RU2669816C1 - Скребок для очистки бурильной колонны труб - Google Patents
Скребок для очистки бурильной колонны труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669816C1 RU2669816C1 RU2017138905A RU2017138905A RU2669816C1 RU 2669816 C1 RU2669816 C1 RU 2669816C1 RU 2017138905 A RU2017138905 A RU 2017138905A RU 2017138905 A RU2017138905 A RU 2017138905A RU 2669816 C1 RU2669816 C1 RU 2669816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic
- cylinders
- bolts
- drill pipes
- permanent magnets
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и предназначено для обработки наружной поверхности бурильных труб от загрязнений при их подъеме из скважины. Устройство состоит из верхней и нижней частей, связанных друг с другом болтами, с размещенным между ними упругим эластичным элементом. Верхняя часть снабжена стаканом с осевым каналом, в котором по периметру на внутренней поверхности установлены постоянные магниты. Нижняя часть снабжена двумя полуцилиндрами с крепежными уголками на наружной поверхности, связанными друг с другом болтами. В теле полуцилиндров выполнен ряд продольных пазов для свободного слива бурового раствора. Упругий эластичный элемент имеет один сквозной радиальный паз. Устройство позволяет осуществлять замену упругого эластичного элемента без остановки процесса бурения и удалять с поверхности бурильных труб металлические частицы и стружку. При падении в скважину посторонних металлических предметов, последние захватываются и удерживаются постоянными магнитами, размещенными как минимум в два ряда, со смещением в шахматном порядке. Повышается эффективность очистки и ремонтопригодность. 3 ил.
Description
Изобретение относится к технике для обработки наружной поверхности бурильной колонны труб от загрязнений при ее подъеме из скважины.
Известно устройство для очистки бурильных труб от загрязнений (I) (см. а. с. СССР №747981, кл. МКИ Е21В 37/02).
Скребок состоит из резиновой шайбы, эластичной камеры, заполненной нейтрализующей жидкостью, и стальной шайбы. Резиновая шайба имеет радиальные отверстия для подачи жидкости из камеры, к поверхности бурильных труб.
Камера снабжена отверстием с пробкой для заполнения жидкостью. Скребок размещают под съемными вкладышами ротора. При подъеме труб бурильной колонны скребок погружается к низу ротора. Резиновые шайбы очищают поверхность труб от отложений слоя бурового раствора, который стекает обратно в скважину.
Трубы поджимают эластичную камеру, с выдавливанием жидкости через радиальные отверстия шайбы на поверхность труб, с их смачиванием и обработкой. Тем самым происходит очистка от загрязнений.
Стальная шайба защищает резиновую шайбу от повреждений, при поперечных колебаниях колонны труб.
К недостаткам конструкции следует отнести:
- ограниченный объем жидкости для обработки труб, что требует перезарядки устройства;
- в случае разрушения или износа резиновой шайбы и эластичной камеры, для их замены необходимо остановить процесс подъема и осуществить демонтаж устройства, при его нахождении под ротором, что требует больших затрат рабочего времени;
- устройство не имеет в составе своей конструкции приспособлений для улавливания механических частиц на поверхности труб, чтобы исключить их попадание в буровые насосы.
Известно устройство для очистки наружной поверхности труб (II) (см. а.с. СССР №285857, кл. МКИ Е21В 17/12).
Предложенное устройство выполнено в виде вращающихся вокруг своей оси на рамках пустотелой втулки, несущей на себе двуплечие подпружиненные рычаги со щетками на одном конусе и грузами на другом. Устройство приводится в движение электродвигателем с ременной передачей. При вращении втулки вокруг своей оси, под воздействием центробежных сил, воспринимаемых грузами, рычаги проворачиваются с поджимом щеток к телу очищаемой трубы.
К недостаткам устройства можно отнести:
- сложность самой конструкции и проблемы монтажа - демонтажа на буровой, с охватом колонны труб;
- наличие электропривода также осложняет работу буровой бригады.
