RU2633461C1 - Device for introducing balls into pipeline - Google Patents
Device for introducing balls into pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633461C1 RU2633461C1 RU2016135890A RU2016135890A RU2633461C1 RU 2633461 C1 RU2633461 C1 RU 2633461C1 RU 2016135890 A RU2016135890 A RU 2016135890A RU 2016135890 A RU2016135890 A RU 2016135890A RU 2633461 C1 RU2633461 C1 RU 2633461C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balls
- channel
- pipeline
- screw
- introducing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
- E21B23/08—Introducing or running tools by fluid pressure, e.g. through-the-flow-line tool systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, является элементом наземного оборудования скважины и предназначено для ввода шаров во внутреннюю полость насосно-компрессорных труб без сбрасывания давления и перекрытия потока жидкости в трубопроводе, может применяться при гидравлическом разрыве пласта, а также при освоении, эксплуатации, ремонте нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.The invention relates to the oil and gas industry, is an element of the surface equipment of the well and is intended to introduce balls into the internal cavity of the tubing without relieving pressure and blocking the fluid flow in the pipeline, can be used in hydraulic fracturing, as well as in the development, operation, repair of oil, gas and gas condensate wells.
Во время гидроразрыва пласта операторы стремятся минимизировать число спускоподъемных операций, которые необходимо выполнять в скважине, не теряя возможности при этом оптимизировать проведение обработки для интенсификации притока и использование буровой установки/оборудования гидроразрыва. Операторы предпочитают использовать систему многоступенчатого гидроразрыва для избирательной обработки для интенсификации притока в несколько стадий в нескольких интервалах или зонах скважины. Обычно системы гидроразрыва данного типа имеют ряд пакеров для необсаженного ствола скважины, установленных вдоль колонны насосно-компрессорных труб для изоляции зон в скважине. Между данными пакерами в системе вставлены втулки гидроразрыва вдоль колонны насосно-компрессорных труб. Данные втулки вначале закрыты, но их можно открывать для обработки примыкающего к стволу скважины интервала пласта для интенсификации притока.During hydraulic fracturing, operators seek to minimize the number of tripping operations that must be performed in the well, without losing the opportunity to optimize the processing to stimulate the flow and the use of the drilling rig / hydraulic fracturing equipment. Operators prefer to use a multi-stage fracturing system for selective treatment to intensify the inflow in several stages at several intervals or zones of the well. Typically, hydraulic fracturing systems of this type have a number of open-hole packers installed along the tubing string to isolate zones in the well. Between the packers in the system, hydraulic fracture bushings are inserted along the tubing string. These bushings are initially closed, but they can be opened to process the interval of the formation adjacent to the wellbore to stimulate the inflow.
Например, систему спускают в скважину и сбрасывают установочный шар для переключения клапана изоляции ствола скважины для надежной отсечки колонны насосно-компрессорных труб.For example, the system is lowered into the well and the set ball is dropped to switch the wellbore isolation valve to reliably cut off the tubing string.
Известно устройство для ввода шаров, содержащее корпус с каналом для перемещения шаров и привод для их подачи (см. описание к авторскому свидетельству Российской Федерации №268464, МПК F27D 3/10, F27B 5/12, F27B 7/32, опубл. 04.03.1971 г.).A device for introducing balls is known, comprising a housing with a channel for moving balls and a drive for supplying them (see description to the copyright certificate of the Russian Federation No. 268464, IPC F27D 3/10, F27B 5/12, F27B 7/32, publ. 04.03. 1971).
В качестве привода в известном устройстве используют толкатель, работающий от эксцентрика.As a drive in the known device using a pusher operating from an eccentric.
Известное устройство не предназначено для использования в нефтегазодобывающей промышленности для работы в среде, в качестве которой используют нефть, газ, воду, буровой раствор, жидкость глушения, кислотные и щелочные растворы. Известное устройство не предназначено для работы при внутреннем давлении до 70 МПа. Кроме того, конструкция известного устройства не позволяет сбрасывать шары различного диаметра.The known device is not intended for use in the oil and gas industry to work in an environment that uses oil, gas, water, drilling fluid, killing fluid, acid and alkaline solutions. The known device is not intended to operate at an internal pressure of up to 70 MPa. In addition, the design of the known device does not allow dropping balls of different diameters.
