RU2441130C2 - Калибратор-центратор гидравлический (кцг) - Google Patents
Калибратор-центратор гидравлический (кцг) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441130C2 RU2441130C2 RU2009144378/03A RU2009144378A RU2441130C2 RU 2441130 C2 RU2441130 C2 RU 2441130C2 RU 2009144378/03 A RU2009144378/03 A RU 2009144378/03A RU 2009144378 A RU2009144378 A RU 2009144378A RU 2441130 C2 RU2441130 C2 RU 2441130C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- radial
- elements
- calibrating
- segments
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к опорно-центрирующим и калибрующим устройствам бурильной колонны. Устройство включает корпус-вал с осевым каналом и соединительной резьбой под бурильный инструмент, имеющий радиальный канал, гидравлически связывающий осевой канал с рабочей полостью устройства, калибрующие элементы, установленные в пазах ограничительной втулки с возможностью их радиального ограниченного перемещения. Калибрирующие элементы выполнены из трех конструктивно независимых друг от друга круговых сегментов цилиндрической формы с закрепленными на них лопастями. Радиально-направленное перемещение сегментов совместно с лопастями осуществляется посредством расширения эластичной втулки под действием избыточного давления во внутритрубном пространстве. Обеспечивает возможность оперативного управления траекторией скважины за счет изменения геометрических характеристик устройства на забое, а также калибрования стенок скважины в определенном интервале, а также обладает повышенной функциональной возможностью и просто по конструкции. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к опорно-центрирующим и калибрующим устройствам бурильной колонны. Обеспечивает возможность оперативного управления траекторией скважины за счет изменения геометрических характеристик устройства на забое, а также калибрования стенок скважины в определенном интервале. В настоящее время устройство изготовлено и находятся на стадии внедрения.
Известен калибратор (патент РФ №2164285, МПК 7 E21B 17/10, E21B 7/28), содержащий корпус с наружными продольными пазами типа "ласточкин хвост", в которых размещены сменные лопасти с калибрирующимися элементами. Привод лопастей осуществляется через дополнительные пазы в корпусе подпружинненым двухступенчатым дифференциальным поршнем.
Недостатком данного устройства является то, что:
1) при спуске бурильной колонны не исключено зацепление лопастями калибратора стенки скважины, что создаст ударно-динамические нагрузки на "шарикообразный язычок"; 2) при эксплуатации оборудования в загрязненной шламом среде (например, буровом растворе) высока вероятность заклинивания сопряженных (трущихся) поверхностей устройства; 3) недостаточная, на наш взгляд, надежность устройства фиксации лопастей ("шарикообразного язычка").
Известен гидравлический центратор (патент РФ №2285108, МПК 7 E21B 17/10), включающий корпус, снабженный ограничителями его продольных перемещений и выполненный с возможностью заполнения его полостей промывочной жидкостью посредством каналов. Полости радиально размещены в конечных частях корпуса, выполненного из эластичного материала. Каналы выполнены по спирали в корпусе и соединяют диагонально расположенную пару полостей. Ограничители продольных перемещений выполнены в виде скругленных на концах пластин, установленных на корпусе между хомутами, жестко закрепленными на бурильной трубе. Недостатком данного устройства являются то, что работоспособность устройства, использующей энергию поднимающейся промывочной жидкости в скважине (для "раздутия" эластичного гидравлического центратора), вызывает сомнение, т.к. для работы подобных устройств необходимо создание перепада давления между затрубным пространством и полостью устройства.
Известен и более близкий к заявляемому устройству гидравлический центратор (патент РФ №2039199, МПК 7 E21B 17/10), состоящий из цилиндрического корпуса с осевым каналом и присоединительными резьбами, с выполненными в корпусе радиальными каналами с расположенными в них толкателями в виде поршня, на котором закреплен ролик, в осевом канале корпуса установлена втулка, образующая с корпусом кольцевую полость, гидравлически связанную с радиальным каналом через поршень.
Недостатком данного устройства является:
1) высота поршня по отношению к диаметру мала и может произойти заклинивание поршня, т.к не выполняется известное из механики условие: h≥0,7⌀ поршня, где h - высота поршня;
2) при средней величине перепада гидравлического давления создаваемого при бурении скважин (в пределах P=50…80 атм), площадь рабочей поверхности поршня не обеспечивает, в достаточной степени, необходимое динамическое давление на ролик для центрирования забойной компоновки.
Задачей изобретения является устранение вышеприведенных недостатков за счет совершенствования конструкции устройства, расширения функциональных возможностей, а также за счет повышения эффективности проведения буровых работ при направленном бурении скважин.
