RU2469170C2 - Drill column bottom layout - Google Patents

Drill column bottom layout Download PDF

Info

Publication number
RU2469170C2
RU2469170C2 RU2010141288/03A RU2010141288A RU2469170C2 RU 2469170 C2 RU2469170 C2 RU 2469170C2 RU 2010141288/03 A RU2010141288/03 A RU 2010141288/03A RU 2010141288 A RU2010141288 A RU 2010141288A RU 2469170 C2 RU2469170 C2 RU 2469170C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drill pipe
thread
centralizer
centraliser
profile
Prior art date
Application number
RU2010141288/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010141288A (en
Inventor
Михаил Петрович Баранов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования"
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 "Завод бурового оборудования" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования"
Publication of RU2010141288A publication Critical patent/RU2010141288A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469170C2 publication Critical patent/RU2469170C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: layout includes in-series connection of drill pipe, centraliser and adapter. Centraliser is made in the form of a hollow cylinder with flattened surfaces. Adapter is connected to centraliser by means of thread of rectangular profile with a pitch of 6.35 mm. Connection of centraliser and drill pipe is performed by means of taper thread with conicity of 1:17, the cross-section profile of which represents non-equilateral trapezium with negative angle along the bearing face and positive angle along the embedded face. Height of centraliser thread profile is less than that of drill pipe thread profile. Centraliser has conical thrust face with conicity angle in the direction of taper thread on it, which interacts with conical thrust projection on the drill pipe. It is provided at the end of the whole thread profile with conical thrust projection interacting with conical thrust end of drill pipe.
EFFECT: increasing the tightness and resistivity to tensile, collapsing and bending loads of connections of rotatable drill pipe.
5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для центрирования бурильного инструмента, включаемым в компоновку низа бурильной колонны. Компоновка низа бурильной колонны - собранные воедино долото, переводники, утяжеленные трубы, центраторы и бурильные трубы в количестве и ассортименте, необходимом для обеспечения проводки скважины определенной ориентации в пространстве. Опорно-центрирующие инструменты - элементы бурильной колонны (калибраторы, центраторы и стабилизаторы) устанавливаются в нижней ее части для обеспечения процесса сооружения скважины с заданными параметрами по эффективному диаметру и пространственному положению.The invention relates to drilling equipment, and in particular to devices for centering a drilling tool, included in the layout of the bottom of the drill string. The layout of the bottom of the drill string - chisels, sub, assembled pipes, centralizers and drill pipes assembled together in the quantity and assortment necessary to ensure the well is wired with a certain orientation in space. Support-centering tools - drill string elements (calibrators, centralizers and stabilizers) are installed in its lower part to ensure the well construction process with specified parameters for effective diameter and spatial position.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известна компоновка низа бурильной колонны, содержащая наддолотный центратор в виде трубчатого корпуса, имеющего установленные на корпусе рабочие элементы, выполненные в виде диска с продольными прорезями, с коническими резьбами на концах для присоединения к бурильной трубе и переводнику («Выбор компоновки низа бурильной колонны для бурения скважин». Обзорная информация, серия "Бурение", вып.18, М.: ВНИИОЭНГ, 1986, с.35-36, см. также RU 2105860, E21B 17/00; 1998-02-27). Такая конструкция имеет низкую эффективность центрирования из-за налипания к корпусу центратора породы в продольных прорезях и недостаточное уплотнение соединений.Known layout of the bottom of the drill string, containing a hollow centralizer in the form of a tubular body having working elements mounted on the body, made in the form of a disk with longitudinal slots, with tapered threads at the ends for attachment to the drill pipe and an adapter ("Choosing the layout of the bottom of the drill string for drilling wells. ”Survey information, Drilling series, issue 18, M .: VNIIOENG, 1986, p. 35-36, see also RU 2105860, E21B 17/00; 1998-02-27). This design has a low centering efficiency due to sticking to the body of the rock centralizer in the longitudinal slots and insufficient compaction of the joints.

