RU2424421C1 - Device for cleaning internal surface of casing - Google Patents

Device for cleaning internal surface of casing Download PDF

Info

Publication number
RU2424421C1
RU2424421C1 RU2010103488/03A RU2010103488A RU2424421C1 RU 2424421 C1 RU2424421 C1 RU 2424421C1 RU 2010103488/03 A RU2010103488/03 A RU 2010103488/03A RU 2010103488 A RU2010103488 A RU 2010103488A RU 2424421 C1 RU2424421 C1 RU 2424421C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting elements
stops
casing
cleaning
holes
Prior art date
Application number
RU2010103488/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильгизар Хасимович Махмутов (RU)
Ильгизар Хасимович Махмутов
Дмитрий Витальевич Страхов (RU)
Дмитрий Витальевич Страхов
Радик Зяузятович Зиятдинов (RU)
Радик Зяузятович Зиятдинов
Марат Фагимович Асадуллин (RU)
Марат Фагимович Асадуллин
Владимир Борисович Оснос (RU)
Владимир Борисович Оснос
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
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 "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2010103488/03A priority Critical patent/RU2424421C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2424421C1 publication Critical patent/RU2424421C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production. ^ SUBSTANCE: device consists of case with connecting threads, central channel and retractable cutting elements. On external surface the case is equipped with upper and lower stops. Cylinder axles are installed between the stops symmetrically relative to axis of the case. Cutting elements are made in form of loads with cutters on external surface. The cutting elements have holes for corresponding cylinder axles; the loads are spring loaded to inside and rotate; their rotation under centrifugal force is restricted with the regulated stop. The upper and lower stops are equipped with through washing holes. ^ EFFECT: expanded process functionality and increased service life of device. ^ 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам и оборудованию для очистки колонн скважин от цементной корки и асфальтено-парафиновых отложений.The invention relates to the oil industry, and in particular to means and equipment for cleaning well columns from cement crust and asphaltene-paraffin deposits.

Известно «Устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений» (авторское свидетельство № 1652516, МПК 8 Е21В 37/02 от 11.03.1988), включающее корпус с окнами, в которых размещены очистные элементы, взаимодействующий с ними толкатель, выполненный в форме клина, и фиксатор положения очистных элементов.It is known "Device for cleaning wells from paraffin-asphaltene deposits" (copyright certificate No. 1652516, IPC 8 ЕВВ 37/02 of 03/11/1988), including a housing with windows in which there are cleaning elements, a pusher interacting with them, made in the form of a wedge , and the position lock of the treatment elements.

Недостатком данного устройства является то, что очистные элементы всегда находятся в раздвинутом положении, что осложняет спуск устройства в скважину.The disadvantage of this device is that the treatment elements are always in an extended position, which complicates the descent of the device into the well.

Также известно «Устройство для очистки стенок скважины» (авторское свидетельство SU № 1186788, МПК 8 Е21В 37/02, 1985), включающее корпус с проходным внутренним каналом, концентричной ему и гидравлически связанной с указанным каналом кольцевой полостью, причем корпус снабжен радиальными отверстиями и размещенной в кольцевой полости эластичной оболочкой с режущими элементами, входящими в указанные отверстия. При приложении давления и вращающего момента режущие элементы выдвигаются и обрабатывают стенки скважины.It is also known "Device for cleaning the walls of the borehole" (copyright certificate SU No. 1186788, IPC 8 ЕВВ 37/02, 1985), including a casing with an internal passage channel concentric to it and an annular cavity hydraulically connected to the specified channel, the casing provided with radial holes and an elastic shell placed in the annular cavity with cutting elements included in these holes. When pressure and torque are applied, the cutting elements extend and process the walls of the well.

Недостатком данного устройства является низкая производительность устройства вследствие того, что поршни, на которых размещены режущие элементы, небольшого размера, и поэтому они не могут развить больших усилий прижатия режущих элементов к обсадной трубе, в результате чего твердые отложения нужно проходить несколько раз, что снижает производительность устройства в целом.The disadvantage of this device is the low productivity of the device due to the fact that the pistons on which the cutting elements are placed are small in size, and therefore they cannot develop large efforts to press the cutting elements to the casing, as a result of which hard deposits must be passed several times, which reduces productivity devices in general.

Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы» (патент RU № 2099507, МПК 8 Е21В 37/02 от 20.12.1997), включающее корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненным поршнем, отличающееся тем, что оно снабжено клином, выполненным с возможностью взаимодействия с поршнем, причем рабочая поверхность клина снабжена пазами, ответными выступами режущих элементов, а угол при его вершине превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов, при этом рабочая поверхность режущих элементов выполнена в виде многозаходной цилиндрической резьбы.The closest in technical essence is the "Device for cleaning the inner surface of the casing pipe" (patent RU No. 2099507, IPC 8 ЕВВ 37/02 of 12.20.1997), including a housing with a central channel and retractable cutting elements associated with the possibility of being installed in the housing axial movement by a spring-loaded piston, characterized in that it is provided with a wedge configured to interact with the piston, the working surface of the wedge provided with grooves, reciprocal protrusions of the cutting elements, and the angle at its apex is exceeded t wedge angle of friction between the working surfaces and materials cutting elements, wherein the working surface of the cutting element is designed as a multi-start cylindrical thread.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, фиксированный вылет резцов увеличивает вероятность повреждения внутренней поверхности обсадной трубы в процессе ее очистки или недостаточно качественную очистку внутренних стенок;- firstly, a fixed overhang of the incisors increases the likelihood of damage to the inner surface of the casing during its cleaning or insufficient cleaning of the inner walls;

- во-вторых, недостаточный расход жидкости в процессе очистки внутренней поверхности обсадной трубы через режущие резцы, что приводит к их быстрому износу;- secondly, insufficient fluid flow during the cleaning of the inner surface of the casing through the cutting tools, which leads to their rapid wear;

- в-третьих, большой вес устройства приводит к преждевременному выходу из строя подшипников вала винтового забойного двигателя, размещенного выше устройства.- thirdly, the large weight of the device leads to premature failure of the shaft bearings of the downhole screw motor located above the device.

Задачей изобретения является возможность регулируемого вылета резцов в зависимости от внутреннего диаметра очищаемой обсадной трубы, а также создание оптимального расхода жидкости через режущие резцы в процессе работы устройства и снижение веса устройства.The objective of the invention is the possibility of a controlled departure of the cutters depending on the inner diameter of the cleaned casing, as well as the creation of the optimal fluid flow through the cutting cutters during operation of the device and weight reduction of the device.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающее корпус с соединительными резьбами, центральным каналом и выдвижными режущими элементами.The closest in technical essence is a device for cleaning the inner surface of the casing, including a housing with connecting threads, a Central channel and retractable cutting elements.

Новым является то, что корпус снабжен на наружной поверхности верхним и нижним упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса установлены цилиндрические оси, а режущие элементы выполнены в виде грузов с резцами, расположенными на наружной поверхности, и отверстиями под соответствующие им цилиндрические оси, на которые грузы установлены подпружиненными вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемым упором, под действием центробежной силы, при этом верхний и нижний упоры снабжены сквозными промывочными отверстиями.What is new is that the casing is provided with an upper and lower stop on the outer surface, between which cylindrical axes are mounted symmetrically with respect to the casing axis, and the cutting elements are made in the form of weights with cutters located on the outer surface and holes for the corresponding cylindrical axes on which the loads are installed spring-loaded inward with the possibility of rotation limited by an adjustable stop under the action of centrifugal force, while the upper and lower stops are equipped with through flushing holes rstii.

Новым также является то, что как минимум один из упоров выполнен съемным, а количество режущих элементов не менее двух, при этом количество сквозных промывочных отверстий на каждом из упоров также не менее двух.Also new is that at least one of the stops is removable, and the number of cutting elements is at least two, while the number of through flushing holes on each of the stops is also at least two.

Исследование патентной и научно-технической литературы показало, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".A study of patent and scientific and technical literature showed that such a combination of essential features is new and has not been used before, this, in turn, allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "novelty."

На фигуре 1 изображено продольное сечение по оси предлагаемого устройства.The figure 1 shows a longitudinal section along the axis of the proposed device.

На фигуре 2 изображен вид А предлагаемого устройства.The figure 2 shows a view And the proposed device.

На фигуре 3 изображена компоновка оборудования в процессе разбуривания цементного моста в обсадной колонне, в состав которой включено предлагаемое устройство.The figure 3 shows the layout of the equipment during the drilling of the cement bridge in the casing, which includes the proposed device.

Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы включает корпус 1 (см. фиг.1 и 2) с соединительными резьбами 2 и 3 соответственно сверху и снизу, центральным каналом 4 и выдвижными режущими элементами 5 и 5'.A device for cleaning the inner surface of the casing pipe includes a housing 1 (see FIGS. 1 and 2) with connecting threads 2 and 3, respectively, from above and below, a central channel 4 and retractable cutting elements 5 and 5 '.

