annular shoulder forming the axial bore and has a member for closing this channel, wherein the member overlaps the axial bore in the upper position of the piston valve and opening the latter in lowered position.
Как аналогу, так и прототипу присущи общие недостатки:Both analog and prototype have common disadvantages:
во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;
во-вторых, сложность изготовления и сборки, обусловленная большим количеством технологически сложных деталей, что несомненно увеличивает стоимость изделия, а невыполнение жестких требований при изготовлении и сборке снижает надежность работы устройства.secondly, the complexity of manufacturing and assembly, due to the large number of technologically complex parts, which undoubtedly increases the cost of the product, and failure to meet stringent requirements in the manufacture and assembly reduces the reliability of the device.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.An object of the invention is to simplify the design of the device and increase the reliability of its operation.
Поставленная техническая задача решается предлагаемым скважинным вибратором для обсадной колонны, включающим полый корпус с присоединительными резьбами, клапан, перепускной канал и элемент перекрытия этого канала.The stated technical problem is solved by the proposed casing borehole vibrator, including a hollow body with connecting threads, a valve, a bypass channel and an element of overlapping this channel.
Новым является то, что корпус соединен с колонной труб, спускаемых в обсадную колонну, заглушен снизу и снабжен верхним, средним и нижним рядами радиальных отверстий, а верхние и средние каналы соединены снаружи перепускным каналом, образованным цилиндрической втулкой, установленной на корпус с возможностью вращения и оборудованной перегородкой в виде шнека и элементом перекрытия перепускного канала, которые установлены в перепускном канале, причем элемент перекрытия этого канала выполнен в виде цилиндрической вставки, жестко соединенной изнутри с цилиндрической втулкой, частично перекрывающей средний ряд радиальных отверстий и оснащенной выборками, которые выполнены с возможностью периодического совмещения со средним рядом отверстий при вращении цилиндрической втулки относительно корпуса.What is new is that the casing is connected to the string of pipes lowered into the casing, is sealed from below and provided with upper, middle and lower rows of radial holes, and the upper and middle channels are connected externally by a bypass channel formed by a cylindrical sleeve mounted on the casing to rotate and equipped with a partition in the form of a screw and an overflow channel overlap element that are installed in the bypass channel, the overlap element of this channel being made in the form of a cylindrical insert, rigidly connected hydrochloric inside with a cylindrical sleeve partially overlapping the middle row of radial holes and equipped with samples that are configured to periodically align with the average number of perforations during rotation of the cylindrical sleeve relative to the housing.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство перед цементированием обсадной колонны в продольном разрезе.The figure 1 shows the proposed device before cementing the casing in longitudinal section.
На фигуре 2 изображен разрез А-А.The figure 2 shows a section aa.
Скважинный вибратор для обсадной колонны включает полый корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и заглушкой 3 на конце, клапан 4, перепускной канал 5 и элемент перекрытия 6. Корпус 1 сверху соединен с колонной труб 7 (например, колонной насосно-компрессорных труб), спускаемых в обсадную колонну 8.The downhole vibrator for the casing string includes a hollow body 1 with a connecting thread 2 and a plug 3 at the end, a valve 4, a bypass channel 5 and an overlap element 6. The housing 1 is connected to the pipe string 7 (for example, the tubing string) from the top casing 8.
Корпус 1 снизу и снабжен верхним 9, средним 10, нижним 11 рядами радиальных отверстий, причем верхний 9 и средний 10 ряды радиальных отверстий соединены снаружи перепускным каналом 5. Перепускной канал 5 образован цилиндрической втулкой 12, установленной на корпус 1 с возможностью вращения относительно корпуса 1, например, посредством шариков 13 (см. фиг.2), установленных во взаимообращенных пазах корпуса 1 и цилиндрической втулки 12 на верхнем и нижнем концах корпуса 1.The housing 1 is bottom and equipped with upper 9,
Цилиндрическая втулка 12 оборудована перегородкой 14 в виде шнека и элементом перекрытия 6, которые установлены в перепускном канале 5.The cylindrical sleeve 12 is equipped with a partition 14 in the form of a screw and an element of overlap 6, which are installed in the bypass channel 5.
Элемент перекрытия 6 перепускного канала 5 выполнен в виде цилиндрической вставки 15, жестко соединенной изнутри с цилиндрической втулкой 12 и частично перекрывающей средний ряд радиальных отверстий 10. Цилиндрическая вставка 15 оснащена выборками (на фиг.1 и 2 не показано), которые выполнены с возможностью периодического совмещения со средним рядом отверстий 10 при вращении цилиндрической втулки 12 относительно корпуса 1.The overlap element 6 of the bypass channel 5 is made in the form of a
Нижний ряд радиальных отверстий 11 корпуса 1 гидравлически сообщает внутренние пространства колонны труб 7 и обсадной колонны 8. Компоновка нижней части обсадной колонны 8 и компоновка, присоединяемая к низу корпуса 1 скважинного вибратора для обсадной колонны, может быть различной. В качестве примера рассмотрим один из вариантов компоновок, который представлен на фигуре.The lower row of radial holes 11 of the housing 1 hydraulically communicates the interior spaces of the pipe string 7 and the casing 8. The arrangement of the lower part of the casing 8 and the arrangement attached to the bottom of the housing 1 of the downhole vibrator for the casing may be different. As an example, consider one of the layout options, which is presented in the figure.