Известно резьбовое соединение буровых труб конической резьбой профиля «ласточкин хвост», в котором необходимое уплотнение обеспечивается радиальным натягом прилегающих поверхностей в зонах, расположенных вблизи свободных концов соединяемых элементов (WO 2004106797, F16L 15/06, 2004-12-09). Такая конструкция требует чрезмерной точности изготовления и не подходит для соединений компоновки низа бурильной колонны, включающей бурильную трубу, центратор и переводник.Known threaded connection of drill pipes with tapered thread profile "dovetail", in which the necessary seal is provided by radial interference of adjacent surfaces in areas located near the free ends of the connected elements (WO 2004106797, F16L 15/06, 2004-12-09). This design requires excessive manufacturing precision and is not suitable for bottom hole assembly layouts including drill pipe, centralizer and sub.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является упрощение конструкции элементов компоновки низа бурильной колонны с обеспечением необходимой герметичности и прочности соединений бурильной трубы с центратором и центратора с переводником.The objective of the invention is to simplify the design of the elements of the layout of the bottom of the drill string with the necessary tightness and strength of the joints of the drill pipe with the centralizer and the centralizer with the sub.

Для решения указанной задачи в известной конструкции компоновки низа бурильной колонны, включающей последовательное соединение бурильной трубы, центратора и переводника, центратор выполнен в виде полого цилиндра с лысками, переводник соединен с центратором с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом 6,35 мм. Соединение центратора и бурильной трубы производится с помощью конической резьбы с конусностью 1:17, профиль сечения которой представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом по опорной грани и положительным углом по закладной грани, высота профиля резьбы центратора меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы, причем центратор имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом на бурильной трубе, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ, взаимодействующий с коническим упорным торцом бурильной трубы.To solve this problem in a known design of the layout of the bottom of the drill string, including the serial connection of the drill pipe, centralizer and sub, the centralizer is made in the form of a hollow cylinder with flats, the sub is connected to the centralizer using a rectangular profile thread with a pitch of 6.35 mm. The centralizer and the drill pipe are connected using a tapered thread with a taper of 1:17, the cross-sectional profile of which is an isosceles trapezoid with a negative angle along the reference face and a positive angle along the embedded face, the height of the centralizer thread profile is less than the height of the drill pipe thread profile, and the centralizer has conical stop face with a taper angle in the direction of the conical thread on it, interacting with a conical stop ledge on the drill pipe, and at the end of the full thread profile There is a conical stop shoulder interacting with the conical stop face of the drill pipe.

Преимуществом заявляемой конструкции по сравнению с известными является возможность использования в качестве центратора простого цилиндра с лысками при повышенной герметичности соединений и сопротивляемости растягивающим, сминающим и изгибающим нагрузкам соединений колонкового набора.The advantage of the claimed design in comparison with the known is the possibility of using as a centralizer a simple cylinder with flats with increased tightness of the joints and resistance to tensile, crushing and bending loads of the connections of the column set.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг.1 изображена последовательность соединения элементов компоновки низа бурильной колонны - бурильной трубы, центратора и переводника, на фиг.2 - резьбовое соединение центратора с бурильной трубой, на фиг.3 - сечение резьбовой части центратора, примыкающей к бурильной трубе, на фиг.5 - профиль резьбы центратора в соединении с бурильной трубой (выносной элемент I), на фиг 4 - профиль резьбы центратора на конце, соединяемом с переводником.Figure 1 shows the sequence of connection of the elements of the layout of the bottom of the drill string - drill pipe, centralizer and sub, figure 2 - threaded connection of the centralizer with the drill pipe, figure 3 - cross section of the threaded part of the centralizer adjacent to the drill pipe, in Fig. 5 is a thread profile of a centralizer in connection with a drill pipe (extension I), and FIG. 4 is a thread profile of a centralizer at an end connected to an adapter.

Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention

Заявляемая компоновка низа бурильной колонны включает в себя последовательное соединение бурильной трубы 1, центратора 2 с лысками 3 и переводника 4. В соединении бурильной трубы 1 и центратора 2 применена коническая резьба в виде неравномерной трапеции в сечении с конусностью 1:17, профиль резьб имеет отрицательный угол α по опорной грани 5 и увеличенный угол β по закладной грани 6, при этом высота профиля резьбы центратора 2 меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы 1 на величину b2. Резьба не является герметичной. Герметичность обеспечивает уплотнение типа металл-металл, которое конструктивно выполнено так, что центратор 2 имеет конический упорный торец 7 с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом 8 на бурильной трубе 1, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ 9, взаимодействующий с коническим упорным торцом 10 бурильной трубы 1. Соединение центратора 2 с переводником 4 осуществляют с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом P=6,35 мм, при этом резьба может иметь угол профиля, определяемый углом наклона сторон профиля γ.The inventive layout of the bottom of the drill string includes a serial connection of the drill pipe 1, centralizer 2 with flats 3 and sub 4. In the connection of the drill pipe 1 and centralizer 2, a tapered thread is used in the form of an uneven trapezoid in cross section with a taper of 1:17, the thread profile has a negative the angle α along the reference face 5 and the enlarged angle β along the embedded face 6, while the height of the thread profile of the centralizer 2 is less than the height of the thread profile of the drill pipe 1 by b2. The thread is not tight. Tightness provides a metal-metal seal, which is structurally designed so that the centralizer 2 has a conical stop face 7 with a taper angle in the direction of the tapered thread on it, interacting with the tapered stop ledge 8 on the drill pipe 1, and has a tapered end thrust ledge 9, interacting with the conical thrust end 10 of the drill pipe 1. The centralizer 2 is connected to the sub 4 using a rectangular thread with a pitch P = 6.35 mm, while the thread may have Profile goal, determined by an angle of inclination of the profile γ.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Устройство используют следующим образом. Центратор 2 устанавливают на бурильной трубе 1 в месте присоединения к колонковой трубе (не показана) посредством переводника 4, используя соответствующие резьбовые соединения. При спуске колонны бурильных труб центратор 2 движется вместе с колонной поступательно, центрируя колонну бурильных труб с помощью лысок 3, облегчающих вращение. При этом герметичность соединения бурильной трубы 1 и центратора 2 обеспечивает уплотнение, образованное в результате взаимодействия упорных уступов 8, 9 с упорными торцами 7 и 10 при свинчивании. Резьбовое соединение бурильной трубы и центратора обеспечивает восприятие растягивающей нагрузки и изгиба, а также частично сжимающей нагрузки.The device is used as follows. The centralizer 2 is installed on the drill pipe 1 at the point of attachment to the core pipe (not shown) by means of a sub 4, using appropriate threaded connections. When lowering the drill pipe string, the centralizer 2 moves along with the drill string, centering the drill pipe string with flats 3 that facilitate rotation. In this case, the tightness of the connection of the drill pipe 1 and the centralizer 2 provides a seal formed as a result of the interaction of the thrust ledges 8, 9 with the thrust ends 7 and 10 during make-up. The threaded connection of the drill pipe and centralizer provides the perception of tensile load and bending, as well as partially compressive load.

Таким образом, использование в качестве центратора простого цилиндра с лысками, конической резьбы специального профиля с двухупорным соединением и прямоугольной резьбы обеспечивает при достаточной герметичности соединений повышенную сопротивляемость растягивающим, сминающим и изгибающим нагрузкам соединений компоновки низа бурильной колонны.Thus, the use of a simple cylinder with flats, a special profile tapered thread with a double-joint connection and a rectangular thread as a centralizer provides, with sufficient tightness of the joints, increased resistance to tensile, crushing and bending loads of the bottom of the drill string assembly joints.

Claims (1)

Компоновка низа бурильной колонны, включающая последовательное соединение бурильной трубы, центратора и переводника, в которой центратор выполнен в виде полого цилиндра с лысками, соединение центратора и бурильной трубы производится с помощью конической резьбы с конусностью 1:17, профиль сечения которой представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом по опорной грани и положительным углом по закладной грани, высота профиля резьбы центратора меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы, причем центратор имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом на бурильной трубе, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ, взаимодействующий с коническим упорным торцем бурильной трубы, переводник соединен с центратором с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом 6,35 мм. The layout of the bottom of the drill string, including the serial connection of the drill pipe, centralizer and sub, in which the centralizer is made in the form of a hollow cylinder with flats, the centralizer and the drill pipe are connected using a tapered thread with a taper of 1:17, the section profile of which is an isosceles trapezoid with a negative angle along the reference face and a positive angle along the embedded face, the centralizer thread profile height is less than the drill pipe thread profile height, and the centralizer has a conic a persistent end face with a taper angle in the direction of the tapered thread on it, interacting with a tapered stop ledge on the drill pipe, and at the end of the full profile of the thread has a tapered stop ledge interacting with the tapered stop end of the drill pipe, the sub is connected to the centralizer using a rectangular thread in increments of 6.35 mm.
RU2010141288/03A 2009-07-27 2009-07-27 Drill column bottom layout RU2469170C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000372 WO2011014090A1 (en) 2009-07-27 2009-07-27 Bottomhole assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010141288A RU2010141288A (en) 2012-04-27
RU2469170C2 true RU2469170C2 (en) 2012-12-10

