RU2380516C1 - Well head device for tubing string release from well - Google Patents
Well head device for tubing string release from well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380516C1 RU2380516C1 RU2008135583/03A RU2008135583A RU2380516C1 RU 2380516 C1 RU2380516 C1 RU 2380516C1 RU 2008135583/03 A RU2008135583/03 A RU 2008135583/03A RU 2008135583 A RU2008135583 A RU 2008135583A RU 2380516 C1 RU2380516 C1 RU 2380516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- pump
- well
- damper
- pipe string
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устьевым устройствам для освобождения аварийной колонны труб, прихваченной в скважине.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to wellhead devices for releasing an emergency pipe string seized in a well.
Известна устьевая установка генерации и передачи акустической энергии для освобождения прихваченной колонны труб в буровой скважине (US 4429743, Е21В 37/08; Е21В 41/00, опубл. 07.02.1974 г.), включающая орбитальный массовый генератор, предназначенный для генерации акустической энергии с резонатором, соединенный на устье с колонной труб, подъемник и демпфер, установленный между генератором и подъемником и выполненный в виде поршневого вертикального амортизатора, заполненного жидкостью или газожидкостной смесью.Known wellhead installation of generation and transmission of acoustic energy to release a stuck pipe string in a borehole (US 4429743, E21B 37/08; E21B 41/00, publ. 02/07/1974), including an orbital mass generator designed to generate acoustic energy with a resonator connected at the mouth to the pipe string, a hoist and a damper mounted between the generator and the hoist and made in the form of a piston vertical shock absorber filled with a liquid or gas-liquid mixture.
Недостатками данной устьевой установки являются:The disadvantages of this wellhead installation are:
- 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, высокая стоимость изготовления и металлоемкость (орбитальный массовый генератор предназначен для генерации акустической энергии с резонатором).- secondly, the high cost of manufacture and metal consumption (orbital mass generator is designed to generate acoustic energy with a resonator).
Наиболее близким по технической сущности является устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины (патент US 3500908, Е21В 37/08; Е21В 41/00, опубл. 07.02.1974 г.), включающее демпфер, установленный между подъемником и генератором вертикальных импульсов, который снизу соединен с колонной труб, причем демпфер выполнен в виде верхней и нижней горизонтальных пластин с вертикальными телескопически вставленными друг в друга цилиндром и штоком, между упорами которых установлены пружины, а генератор вертикальных импульсов выполнен в виде установленных в корпусе пар соединенных вертикальных зубчатых колес со смещенным центром тяжести, подобранных так, что при вращении зубчатых колес их суммарный импульс был направлен по оси колонны труб.The closest in technical essence is a wellhead device for releasing a pipe string from a well (patent US 3500908, ЕВВ 37/08; ЕВВ 41/00, publ. 02/07/1974), including a damper installed between the hoist and the vertical pulse generator, which connected to the pipe string from below, and the damper is made in the form of upper and lower horizontal plates with vertical cylinder and rod telescopically inserted into each other, between the stops of which springs are installed, and the vertical pulse generator is made as a set ennyh housing connected in pairs vertical gears with the displaced center of gravity, chosen so that rotation of gears their total momentum is directed along the pipe string axis.
Недостатками данной устьевой установки являются:The disadvantages of this wellhead installation are:
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, высокая точность изготовления зубчатых колес, напрямую влияющая на дороговизну устройства в изготовлении, в обратном случае может произойти заклинивание зубчатых колес в процессе работы;secondly, the high accuracy of the manufacture of gears, directly affecting the high cost of the device in manufacture, in the opposite case, gears may jam during operation;
в-третьих, усилие по оси колонны, создаваемое на прихваченную колонну труб равнозначно по усилию вверх и вниз, что снижает эффективность извлечения прихваченной колонны труб из скважины.thirdly, the effort along the axis of the column, created on the stuck pipe string is equivalent in effort up and down, which reduces the efficiency of extraction of the stuck pipe string from the well.
Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства, снижение стоимости его изготовления, снижение металлоемкости, а также увеличение усилий, направленных вверх.The objective of the invention is to simplify the design of the device, reducing the cost of its manufacture, reducing metal consumption, as well as increasing the efforts directed upward.
Поставленная задача решается устьевым устройством для освобождения колонны труб из скважины, включающим демпфер, установленный между подъемником и генератором вертикальных импульсов, который снизу соединен с колонной труб.The problem is solved by the wellhead device for releasing the pipe string from the well, including a damper installed between the hoist and the vertical pulse generator, which is connected to the pipe string from below.
Новым является то, что демпфер выполнен в виде пары вертикального герметичного цилиндра с поршнем, внутренняя полость которого заполнена газом, а генератор вертикальных импульсов выполнен в виде трубчатого корпуса, соединенного сверху с демпфером, а снизу - с колонной труб, с установленными сверху дополнительным цилиндром с кольцевым поршнем, взаимодействующим снизу с кольцевым подпружиненным вверх от нижнего упора грузом, который выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по трубчатому корпусу и взаимодействия снизу при перемещении вверх с дополнительным цилиндром, причем надпоршневая полость дополнительного цилиндра выполнена с возможностью сообщения с насосом, оснащенным буферной емкостью, через распределитель, состоящий из двухкамерного цилиндрического корпуса и с вращающейся от привода перегородкой, оснащенной вырезом, при этом первая камера сообщена со второй камерой каналом, с выходом насоса и надпоршневой полостью дополнительного цилиндра, а вторая - с буферной емкостью насоса, причем перегородка выполнена с возможностью герметичного перекрытия канала цилиндрического корпуса и периодического при вращении сообщения ее выреза с этим каналом.What is new is that the damper is made in the form of a pair of a vertical sealed cylinder with a piston, the internal cavity of which is filled with gas, and the vertical pulse generator is made in the form of a tubular body connected from above to the damper, and from below to the pipe string, with an additional cylinder mounted on top of an annular piston interacting from below with an annular load spring-loaded upward from the lower stop, which is configured to reciprocate along the tubular body and interact with when moving upward with the additional cylinder, and the supra-piston cavity of the additional cylinder is arranged to communicate with the pump equipped with a buffer tank through a distributor consisting of a two-chamber cylindrical body and with a partition rotating from the drive equipped with a cutout, while the first camera is in communication with the second camera channel, with the pump outlet and the over-piston cavity of the additional cylinder, and the second with the buffer capacity of the pump, and the baffle is sealed overlapping the channel of the cylindrical body and periodically during rotation of the message of its cutout with this channel.
Новым также является то, что величина выреза перегородки по окружности подбирается в зависимости от необходимого вибрационного воздействия, так как она обратно пропорциональна величине перемещения груза вниз под действием кольцевого поршня, перемещаемого под воздействием насоса.It is also new that the size of the cutout of the partition along the circumference is selected depending on the required vibrational impact, since it is inversely proportional to the amount of cargo moving down under the action of the annular piston, which is moved under the influence of the pump.
На фиг.1 изображено предлагаемое устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины в продольном разрезе.Figure 1 shows the proposed wellhead device for releasing a pipe string from a well in longitudinal section.
На фиг.2 изображено сечение А-А распределителя.Figure 2 shows a section aa of the distributor.
Устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины (не показано) включает демпфер 1 (см. фиг.1), установленный между подъемником 2 (условно показан крюкоблок) и генератором вертикальных импульсов 3.The wellhead device for releasing the pipe string from the well (not shown) includes a damper 1 (see FIG. 1) installed between the hoist 2 (hook block is conventionally shown) and the vertical pulse generator 3.
Демпфер 1 выполнен в виде пары вертикального герметичного цилиндра 4 с герметично вставленным в него поршнем 5, внутренняя полость 6 которого заполнена газом (например, азотом под давлением 30,0 МПа).Damper 1 is made in the form of a pair of vertical sealed cylinder 4 with a piston 5 hermetically inserted into it, the internal cavity 6 of which is filled with gas (for example, nitrogen under a pressure of 30.0 MPa).