Калибратор-центратор гидравлический включает корпус-вал с осевым каналом и соединительной резьбой на бурильный инструмент, имеющий радиальный канал, гидравлически связывающий осевой канал с рабочей полостью устройства, калибрующие элементы, установленные в пазах ограничительной втулки с возможностью их радиального ограниченного перемещения, согласно изобретению, 1) калибрирующие элементы выполнены из трех отдельных круговых сегментов цилиндрической формы с закрепленными на них лопастями, причем на каждый сегмент приходится по одной и более лопастей, 2) радиально-направленное перемещение сегментов совместно с лопастями (выдвижение) осуществляется посредством расширения эластичной втулки под действием избыточного давления во внутритрубном пространстве, 3) круговые сегменты выполнены конструктивно независимыми друг от друга («плавающими») и не имеют жестких соединений с другими элементами устройства.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез устройства в рабочем положении (с выдвинутыми калибрующими лопастями), на фиг.2 показан общий вид устройства, на фиг.3 - отдельный сегмент с калибрующими лопастями.
Устройство содержит: 1 - корпус-вал; 2 - осевой канал; 3 - кулачковое зацепление; 4 - ограничительная втулка; 5 - прижимной винт; 6 - рабочая полость устройства; 7 - калибрующие элементы; 8 - технологическое отверстие; 9 - упорный переводник; 10, 15 - прижимные кольца; 11, 14 - эластичные (резиновые) уплотнения; 12 - твердосплавное вооружение лопасти; 13 - эластичная втулка.
Устройство работает следующим образом.
При сборке компоновки низа бурильной колонны (КНБК) устройство КЦГ устанавливают над долотом (в качестве наддолотного калибратора), или над забойным двигателем или УБТ (в качестве центратора). Спускают компоновку для бурения скважины.
Путем нагнетания бурового раствора во внутреннюю полость бурильной колонны, запускают забойный двигатель и создают внутритрубное избыточное давление (примерно 40…50 атм). Через технологическое отверстие 8 (фиг.1) промывочная жидкость попадает в рабочую полость устройства 6 и давит на внутреннюю поверхность эластичной втулки 13, что приводит к ее расширению (раздутию в ограниченных пределах). При этом эластичная втулка давит с динамической силой (примерно 50…200 кН) на внутреннюю поверхность подвижных сегментов устройства (фиг.3) и вместе с ними на калибрующие элементы 7 и перемещает их в радиальном направлении (наружу) на величину имеющегося зазора между крайними выступами калибрующих элементов 7 и внутренней поверхностью ограничительной втулки 4. Величина зазора устройства рассчитывается и выбирается из условия обеспечения необходимого наружного диаметра устройства при выдвинутых лопастях. Для предохранения полости зазора от загрязнения шламом бурового раствора в нем размещены эластичные (резиновые) уплотнения 11, 14.
Передача крутящего момента (вращения) от корпус-вала 1 к калибрующим элементам 7 производится посредством кулачкового зацепления 3 корпуса-вала 1 и ограничительной втулки 4. При этом крутящий момент передается через внутреннюю поверхность продольного паза ограничительной втулки 4 на калибрующий элемент 7 устройства.
Для обеспечения герметичности рабочей полости устройства 6 устройство снабжено герметизирующим узлом, включающим: прижимные кольца 10, 15 и прижимные винты 5.
В процессе направленного бурения устройство в качестве наддолотного калибратора калибрует стенки скважины, формируя правильный (круглый) профиль ствола, а также увеличивает ресурс работы долота, вследствие предохранения его от воздействия радиальных (боковых) динамических нагрузок. В качестве центратора, предлагаемое устройство в зависимости от установленного его диаметра (зазора), может быть эффективно использовано для управления траекторией ствола направленной скважины.
По окончании бурения нагнетание бурового раствора останавливают, давление сбрасывают, при этом калибрующие элементы 7 вследствие отсутствия избыточного давления возвращаются в транспортное положение.
Таким образом, разработанное устройство имеет следующие преимущества:
- простота конструкции;
- возможность управлять траекторией ствола скважины;
- увеличение ресурса работы долота.
Источники информации
1. Научно-производственная фирма «Эридан-Экспо». Гидравлический центратор. / Патент РФ №2039199 // Опубл. 1995.07.09.
2. Открытое акционерное общество: Акционерная нефтяная компания «Башнефть». Калибратор. / Патент РФ №2164285 // Опубл. 2001.03.20.
3. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова». Гидравлический центратор. / Патент РФ №2285108 // Бюл. №28.