Корпус 1 снабжен на наружной поверхности верхним 6 и нижним 7 упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса 1 установлены цилиндрические оси 8 и 8', а режущие элементы 5 и 5' выполнены в виде грузов 9 и 9' с резцами 10 и 10', расположенными на наружной поверхности.The housing 1 is provided on the outer surface with an upper 6 and a lower 7 stops, between which the cylindrical axes 8 and 8 'are installed symmetrically with respect to the axis of the housing 1, and the cutting elements 5 and 5' are made in the form of weights 9 and 9 'with cutters 10 and 10', located on the outer surface.

Расстояния В от торцов режущих элементов 5 и 5' и соответственно до торцов верхнего 6 и нижнего 7 упоров симметричны и подбираются опытным путем.The distances B from the ends of the cutting elements 5 and 5 'and, respectively, to the ends of the upper 6 and lower 7 stops are symmetrical and are selected empirically.

Также режущие элементы 5 оснащены отверстиями 11 и 11' под соответствующие им цилиндрические оси 8 и 8', на которые грузы 9 и 9' установлены подпружиненными посредством пружин 12 и 12' и стопоров 13 и 13' вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемыми упорами 14 и 14', выполненными в виде пар винты 15 и 15' - гайки 16 и 16' под действием центробежной силы. Гайки 16 и 16' закреплены жестко к одному из упоров 6 или 7, например к верхнему упору 6. Винты 15 и 15' вворачиваются соответственно в гайки 16 и 16' из расчета максимального вылета резцов 10 и 10', что должно соответствовать внутреннему диаметру колонны очищаемых обсадных труб с учетом исключения повреждения последних.Also, the cutting elements 5 are equipped with holes 11 and 11 'under the corresponding cylindrical axes 8 and 8', on which the loads 9 and 9 'are mounted spring-loaded by means of springs 12 and 12' and stoppers 13 and 13 'inward with the possibility of rotation limited by adjustable stops 14 and 14 ', made in the form of pairs of screws 15 and 15' - nuts 16 and 16 'under the action of centrifugal force. The nuts 16 and 16 'are fixed rigidly to one of the stops 6 or 7, for example, to the upper stop 6. The screws 15 and 15' are screwed into the nuts 16 and 16 ', respectively, based on the maximum outgoing cutters 10 and 10', which should correspond to the inner diameter of the column cleaned casing, taking into account the exclusion of damage to the latter.

Верхний 6 и нижний 7 упоры корпуса 1 снабжены сквозными промывочными отверстиями 17 и 17'.The upper 6 and lower 7 stops of the housing 1 are provided with through flushing holes 17 and 17 '.

Минимум один из упоров 6 или 7 выполнен съемным с целью возможности сборки (разборки) устройства.At least one of the stops 6 or 7 is removable in order to be able to assemble (disassemble) the device.

Количество режущих элементов 5 и 5' не менее двух.The number of cutting elements 5 and 5 'is not less than two.

Количество сквозных промывочных отверстий 17 и 17' на каждом из упоров 6 и 7 не менее двух.The number of through flushing holes 17 and 17 'on each of the stops 6 and 7 is not less than two.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Перед спуском в скважину на мостках устройство 18, предназначенное для очистки внутренней поверхности обсадной трубы 19 (см. фиг.1 и 3), устанавливают в компоновку между винтовым забойным двигателем (ВЗД) 20 и соединяют с соединительной резьбой 2 корпуса 1 (см. фиг.2) и долотом 21 (см. фиг.3) с помощью присоединительной резьбы 3 корпуса 1 (см. фиг.2), после чего вся компоновка в сборе спускается в скважину для разбуривания цементного моста 22 (см. фиг.3).Before lowering into the borehole on the bridges, the device 18, intended for cleaning the inner surface of the casing 19 (see Figs. 1 and 3), is installed in the arrangement between the downhole screw motor (VZD) 20 and connected to the connecting thread 2 of the housing 1 (see Fig. .2) and a chisel 21 (see Fig. 3) using the connecting thread 3 of the housing 1 (see Fig. 2), after which the entire assembly is lowered into the well to drill a cement bridge 22 (see Fig. 3).