Генератор вертикальных импульсов 3 выполнен в виде трубчатого корпуса 7, соединенного сверху с поршнем демпфера 1.The vertical pulse generator 3 is made in the form of a tubular body 7 connected from above to the piston of the damper 1.
На генератор вертикальных импульсов 3 сверху установлен дополнительный цилиндр 8, в который герметично вставлен кольцевой поршень 9, взаимодействующий снизу с кольцевым подпружиненным вверх посредством пружины 10 от нижнего упора 11 трубчатого корпуса 7 грузом 12, который выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по трубчатому корпусу 7 и взаимодействия снизу при перемещении вверх с дополнительным цилиндром 8. Сверху трубчатый корпус 7 посредством дополнительного цилиндра соединен с поршнем 5 демпфера 1.An additional cylinder 8 is mounted on top of the vertical pulse generator 3 on top, into which the annular piston 9 is sealed, interacting from below with the annular spring-loaded upward by means of the spring 10 from the lower stop 11 of the tubular body 7 with a load 12, which is arranged for reciprocating movement along the tubular body 7 and interaction from below when moving up with the additional cylinder 8. On top of the tubular body 7 by means of an additional cylinder is connected to the piston 5 of the damper 1.
Снизу трубчатый корпус 7 генератор вертикальных импульсов 3 посредством тройника 13 соединен с колонной труб 14. Надпоршневая полость 15 дополнительного цилиндра 8 выполнена с возможностью сообщения с насосом 16.Bottom of the tubular body 7, the vertical pulse generator 3 by means of a tee 13 is connected to the string of pipes 14. The nadporshne cavity 15 of the additional cylinder 8 is made with the possibility of communication with the pump 16.
Насос 16 оснащен буферной емкостью 17, через распределитель 18, состоящий из двухкамерного цилиндрического корпуса 19 со стенкой 20' и с вращающейся от привода перегородкой 20 (см. фиг.1 и 2), оснащенной вырезом 2. Первая камера 22 сообщена со второй камерой 23 каналом 24, выполненным в стенке 20', с выходом насоса 16 и надпоршневой полостью 15 дополнительного цилиндра посредством гидравлической линии 25. Вторая камера 23 распределителя 18 сообщена с буферной емкостью 17 насоса 16. Перегородка 20 выполнена с возможностью герметичного перекрытия канала цилиндрического корпуса 19 распределителя 18 и периодического при вращении сообщения ее выреза 21 с каналом 24.The pump 16 is equipped with a buffer tank 17, through the distributor 18, consisting of a two-chamber cylindrical body 19 with a wall 20 'and with a
Величина (геометрические размеры) выреза 21 перегородки 20 по окружности подбирается в зависимости от необходимого усилия вибрационного воздействия, так как она обратно пропорциональна величине перемещения груза 12 вниз под действием кольцевого поршня 9, перемещаемого под воздействием насоса 16.The size (geometric dimensions) of the
Устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины работает следующим образом.Wellhead device for releasing a pipe string from a well works as follows.
Устройство собирают на устье скважины, как показано на чертеже, после чего с помощью подъемника 2 производят натяжку устройства и соответственно прихваченной в скважине колоны труб 14.The device is assembled at the wellhead, as shown in the drawing, after which, using the elevator 2, the device is tensioned and, accordingly, the pipe string 14 seized in the well.