Claims (1)
- Калибратор-центратор гидравлический включает корпус-вал с осевым каналом и соединительной резьбой под бурильный инструмент, имеющий радиальный канал, гидравлически связывающий осевой канал с рабочей полостью устройства, калибрующие элементы, установленные в пазах ограничительной втулки с возможностью их радиального ограниченного перемещения, отличающийся тем, что калибрирующие элементы выполнены из трех отдельных круговых сегментов цилиндрической формы с закрепленными на них лопастями, причем на каждый сегмент приходится по одной и более лопастей, радиально направленное перемещение сегментов совместно с лопастями (выдвижение) осуществляется посредством расширения эластичной втулки под действием избыточного давления во внутритрубном пространстве, круговые сегменты выполнены конструктивно независимыми друг от друга (плавающими) и не имеют жестких соединений с другими элементами устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144378/03A RU2441130C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144378/03A RU2441130C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009144378A RU2009144378A (ru) | 2011-06-10 |
RU2441130C2 true RU2441130C2 (ru) | 2012-01-27 |
Family
ID=44736276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009144378/03A RU2441130C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2441130C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670297A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 中国石油天然气集团公司 | 液压套管扶正器 |
RU2567568C1 (ru) * | 2014-11-21 | 2015-11-10 | Николай Митрофанович Панин | Калибратор |
RU2695186C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-07-22 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Калибратор-центратор раздвижной |
RU2695442C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-07-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Виброгаситель-калибратор |
RU2798542C1 (ru) * | 2023-01-24 | 2023-06-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ бурения бокового ствола скважины с неустойчивыми породами |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486330C1 (ru) * | 2012-02-24 | 2013-06-27 | Николай Митрофанович Панин | Гидравлический калибратор |
CN107630666B (zh) * | 2017-11-15 | 2018-12-11 | 江苏和信石油机械有限公司 | 一种夹紧缓冲式海洋螺纹钻杆 |
CN107939306B (zh) * | 2017-11-15 | 2018-12-28 | 江苏和信石油机械有限公司 | 一种防腐补偿型海洋螺纹钻杆 |
-
2009
- 2009-11-30 RU RU2009144378/03A patent/RU2441130C2/ru active IP Right Revival
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670297A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 中国石油天然气集团公司 | 液压套管扶正器 |
CN103670297B (zh) * | 2012-09-24 | 2015-10-14 | 中国石油天然气集团公司 | 液压套管扶正器 |
RU2567568C1 (ru) * | 2014-11-21 | 2015-11-10 | Николай Митрофанович Панин | Калибратор |
RU2695442C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-07-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Виброгаситель-калибратор |
RU2695186C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-07-22 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Калибратор-центратор раздвижной |
RU2798542C1 (ru) * | 2023-01-24 | 2023-06-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ бурения бокового ствола скважины с неустойчивыми породами |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009144378A (ru) | 2011-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2441130C2 (ru) | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) | |
US8082988B2 (en) | Apparatus and method for stabilization of downhole tools | |
CN101087926B (zh) | 膨胀清管器 | |
RU2607827C1 (ru) | Управление наклонно направленным бурением при помощи сгибаемого приводного вала | |
AU2010322100B2 (en) | Down-the-hole drill hammer having a reverse exhaust system and segmented chuck assembly | |
AU2013405864B2 (en) | Shock tool for drillstring | |
RU2626096C1 (ru) | Демпфер колебаний | |
RU2722090C1 (ru) | Система для наклонно-направленного бурения роторным способом с активным стабилизатором | |
EA019105B1 (ru) | Долото ударного действия для роторного бурения грунта и способ его работы | |
US4443206A (en) | Well tool | |
CA3038945A1 (en) | Reciprocation-dampening drive shaft assembly | |
US20210363825A1 (en) | Sealing System For Downhole Tool | |
CN213807592U (zh) | 一种套管段铣用扶正工具 | |
CA2777914C (en) | Packer for sealing against a wellbore wall | |
US9822823B2 (en) | Drive shaft assembly | |
CN104712275B (zh) | 一种地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头 | |
RU2105122C1 (ru) | Расширитель наддолотный шарошечный | |
CN115522881A (zh) | 一种恒压恒扭钻井工具 | |
RU2738124C1 (ru) | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины | |
RU2229582C1 (ru) | Гидравлический раздвижной расширитель буровых скважин | |
RU2526088C1 (ru) | Центратор бурильного инструмента | |
RU2283936C2 (ru) | Забойный двигатель | |
RU2788368C1 (ru) | Центратор-стабилизатор бурильной колонны с раздвижными роликами | |
CN115898277B (zh) | 一种振动减阻工具 | |
RU2374422C1 (ru) | Центратор скважинного оборудования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20110816 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20110916 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150820 |