Снизу к заглушке 3 корпус 1 посредством срезного элемента 16 присоединяют обратный клапан 17, выполненный в виде полого заглушенного снизу цилиндра, имеющего наружную цилиндрическую выборку 18, в которой размещено стопорное кольцо 19, имеющее возможность взаимодействия с цилиндрической выборкой 20 седла 21. Седло 21 герметично установлено в составе обсадной колонны 8 выше центрального клапана обратного давления (ЦКОД) 22 и соединено с последним посредством переходника 23. На нижний конец ЦКОДа 22 навернута башмачная труба 24 со сквозными отверстиями 25, гидравлически соединяющими внутреннее пространство обсадной колонны 8 с ее наружным пространством. Несанкционированные перетоки жидкости исключаются уплотнительными элементами 26. Перегородка 27 со сквозными отверстиями установлена жестко в корпусе 1 ниже верхнего ряда радиальных отверстий 9 и ограничивает перемещение клапана 4 вверх.Bottom to the plug 3, the housing 1 by means of a shear element 16 is attached to the check valve 17, made in the form of a hollow muffled from the bottom of the cylinder having an outer cylindrical sample 18, in which there is a retaining ring 19 that can interact with the cylindrical sample 20 of the seat 21. The seat 21 is hermetically installed in the casing 8 above the central back pressure valve (CKOD) 22 and connected to the latter via an adapter 23. A shoe pipe 24 with through holes is screwed onto the lower end of the CKOD 22. and 25, hydraulically connecting the inner space of the casing 8 with its outer space. Unauthorized fluid flows are eliminated by the sealing elements 26. The partition 27 with through holes is mounted rigidly in the housing 1 below the upper row of radial holes 9 and restricts the movement of the valve 4 up.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В обсадную колонну 8, скомпонованную и спущенную в скважину, на конце колонны труб 7 (см. фиг.1) спускают скважинный вибратор для обсадной колонны, при этом в присоединительную резьбу 2 вворачивают нижний конец колонны труб 7.In the casing string 8, arranged and lowered into the well, at the end of the pipe string 7 (see FIG. 1), a downhole vibrator for the casing string is lowered, while the lower end of the pipe string 7 is screwed into the connecting thread 2.
Колонну труб 7 постепенно наращивают и устройство опускают в обсадную колонну 8 до тех пор, пока обратный клапан 17 не достигнет ЦКОДа 22, при этом расчет элементов компоновки производят таким образом, чтобы нижний торец корпуса 1 находился на 5-10 метров выше седла 21. Производят цементирование обсадной колонны 8, при этом в колонну труб 7 с устья скважины закачивают цементный раствор, который, достигнув скважинного вибратора для обсадной колонны, поскольку клапан 4 перекрывает дальнейшее движение цементного раствора по полому корпусу 1, поступает через верхний ряд радиальных отверстии в перепускной канал 5, при этом закачку цементного раствора продолжают и цементный раствор, двигаясь вниз по перепускному каналу 5, воздействует на перегородку 14 цилиндрической втулки 15, выполненную в виде шнека, вследствие чего цилиндрический корпус 12 приходит во вращательное движение относительно корпуса 1. Цементный раствор, двигаясь вниз по перепускному каналу 5, достигает цилиндрическую вставку 15, оснащенную выборками (на фиг.1 и 2 не показано), установленными напротив среднего ряда радиальных отверстий 10. Поскольку происходит вращение цилиндрического корпуса 12 относительно корпуса 1, а цилиндрическая вставка 15, оснащенная выборками, жестко соединена с цилиндрическим корпусом 12, то средний ряд радиальных отверстий 10 посредством выборок цилиндрической вставки периодически сообщается с перепускным каналом 5. Происходит пульсирующее движение цементного раствора внутрь корпуса 1 ниже среднего ряда радиальных отверстий 10.The pipe string 7 is gradually increased and the device is lowered into the casing 8 until the check valve 17 reaches TsKODa 22, while the layout elements are calculated so that the lower end of the housing 1 is 5-10 meters above the seat 21. Produce cementing the casing 8, while in the pipe string 7 from the wellhead pumped cement, which, reaching the borehole vibrator for the casing, since valve 4 blocks the further movement of the cement through the hollow body 1, t through the upper row of radial holes in the bypass channel 5, while the cement mortar continues to be pumped and the cement, moving down the bypass channel 5, acts on the baffle 14 of the
Благодаря же периодическому сообщению перепускного канала 5 с внутренним пространством корпуса 1 посредством среднего ряда радиальных отверстий 10 происходит пульсирующая закачка цементного раствора, который по внутреннему пространству корпуса 1 через нижний ряд радиальных отверстий 11 попадает во внутреннее пространство обсадной колонны 8 сквозь седло 21 и через переходник 23, ЦКОД 22 и далее сквозь сквозные отверстия 25 башмачной трубы 24 в наружное пространство обсадной колонны 8, цементируя последнюю.Due to the periodic communication of the bypass channel 5 with the inner space of the housing 1 through the middle row of