Известно устройство, содержащее корпус с каналом для перемещения шаров (см. описание к патенту Российской Федерации на изобретение №2495994, МПК E21B 34/14, E21B 43/26, опубл. 20.10.2013 г.).A device is known comprising a housing with a channel for moving balls (see the description of the patent of the Russian Federation for invention No. 2495994, IPC E21B 34/14, E21B 43/26, publ. 10/20/2013).
Известное устройство относится к подземному оборудованию. Устройство содержит механизм для удержания шара, размещенный непосредственно во внутренней полости оборудования, включенного в состав насосно-компрессорных труб (НКТ). Тем самым, значительно уменьшается проходной канал труб НКТ для потока рабочих сред, что уменьшает результативность и продуктивность проводимых работ.A known device relates to underground equipment. The device contains a mechanism for holding the ball, located directly in the internal cavity of the equipment included in the composition of the tubing. Thus, the passage channel of tubing pipes for the flow of working media is significantly reduced, which reduces the efficiency and productivity of the work.
Для освобождения шара необходимо произвести манипуляции с изменением режима закачки рабочей жидкости, а именно изменение давления, расхода жидкости, что в большинстве случаев невозможно без временного прекращения основных видов проводимых работ на устье скважины и является нарушением технологии проводимых работ.To release the ball, it is necessary to manipulate the change in the mode of injection of the working fluid, namely, the change in pressure and fluid flow, which in most cases is impossible without a temporary cessation of the main types of work carried out at the wellhead and is a violation of the technology of the work.
Кроме того, при использовании известного устройства существует возможность, вследствие больших потоков, размыва внутренних деталей устройства, что приводит к неконтролированному сбросу шара и к аварийной ситуации.In addition, when using the known device, there is the possibility, due to large flows, of erosion of the internal parts of the device, which leads to uncontrolled discharge of the ball and to an emergency.
Известное устройство не предназначено для введения нескольких шаров различного диаметра поочередно за один цикл работы, что ссужает его функциональные возможности. Для перезарядки известного устройства необходимо его извлекать из скважины, что приводит к удорожанию и значительному увеличению затраченного времени на перезарядку.The known device is not intended for the introduction of several balls of different diameters in turn for one cycle of work, which lends its functionality. To recharge a known device, it is necessary to remove it from the well, which leads to a rise in price and a significant increase in the time spent on recharging.
Известно устройство для очистки труб от парафиновых отложений, принятое в качестве прототипа, содержащее корпус со сквозным каналом для перемещения шаров, механизм для ввода шаров, привод (см. описание к авторскому свидетельству Российской Федерации на изобретение №629325, E21B 43/00, опубл. 25.10.1978 г.).A device for cleaning pipes from paraffin deposits, adopted as a prototype, comprising a housing with a through channel for moving balls, a mechanism for introducing balls, a drive (see the description of the copyright certificate of the Russian Federation for invention No. 629325, E21B 43/00, publ. 10/25/1978).
Известное устройство устанавливают во внутренней колонне скважины, тем самым размеры устройства ограничены габаритами внутреннего канала колонны скважины, а размеры диаметров используемых шаров невозможно использовать приближенными к размерам проходного канала труб НКТ.The known device is installed in the inner string of the well, thereby the dimensions of the device are limited by the dimensions of the inner channel of the well string, and the diameters of the balls used cannot be used close to the dimensions of the passage channel of the tubing pipes.
Механизмы для удержания шара известного устройства размещены непосредственно во внутренней полости оборудования, включенного в состав труб НКТ, тем самым, значительно уменьшается проходной канал труб НКТ для потока рабочих сред, что уменьшает результативность и продуктивность проводимых работ.The mechanisms for holding the ball of the known device are located directly in the internal cavity of the equipment included in the tubing, thereby significantly reducing the passage channel of the tubing for the flow of media, which reduces the efficiency and productivity of the work.
В известном устройстве для освобождения шара необходимо произвести манипуляции с изменением режима закачки рабочей жидкости (изменение давления, расхода), в большинстве случаев это невозможно без временного прекращения основных видов проводимых работ на устье скважины, так как является нарушением технологии проводимых работ. Кроме того, в известном устройстве существует возможность размыва внутренних деталей, устройства вследствие больших потоков, что приведет к неконтролированному сбросу шара и, следовательно, к аварийной ситуации.In the known device for releasing the ball, it is necessary to make manipulations with changing the mode of pumping the working fluid (changing pressure, flow rate), in most cases this is impossible without temporarily stopping the main types of work being carried out at the wellhead, since this is a violation of the technology of the work being done. In addition, in the known device there is the possibility of erosion of internal parts, the device due to large flows, which will lead to uncontrolled discharge of the ball and, consequently, to an emergency.