В процессе бурения долото 21 вращается с частотой в определенных пределах, например, от 100-200 об/мин, при этом режущие элементы 5 (см. фиг.1) находятся в исходном положении, т.к. пружины 12 и 12' преодолевают центробежные силы, действующие на резцы 10 и 10', т.е. в процессе разбуривания цементного моста 22 (см. фиг.1 и 3) они не работают и не создают нагрузку на вал ВЗД 20.During drilling, the bit 21 rotates with a frequency within certain limits, for example, from 100-200 rpm, while the cutting elements 5 (see figure 1) are in the initial position, because springs 12 and 12 'overcome the centrifugal forces acting on the cutters 10 and 10', i.e. in the process of drilling cement bridge 22 (see figures 1 and 3) they do not work and do not create a load on the shaft of the VZD 20.

Для очистки внутренней поверхности обсадной трубы 19 от остатков цементной корки 23 (корки цементной, смолы и др.) прекращают осевую подачу на долото 21, ВЗД 20 начинает работать в холостом режиме с частотой 250-400 об/мин, при этих оборотах центробежная сила, действующая на резцы 10 и 10', в несколько раз увеличивается, преодолевает усилие пружин 12 и 12', режущие элементы 5 и 5' выдвигаются наружу, при этом резцы 10 и 10' прижимаются к внутренней поверхности трубы (см. фиг.3) и удаляют с внутренней поверхности обсадной трубы 19 цементную корку 23, при этом чем больше радиус выдвижения резцов 10 и 10' (см. фиг.1), тем больше центробежная сила, действующая на них.To clean the inner surface of the casing pipe 19 of the remnants of cement cake 23 (cement cake, resin, etc.), the axial feed to the bit 21 is stopped, the VZD 20 starts idling at a frequency of 250-400 rpm, at these speeds the centrifugal force acting on the cutters 10 and 10 ', increases several times, overcomes the force of the springs 12 and 12', the cutting elements 5 and 5 'extend outward, while the cutters 10 and 10' are pressed against the inner surface of the pipe (see figure 3) and remove cement peel 23 from the inner surface of the casing 19, wherein the narrower the radius of extension of the cutters 10 and 10 '(see figure 1), the greater the centrifugal force acting on them.

Регулируемые упоры 14 и 14', выполненные в виде пары винты 15 и 15' - гайки 16 и 16', удерживают резцы 10 и 10' в определенном радиусе путем касания торцов гаек 16 и 16' с торцом грузов 9 и 9', что исключает чрезмерное давление на внутренние стенки обсадной трубы 19 и возможности повреждения тела обсадной трубы 19 при продолжительной очистке в одном интервале. Вращаясь, резцы 10 и 10' начинают очищать внутренние стенки обсадной трубы 19 (см. фиг.3), при этом долото 21 не работает, а вращается в режиме проработки, то есть ВЗД 20 не испытывает дополнительную нагрузку от работы долота 20.Adjustable stops 14 and 14 ', made in the form of a pair of screws 15 and 15' - nuts 16 and 16 ', hold the cutters 10 and 10' in a certain radius by touching the ends of the nuts 16 and 16 'with the end face of the loads 9 and 9', which eliminates excessive pressure on the inner walls of the casing 19 and the possibility of damage to the body of the casing 19 during prolonged cleaning in one interval. Rotating, the cutters 10 and 10 'begin to clean the inner walls of the casing 19 (see figure 3), while the bit 21 does not work, and rotates in the mode of development, that is, the VZD 20 does not experience additional load from the work of the bit 20.

Предлагаемое устройство позволяет настроить вылет резцов в зависимости от внутреннего диаметра очищаемой обсадной трубы и исключить возможное повреждение труб обсадной колонны, при этом наличие промывочных отверстий, выполненных в верхнем и нижнем упорах, позволяет создать оптимальный расход жидкости через режущие резцы в процессе работы и тем самым продлить срок службы резцов. Снижение веса устройства с возможностью вращения долота в режиме проработки ВЗД, когда вал ВЗД не испытывает дополнительную нагрузку от работы долота, позволяет снять с него значительную часть нагрузки и соответственно продлить время безотказной работы ВЗД.The proposed device allows you to adjust the outset of the cutters depending on the inner diameter of the casing being cleaned and to exclude possible damage to the casing pipes, while the presence of flushing holes made in the upper and lower stops, allows you to create the optimal fluid flow through the cutting tools during operation and thereby extend tool life. Reducing the weight of the device with the possibility of rotation of the bit in the mode of working out the VZD, when the VZD shaft does not experience additional load from the work of the bit, allows you to remove a significant part of the load from it and, accordingly, extend the time of the VZD failure-free operation.