Распределитель 18 приводится в действие с помощью двигателя 26 (любой известной конструкции), который передает вращательное движение через вал 27 и шпонку 28 перегородке 20, имеющей вырез 21. Приводят в действие насос 16, который может быть любой известной конструкции, например, такой, который показан на чертеже.The distributor 18 is driven by an engine 26 (of any known construction), which transmits rotational motion through the
В процессе вращения перегородки 20 происходит нагнетание рабочей жидкости (например, технической воды) насосом 16 в распределитель 18 (см. фиг.1), при этом в момент, когда перегородка 20 герметично перекрывает канал 24 цилиндрического корпуса 19 распределителя 18, первая камера 22 распределителя 18 гидравлически сообщается с выходом насоса 16 и надпоршневой полостью 15 дополнительного цилиндра 8 посредством гидравлической линии 25. В результате поток рабочей жидкости под действием давления нагнетания насоса 16 через первую камеру 22 распределителя 18 устремляется по гидравлической линии 25 в надпоршневую полостью 15 дополнительного цилиндра 8.During the rotation of the
В результате кольцевой поршень 9 под действием гидравлического давления, создаваемого насосом 16 в надпоршневой полости 15, перемещается вниз относительно остающихся неподвижными трубчатого корпуса 7 генератора вертикальных импульсов 3 и дополнительного цилиндра 8, воздействуя на груз 12, который одновременно с кольцевым поршнем также перемещается вниз относительно трубчатого корпуса 7 генератора вертикальных импульсов 3, сжимая пружину 10, упертую в упор 11.As a result, the annular piston 9, under the action of the hydraulic pressure generated by the pump 16 in the supra-piston cavity 15, moves downward relative to the remaining stationary tubular housing 7 of the vertical pulse generator 3 and the additional cylinder 8, acting on the load 12, which simultaneously with the annular piston also moves downward relative to the tubular case 7 of the vertical pulse generator 3, compressing the spring 10, abutted against the stop 11.
Сжатие пружины 10 и соответственно перемещение вниз кольцевого поршня 9 и груза 12 происходит до тех пор, пока перегородка 20 своим вырезом 21 (см. фиг.2) не сообщится со второй камерой 23 посредством канала 24, при этом вторая камера 23 распределителя 18 (см. фиг.2) сообщится с буферной емкостью 17 насоса 16, при этом рабочая жидкость под давлением, создаваемым насосом 16, будет перетекать через распределитель 18 и сбрасываться в буферную емкость 17.The compression of the spring 10 and, accordingly, the downward movement of the annular piston 9 and the load 12 occurs until the
В результате давление в надпоршневой полости 15 дополнительного цилиндра 8 падает и за счет возвратной силы пружины 10 кольцевой поршень 9 вместе с грузом 12 резко перемещается вверх относительно остающихся неподвижными трубчатого корпуса 7 генератора вертикальных импульсов 3 и дополнительного цилиндра 8, при этом происходит удар верхнего торца 23 груза 13 о нижний торец дополнительного цилиндра 8, который передает вверх ударное усилие на поршень 5 демпфера 1, а поскольку дополнительный гидроцилиндр 8 жестко соединен с прихваченной колонной труб 14 посредством трубчатого корпуса 7 генератора вертикальных импульсов 3 и тройника 13, то происходит резкий рывок (удар, направленный вверх) прихваченной колонны труб 14 вверх.As a result, the pressure in the above-piston cavity 15 of the additional cylinder 8 drops and, due to the return force of the spring 10, the annular piston 9 together with the load 12 abruptly moves upward relative to the remaining stationary tubular housing 7 of the vertical pulse generator 3 and the additional cylinder 8, while the upper end 23 is hit load 13 about the lower end of the additional cylinder 8, which transfers upward shock force to the piston 5 of the damper 1, and since the additional hydraulic cylinder 8 is rigidly connected to the stuck column tr 14 b of the tubular body 7 by means of the vertical pulse generator 3 and the tee 13, the sharp breakthrough occurs (pass, upward) stuck pipe string 14 up.
Поскольку сверху дополнительный цилиндр 8 жестко соединен с поршнем 5 и внутренняя полость 6 цилиндра 4 демпфера 1 заполнена газом, то происходит гашение ударного усилия вверх, воспринимаемого подъемником 2. Таким образом, происходит один цикл работы устьевого устройства для освобождения колонны труб из скважины.Since the additional cylinder 8 is rigidly connected to the piston 5 from above and the internal cavity 6 of the cylinder 4 of the damper 1 is filled with gas, the upward impact force perceived by the lift 2 is quenched. Thus, one well cycle of the wellhead device for releasing the pipe string from the well takes place.