Технической задачей и техническим результатом создания предлагаемого устройства является расширение функциональных возможностей за счет возможности использования шаров разного диаметра и разного количества, повышение надежности работы за счет исключения неконтролируемого сброса шаров и удобства пользования за счет простоты при обслуживании и ремонте.The technical task and the technical result of the creation of the proposed device is to expand the functionality due to the possibility of using balls of different diameters and different quantities, increasing the reliability by eliminating uncontrolled discharge of balls and ease of use due to the simplicity of maintenance and repair.
Технический результат достигается тем, что устройство ввода шаров в трубопровод, содержащее корпус с каналом для перемещения шаров, механизм для ввода шаров, привод, имеет отличия, а именно механизм для ввода шаров выполнен в виде стакана со шнеком, соединенным с приводом и снабженным механизмом фиксации шнека от произвольных вращений, где стакан установлен в полости корпуса с зазором, определяющим величину размера шаров, и закреплен в корпусе с возможностью фиксации от проворота, при этом стакан снабжен продольным направляющим пазом для установки шаров на витки шнека, продольный направляющий паз совмещен нижним концом со сквозным каналом, расположенным в нижней части корпуса и имеющим одну ось с проходным каналом трубопровода, а корпус оснащен каналом для соединения с оборудованием для стравливания воздуха и присоединительными элементами для монтажа сквозным каналом в трубопровод.The technical result is achieved in that the device for introducing balls into the pipeline, comprising a housing with a channel for moving balls, a mechanism for introducing balls, a drive, has differences, namely, the mechanism for introducing balls is made in the form of a glass with a screw connected to the drive and equipped with a fixing mechanism a screw from arbitrary rotations, where the glass is installed in the body cavity with a gap that determines the size of the balls, and is fixed in the body with the possibility of fixation from rotation, while the glass is equipped with a longitudinal guide groove for installation of balls on the turns of the screw, the longitudinal guide groove is aligned with the lower end with a through channel located in the lower part of the casing and having one axis with the passage channel of the pipeline, and the casing is equipped with a channel for connecting to air bleed equipment and connecting elements for installation through the channel into the pipeline .
Предлагаемое устройство позволяет использовать шары, равные проходному сечению насосно-компрессорных труб и предназначено для поочередного введения нескольких шаров различного диаметра за один цикл работы. Механизм сброса шара никак не связан с потоком жидкости, поэтому нет необходимости изменять режимы закачки жидкости. Механизм сброса шара приводят в действие путем передачи вращения шнеку от привода, исключая неконтролируемый сброс шара, что повышает надежность работы.The proposed device allows the use of balls equal to the bore of the tubing and is intended for the introduction of several balls of different diameters in a single cycle. The ball discharge mechanism is not connected in any way with the fluid flow, so there is no need to change the fluid injection modes. The ball reset mechanism is driven by transmitting rotation to the auger from the drive, eliminating uncontrolled ball discharge, which increases reliability.
Конструктивное решение предлагаемого устройства никак не связано с внутренними размерами подземных колонн труб скважины и труб НКТ и, следовательно, не влияет на размер проходного внутреннего сечения труб НКТ и не мешает потоку рабочей жидкости при эксплуатации устройства. Предлагаемое устройство размещают в наземном оборудовании в любой нужный момент, его монтируют на поверхности земли, и к нему есть постоянный доступ, что облегчает его обслуживание. Перезарядку предлагаемого устройства осуществляют на поверхности, что занимает короткий промежуток времени и сокращает простои скважины.The constructive solution of the proposed device is in no way connected with the internal dimensions of the underground columns of the borehole pipes and tubing and, therefore, does not affect the size of the through passage of the tubing and does not interfere with the flow of the working fluid during operation of the device. The proposed device is placed in ground equipment at any desired time, it is mounted on the surface of the earth, and there is constant access to it, which facilitates its maintenance. Recharging the proposed device is carried out on the surface, which takes a short period of time and reduces downtime of the well.