Claims (2)

1. Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающее корпус с соединительными резьбами, центральным каналом и выдвижными режущими элементами, отличающееся тем, что корпус снабжен на наружной поверхности верхним и нижним упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса установлены цилиндрические оси, а режущие элементы выполнены в виде грузов с резцами, расположенными на наружной поверхности, и отверстиями под соответствующие им цилиндрические оси, на которые грузы установлены подпружиненными вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемым упором, под действием центробежной силы, при этом верхний и нижний упоры снабжены сквозными промывочными отверстиями.1. A device for cleaning the inner surface of the casing pipe, comprising a housing with connecting threads, a central channel and retractable cutting elements, characterized in that the housing is equipped with upper and lower stops on the outer surface, between which cylindrical axes are mounted symmetrically with respect to the housing axis, and the cutting elements made in the form of goods with cutters located on the outer surface, and holes for the corresponding cylindrical axis, on which the goods are installed spring-loaded inward with the possibility of rotation limited by an adjustable stop, under the action of centrifugal force, while the upper and lower stops are provided with through flushing holes. 2. Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы по п.1, отличающееся тем, что как минимум один из упоров выполнен съемным, а количество режущих элементов не менее двух, при этом количество сквозных промывочных отверстий на каждом из упоров также не менее двух. 2. The device for cleaning the inner surface of the casing according to claim 1, characterized in that at least one of the stops is removable, and the number of cutting elements is not less than two, while the number of through flushing holes on each of the stops is also not less than two.
RU2010103488/03A 2010-02-02 2010-02-02 Device for cleaning internal surface of casing RU2424421C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103488/03A RU2424421C1 (en) 2010-02-02 2010-02-02 Device for cleaning internal surface of casing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103488/03A RU2424421C1 (en) 2010-02-02 2010-02-02 Device for cleaning internal surface of casing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2424421C1 true RU2424421C1 (en) 2011-07-20

Family

ID=44752592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010103488/03A RU2424421C1 (en) 2010-02-02 2010-02-02 Device for cleaning internal surface of casing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2424421C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658922C2 (en) * 2013-09-17 2018-06-26 Веллтек А/С Downhole wire-line cleaning tool
RU2712902C2 (en) * 2018-04-03 2020-01-31 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Атомбиотех" Powder composition for limiting water inflows into wells and method for application thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658922C2 (en) * 2013-09-17 2018-06-26 Веллтек А/С Downhole wire-line cleaning tool
RU2712902C2 (en) * 2018-04-03 2020-01-31 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Атомбиотех" Powder composition for limiting water inflows into wells and method for application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10927612B2 (en) Downhole auxiliary drilling apparatus
RU162846U1 (en) DEVICE FOR DRILLING A SEALED BOTTLE IN A WELL
CN203783460U (en) Composite bridge plug-drilling and grinding oil pipe drilling tool assembly for horizontal wells
US20150259997A1 (en) Torque Anchor to Prevent Rotation of Well Production Tubing, System for Pumping and Rotation Prevention, and Pumping Installation Equipped with Such a Torque Anchor
RU2424421C1 (en) Device for cleaning internal surface of casing
CN204386510U (en) The constant device of a kind of new and effective rotating speed the pressure of the drill
CN108625811B (en) Casing section milling windowing tool
RU79613U1 (en) DEVICE FOR CLEANING A WELL FROM A TIGHT BOTTOM
CN216841535U (en) Integrated abandoned well casing cutting fisher
RU164816U1 (en) SCREW MOTOR CONVERTER
RU2387801C1 (en) Pipe flaring device
CN203822192U (en) Buffering and centering device for screw drill
RU2365736C1 (en) Device for cutting of pipes in well
RU2336405C1 (en) Device to fix retractable drill tools in casing string
CN209244553U (en) A kind of hydraulic casing pipeline scraper
RU2675613C1 (en) Gerotor hydraulic motor
RU63845U1 (en) WELL EQUIPMENT CENTER
CN114922573B (en) Self-adaptive centralizer for well drilling speed increasing
RU2224081C1 (en) Well-widening device
CN204532139U (en) Rotary pile-digging machine hydraulic pressure high frequency down-the-hole is worn rock and is bored oil pipe swivel coupling hole end rotary device
RU139100U1 (en) RING MILLER
CN205225165U (en) Resin packer
RU214699U1 (en) Filter shoe
RU2521016C1 (en) Vibrator
RU125616U1 (en) CENTER

Legal Events

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

Effective date: 20170203