В дальнейшем цикл повторяется, как описано выше, и количество ударов, направленных вверх (рывков, прихваченной колонны труб 14), соответствует количеству оборотов перегородки 20, приводимого в движение двигателем 26 посредством вала 27 и шпонки 28 (см. фиг.2).Subsequently, the cycle is repeated, as described above, and the number of strokes directed upward (jerking, stuck pipe string 14) corresponds to the number of revolutions of the
При необходимости в любой момент при освобождении при наличии циркуляции можно произвести промывку прихваченной колонны труб 14 посредством тройника 13.If necessary, at any time during the release in the presence of circulation, it is possible to flush the stuck pipe string 14 with a tee 13.
Предлагаемое устьевое устройство для освобождения колонны труб из скважины имеет простую конструкцию и сравнительно с прототипом дешево в изготовлении и имеет меньшую металлоемкость, при этом конструкция устройства позволяет значительно увеличить усилия, направленные вверх по оси колонны труб, что повышает эффективность извлечения прихваченной колонны труб в скважине.The proposed wellhead device for releasing a pipe string from a well has a simple structure and is relatively cheap to manufacture and has a lower metal consumption compared to the prototype, while the device design allows to significantly increase the forces directed upward along the axis of the pipe string, which increases the efficiency of extracting the stuck pipe string in the well.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008135583/03A RU2380516C1 (en) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | Well head device for tubing string release from well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008135583/03A RU2380516C1 (en) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | Well head device for tubing string release from well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2380516C1 true RU2380516C1 (en) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008135583/03A RU2380516C1 (en) | 2008-09-02 | 2008-09-02 | Well head device for tubing string release from well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380516C1 (en) |
-
2008
- 2008-09-02 RU RU2008135583/03A patent/RU2380516C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101033684B (en) | Mechanical plug-removal oil extraction device | |
US8226386B2 (en) | Deep force pump for oil wells | |
JP2014513221A (en) | Apparatus and method for machine excavation of rock and concrete | |
RU2380516C1 (en) | Well head device for tubing string release from well | |
RU62658U1 (en) | PRODUCT FOR WAVE INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYER | |
US4600368A (en) | Pressure actuated downhole pump | |
RU2379466C1 (en) | Well head device for tubing string release from well | |
RU2383712C1 (en) | Well head facility for release of flow string out of borehole | |
RU2395673C2 (en) | Repeated implosion hydraulic turbine pressure generator | |
AU2006213127A1 (en) | Sound source for stimulation of oil reservoirs | |
RU2373373C1 (en) | Wellhead device for release of pipe casing from well | |
RU2414585C1 (en) | Device for releasing string from well | |
CN204960905U (en) | Novel separate stifled oily ware that increases | |
RU2394151C1 (en) | Wellhead facility for extracting pipe string from borehole | |
RU2380520C1 (en) | Equipment for reagent subsurface dosage into well with pumping unit drive | |
RU2321772C1 (en) | Oil-well sucker-rod pump | |
RU2344320C1 (en) | Method for control of water-driven pump set of oil-producing wells and device for its realisation | |
RU2394150C1 (en) | Wellhead facility for extracting pipe string from borehole | |
RU2380517C1 (en) | Well head device for tubing string release from well | |
RU121887U1 (en) | Pneumatic Borehole Gate Valve | |
RU2397308C1 (en) | Wellhead facility for extracting pipe string from borehole | |
RU2324031C2 (en) | Impact action device | |
RU156370U1 (en) | OIL PRODUCTION DEVICE WITH IMPLOSION PROCESSING OF A WELL OF A WELL | |
RU49893U1 (en) | REAGENT DISPENSER FOR LOW GAS FACTOR WELLS | |
RU2480587C1 (en) | Impact action device |