Family

ID=43529537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010141288/03A RU2469170C2 (en) 2009-07-27 2009-07-27 Drill column bottom layout

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2469170C2 (en)
WO (1) WO2011014090A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2250994C1 (en) * 2004-01-15 2005-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Самарские Горизонты" Method for manufacturing drilling column electric separator
RU2261395C2 (en) * 2001-03-09 2005-09-27 Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гэс Франс Treaded member for pipe threaded connection with high fatigue limit
CA2540054A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-22 Intelliserv Inc Fatigue resistant rotary shouldered connection and method
EP1735521A1 (en) * 2004-04-15 2006-12-27 Varco I/P, Inc. A component used in the formation, construction, repair and production phase of a well bore and a method for identifying same
RU78854U1 (en) * 2008-03-11 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" THREADED WALL THREAD DRILL PIPES
RU2357063C2 (en) * 2006-12-06 2009-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Gerotor hydraulic engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2170317C2 (en) * 1998-04-24 2001-07-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Буровая техника" Process of drilling of oil and gas wells and facility for its implementation
US8021721B2 (en) * 2006-05-01 2011-09-20 Smith International, Inc. Composite coating with nanoparticles for improved wear and lubricity in down hole tools
US8851178B2 (en) * 2007-10-12 2014-10-07 Schlumberger Technology Corporation System and method for fracturing while drilling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2261395C2 (en) * 2001-03-09 2005-09-27 Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гэс Франс Treaded member for pipe threaded connection with high fatigue limit
RU2250994C1 (en) * 2004-01-15 2005-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Самарские Горизонты" Method for manufacturing drilling column electric separator
EP1735521A1 (en) * 2004-04-15 2006-12-27 Varco I/P, Inc. A component used in the formation, construction, repair and production phase of a well bore and a method for identifying same
CA2540054A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-22 Intelliserv Inc Fatigue resistant rotary shouldered connection and method
RU2357063C2 (en) * 2006-12-06 2009-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Gerotor hydraulic engine
RU78854U1 (en) * 2008-03-11 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" THREADED WALL THREAD DRILL PIPES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАГРАМОВ Р.А. Буровые машины и комплексы. - М.: Недра, 1988, с.68-89. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011014090A1 (en) 2011-02-03
RU2010141288A (en) 2012-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2651659C1 (en) Multi-purpose well connection unit with the use of mechanical rigid elements
US11047180B2 (en) Downhole hole cleaning joints and method of using same
US10145496B2 (en) Rotary shouldered connections and thread design
CN103748307B (en) Control the method and system transmitted from the moment of torsion of slewing
CN103422812B (en) The coal bed gas multi-branch horizontal drilling well of individual well eye and completion method
RU2606001C1 (en) Systems and methods of multilateral opening supporting
US9249632B2 (en) Vibration damper
CN107683363A (en) The drilling rod or adapter of plug connection with reinforcement
US20100018699A1 (en) Low Stress Threadform with a Non-conic Section Curve
RU2643248C1 (en) Intersection of multi-shaft well with use of mechanical elements of stiffeness
CN106470778A (en) Apparatus for cold rolling and cold rolling rotation shoulder connection screw thread
CN101343983A (en) Barrel type drilling tool
CN104832158B (en) Sand-proof type machinery box cupling positioning instrument
RU2469170C2 (en) Drill column bottom layout
CN102635311B (en) Orienting device for drilling of radial horizontal well
US10895117B2 (en) Systems and methods for improved centralization and friction reduction using casing rods
CN112166238B (en) Tubular string with load transfer coupling
US20170159859A1 (en) Pipe coupling with load deflecting region
RU67168U1 (en) CENTER
CN106285472B (en) Elastic orienting device suitable for radial drilling construction
US20120073695A1 (en) Tubular Casing Member with Helical Threads
CN206830119U (en) Petroleum operations packing device
US10422369B2 (en) Bolt having torque resistant shear region
RU2784259C1 (en) Connection of the threaded ends of drill pipes
RU208444U1 (en) DRILL PIPE

Legal Events

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

Effective date: 20120911

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130910

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180728