Устройство ввода шаров в трубопровод поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид устройства в сборе; на фиг. 2 - корпус устройства; на фиг. 3 - корпус стакана со шнеком; на фиг. 4 - корпус стакана со шнеком в сечении. На фиг. 5, 6 и 7 схематически изображена работа устройства: на фиг. 5 - ввод шаров в стакан; на фиг. 6 - стакан с шаром в корпусе; на фиг. 7 - выход шара из корпуса в трубопровод. На фиг. 8 помещена схема, поясняющая расчет диаметра шаров.The device for introducing balls into the pipeline is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows a General view of the device Assembly; in FIG. 2 - the device body; in FIG. 3 - a glass case with a screw; in FIG. 4 - a glass case with a screw in cross section. In FIG. 5, 6 and 7 schematically depict the operation of the device: in FIG. 5 - putting balls into a glass; in FIG. 6 - a glass with a ball in the body; in FIG. 7 - exit of the ball from the housing into the pipeline. In FIG. 8 is a diagram explaining the calculation of the diameter of the balls.
Устройство ввода шаров в трубопровод состоит из корпуса 1 с полостью для установки механизма для ввода шаров, выполненного в виде стакана 2 со шнеком 3 (полость и шары на чертеже условно не показаны). Полость корпуса 1 для установки стакана 2 расположена перпендикулярно сквозному каналу 4, расположенному в нижней части корпуса 1 и имеющему одну ось с проходным каналом трубопровода, в который встраивают устройство. В верхней части корпуса 1 выполнен резьбовой элемент 5 для гайки 6 прижимной для фиксации стакана 2 со шнеком 3 внутри корпуса 1.The device for introducing balls into the pipeline consists of a housing 1 with a cavity for installing a mechanism for introducing balls made in the form of a
Боковые поверхности корпуса имеют присоединительные элементы 7 для монтажа в трубопровод. Присоединительные элементы могут быть выполнены как для фланцевого, так и для резьбового способа соединения, а также могут быть использованы и другие присоединительные элементы, а именно сварное соединение, раструбное соединение, прессованные соединения, быстро разъемные соединения, соединение хомутами, обеспечивающие герметичное соединение корпуса устройства с линией трубопровода.The side surfaces of the housing have connecting
Корпус 1 оснащен каналом 8 для соединения с оборудованием стравливания воздуха из внутренней полости корпуса 1 при эксплуатации устройства.The housing 1 is equipped with a
Стенка стакана 2 выполнена с продольным направляющим пазом 9. Стакан 2 в корпусе установлен с зазором, величина которого определяет величину диаметра используемых шаров. Стакан 2 зафиксирован в корпусе 1 от проворота посредством штифтов в определенном строгом положении, при котором продольный направляющий паз стакана 2 совмещен нижним концом со сквозным каналом 4 корпуса 1 (штифты на чертеже условно не показаны).The wall of the
Шнек 3 в стакане 2 установлен с возможностью вращения, при этом один конец шнека 3 установлен в днище 10 стакана, а другой 2 - в крышке 11 стакана 2. Крышка 11 имеет посадочные места под подшипник 12 для вращения шнека 3 и уплотнение 13 для герметичности. Крышка 11 стакана 2 соединена с обоймой 14, а шнек 3 снабжен механизмом для фиксации от произвольных вращений, например фиксатором 15.The
Вал шнека 3 выступает за обойму 14, обеспечивая возможность передавать вращение шнеку 3 от привода (вал и привод на чертеже условно не показаны). Привод устройства может быть как ручным (при вращении шнека вручную специальным ключом), так и электрическим, закрепленным на обойме 14 с возможностью вращения шнека 3 посредством пульта управления привода.The shaft of the
Устройство ввода шаров работает следующим образом.The input device balls works as follows.