По окончанию цементирования обсадной колонны 8 закачку цементного раствора в колонну труб 7 прекращают. ЦКОД 22 под давлением столба цементного раствора за обсадной колонной 8 закрывается. Колонну труб 7 приподнимают вверх до тех пор, пока обратный клапан 17 герметично не вступит во взаимодействие с седлом 21. После этого к колонне труб 7 с устья скважины прикладывают дополнительную нагрузку, равную примерно 40-50 кН до разрушения срезных элементов 16. После разрушения срезных элементов 16 колонну труб 7 приподнимают еще на 2-3 метра, при этом обратный клапан 17 стопорным кольцом 19, расположенным в его наружной цилиндрической выборке 18, фиксируется в цилиндрической выборке 20 седла 21.At the end of cementing the casing string 8, the injection of cement into the pipe string 7 is stopped. TsKOD 22 closes under pressure of a column of cement behind the casing 8. The pipe string 7 is lifted up until the check valve 17 hermetically interacts with the seat 21. After that, an additional load of about 40-50 kN is applied to the pipe string 7 from the wellhead until the shear elements 16 are destroyed. After the shear is destroyed elements 16, the pipe string 7 is lifted another 2-3 meters, while the check valve 17 with the retaining ring 19 located in its outer cylindrical sample 18 is fixed in the cylindrical sample 20 of the saddle 21.
Затем обратной промывкой (подачей промывочной жидкости в обсадную колонну 8) удаляют излишки цементного раствора из колонны труб 7 и скважинного вибратора для обсадной колонны.Then, backwash (supply of flushing fluid to the casing 8) removes excess cement from the pipe string 7 and the borehole vibrator for the casing.
Предлагаемый скважинный вибратор для обсадной колонны состоит из технологически простых деталей, что позволяет снизить материальные затраты на изготовление и сборку, а повышение надежности в работе обусловлено упрощением конструкции устройства.The proposed borehole vibrator for the casing consists of technologically simple parts, which allows to reduce material costs for manufacturing and assembly, and the increase in reliability in operation is due to the simplification of the design of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103546/03A RU2305745C1 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Downhole casing pipe vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103546/03A RU2305745C1 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Downhole casing pipe vibrator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2305745C1 true RU2305745C1 (en) | 2007-09-10 |
Family
ID=38598204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006103546/03A RU2305745C1 (en) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Downhole casing pipe vibrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2305745C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105525892A (en) * | 2014-09-28 | 2016-04-27 | 中国石油化工集团公司 | Casing pipe vibrating device |
-
2006
- 2006-02-06 RU RU2006103546/03A patent/RU2305745C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105525892A (en) * | 2014-09-28 | 2016-04-27 | 中国石油化工集团公司 | Casing pipe vibrating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2335625C1 (en) | Facility for operating of well | |
RU2474727C1 (en) | Borehole pump unit | |
RU2305745C1 (en) | Downhole casing pipe vibrator | |
RU2305744C1 (en) | Downhole casing pipe vibrator | |
RU2570696C1 (en) | Device for cementation of casing pipe string in well | |
RU2305746C1 (en) | Downhole casing pipe vibrator | |
RU174630U1 (en) | COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING | |
RU53361U1 (en) | Borehole Vibrator for Casing | |
RU56462U1 (en) | Borehole Vibrator for Casing | |
RU64261U1 (en) | Borehole Vibrator for Casing | |
RU53360U1 (en) | Borehole Vibrator for Casing | |
RU55862U1 (en) | Borehole Vibrator for Casing | |
RU2448236C1 (en) | Hydrodynamic pulsator | |
RU164058U1 (en) | BORING CHECK VALVE | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU2305173C2 (en) | Method and device for production string sealing during sandy well flushing | |
RU2542062C1 (en) | Device for formation treatment in horizontal well | |
RU2249669C1 (en) | Two-packer device | |
RU2321726C1 (en) | Casing pipe cementing collar | |
RU179812U1 (en) | DEVICE FOR CEMENTING A CASE OF A PIPE IN A WELL | |
RU2326231C1 (en) | Flap for casing string | |
RU48577U1 (en) | CASE VALVE | |
RU73383U1 (en) | COUPLING FOR STAGE CEMENTING OF WELLS | |
RU2369714C1 (en) | Facility for rotor-spindle drilling of wells | |
RU2214495C1 (en) | Device for well drilling by downhole hydraulic motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100207 |