Перед началом работы устройства шары загружают в механизм подачи шаров через паз 9 стакана 2, предварительно извлеченный из корпуса 1, размещая по шару на каждом из витков шнека 3 диаметром, необходимым для проведения работ в скважине, например, от 49 мм до 67 мм и в необходимой для проведения работ последовательности. Затем стакан 2 с шарами устанавливают в корпус 1 и фиксируют гайкой 6 прижимной.Before the device starts, the balls are loaded into the ball feed mechanism through the
Устройство ввода шаров монтируют непосредственно в трубопровод, совмещая сквозной канал 4 с каналом трубопровода. При заполнении нагнетательной линии, в которую установлено устройство, с помощью крана высокого давления через канал 8 стравливают воздух из внутренний полости устройства.The device for introducing balls is mounted directly into the pipeline, combining the through
В необходимый период времени вращением шнека 3 производят сброс шара, учитывая, что один оборот шнека 3 соответствует прохождению шара с одного витка шнека 3.In the required period of time, by rotating the
При вращении шнека 3 от привода происходит движение шаров по пазу 9 в корпусе 1 сверху вниз в вертикальном направлении до совмещения со сквозным каналом 4 и последующим сбросом шара во внутренний канал трубопровода.When the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016135890A RU2633461C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Device for introducing balls into pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016135890A RU2633461C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Device for introducing balls into pipeline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2633461C1 true RU2633461C1 (en) | 2017-10-12 |
Family
ID=60129526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016135890A RU2633461C1 (en) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Device for introducing balls into pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633461C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728302C1 (en) * | 2020-03-30 | 2020-07-29 | Александр Владимирович Долгов | Device for inlet of balls into pipeline |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU268464A1 (en) * | Ю. С. Циновой , Ф. Гунин | DEVICE FOR INPUT OF BALLOONS | ||
SU629325A1 (en) * | 1969-03-24 | 1978-10-25 | Lepeshkin Boris N | Device for cleaning pipes from paraffin deposits |
SU1089347A1 (en) * | 1980-06-23 | 1984-04-30 | Специальное конструкторское бюро "Транснефтеавтоматика" | Apparatus for serial introducing of separators and other flow devices into pipeline |
US4989996A (en) * | 1989-03-31 | 1991-02-05 | Deutsche Star Gmbh | Linear ball bush |
RU2290978C2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Флинт и К" | Automatic apparatus for drawing random combination of colored balls |
-
2016
- 2016-09-05 RU RU2016135890A patent/RU2633461C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU268464A1 (en) * | Ю. С. Циновой , Ф. Гунин | DEVICE FOR INPUT OF BALLOONS | ||
SU629325A1 (en) * | 1969-03-24 | 1978-10-25 | Lepeshkin Boris N | Device for cleaning pipes from paraffin deposits |
SU1089347A1 (en) * | 1980-06-23 | 1984-04-30 | Специальное конструкторское бюро "Транснефтеавтоматика" | Apparatus for serial introducing of separators and other flow devices into pipeline |
US4989996A (en) * | 1989-03-31 | 1991-02-05 | Deutsche Star Gmbh | Linear ball bush |
RU2290978C2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Флинт и К" | Automatic apparatus for drawing random combination of colored balls |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728302C1 (en) * | 2020-03-30 | 2020-07-29 | Александр Владимирович Долгов | Device for inlet of balls into pipeline |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10731436B2 (en) | Ball injector for frac tree | |
US10161241B2 (en) | Reverse flow sleeve actuation method | |
US11060376B2 (en) | System for stimulating a well | |
US8540019B2 (en) | Fracturing system and method | |
DK178500B1 (en) | A completion assembly for stimulating, segmenting and controlling ERD wells | |
US7703511B2 (en) | Pressure barrier apparatus | |
US7681654B1 (en) | Isolating well bore portions for fracturing and the like | |
US10927644B2 (en) | Single size actuator for multiple sliding sleeves | |
BRPI0720941B1 (en) | WELL SYSTEM, METHOD FOR SELECTIVE WAY FOR AN UNDERGROUND FORMATION, AND, COATING VALVE FOR USE ON A TUBULAR COLUMN IN AN UNDERGROUND WELL | |
US9702222B2 (en) | Reverse flow multiple tool system and method | |
US9617826B2 (en) | Reverse flow catch-and-engage tool and method | |
NO20140116A1 (en) | Multiple zones fracture completion | |
US20130255947A1 (en) | Intermediate completion assembly for isolating lower completion | |
US9689232B2 (en) | Reverse flow actuation apparatus and method | |
RU2633461C1 (en) | Device for introducing balls into pipeline | |
RU2545234C2 (en) | Well testing device | |
RU2668103C2 (en) | Downhole apparatus and method for well activities (options) | |
US20170101849A1 (en) | Check valve with valve member biased by connectors extending from a valve seat | |
BR112016010099B1 (en) | SYSTEM AND METHOD | |
US10066459B2 (en) | Fracturing using re-openable sliding sleeves | |
US10184317B2 (en) | Check valve with valve member biased by connectors extending from a valve seat for operation of a subterranean tool | |
RU2614998C1 (en) | Method of deep gas well equipment with tubing string composition | |
RU2724147C1 (en) | Testing valve | |
RU2539053C1 (en) | Unit for dual operation of several production facilities at one well (versions) and shutdown valve of revolving type | |
Sidle | Technology Update: Flexible, Single-Skin Completion Concept Meets Well Integrity, Zonal Isolation Needs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180906 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200427 |