При попадании посторонних предметов или шлама, в виде обломков горной породы, возможно заклинивание устройства, особенно при взаимодействии с муфтами, имеющими больший диаметр, чем сами трубы.
Известен скребок для очистки бурильных труб (III) (см. а.с. СССР №641076, кл. МКИ Е21В 37/02).
Скребок состоит из корпуса с внутренней перегородкой с закрепленным в нем резиновыми шайбами. Вместе они образуют верхнюю кольцевую камеру, а также нижнюю кольцевую камеру, которые заполнены нейтрализующей жидкостью и водяным паром.
Работа устройства
Скребок устанавливают под ротором, с охватом труб бурильной колонны, с контактом с ней резиновых шайб, что приводит к очистке ее поверхности от глинистого раствора.
Пар, по радиальным каналам, вместе с жидкостью нейтрализует поверхность от загрязнений.
Однако при монтаже самой конструкции на устье скважины необходимо пропустить через осевой канал трубу бурильной колонны. Замена изношенных резиновых шайб требует полного демонтажа устройства с места применения, что требует остановки процесса бурения и достаточно больших затрат рабочего времени;
- устройство не имеет приспособлений, чтобы удалять или удерживать магнитные частицы и шлам с поверхности труб.
Известно устройство для очистки труб при подъеме из скважины (ПИ) (см. пат. РФ №2.023.869, Мкл. Е21В 37/02), принятое авторами за прототип.
Устройство содержит корпус, состоящий из верхней части с центральным отверстием, отверстия для крепления автомата развенчивания труб. Нижняя часть корпуса также имеет центральное отверстие и отверстие для крепления к колонному фланцу. К нижней части, в месте расположения центрального отверстия, закреплена направляющая воронка.
Верхняя и нижняя части соединены обечайкой с окнами, поперечные размеры которых приняты больше, чем наружный диаметр очищающего узла, последний состоит из двух полуколец, которые соединены между собой болтами. Между полукольцами закреплены эластичные пластины, образующие очищающий элемент с центральным отверстием, радиальными разрезами и отверстия для стока бурового раствора.
Каждая половина очищающего узла снабжена пластиной с отверстиями для скрепления болтами и резьбовыми отверстиями.
Работа устройства
Бурильные трубы пропускают через направляющую воронку и центральное отверстие корпуса. Нижняя часть корпуса крепится болтами на колонный фланец. Направляющая воронка размещается в осевом канале технической колонны труб.
Через окна в корпусе вставляют половинки очищающего узла, с контролем плотного обхвата тела бурильной трубы, с соединением друг с другом пластинами с отверстиями под болты. После установки автомата начинают подъем труб из скважины. Очищающий элемент плотно облегает трубу и очищает ее наружную поверхность от бурового раствора, который через отверстия в теле полуколец очищающего элемента стекает обратно в скважину. При проходе муфты через очищающий элемент, последний за счет наличия радиальных разрезов отгибается вверх и после прохода муфты возвращается в исходное положение.
Отмечено, что очищающий элемент защищен от разрушения за счет радиального перемещения в корпусе.
К недостаткам конструкции корпуса следует отнести:
- наличие радиальных разрезов в очищающем элементе снижает его прочностные характеристики, а следовательно, сокращает время длительности наработки на отказ;
- отсутствие постоянных магнитов для удержания магнитных металлических частиц, негативно влияющих на качество бурового раствора, а также возможность случайного попадания посторонних предметов в ствол скважины с поверхности увеличивает риски по созданию аварийной ситуации.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в следующем:
- возможность замены изношенных эластичных элементов без остановки процесса бурения;
- наличие продольных пазов на поверхности полуцилиндров обеспечивает свободный сброс бурового раствора в скважину, с исключением образования поршневого эффекта при входе в осевой канал соединительной муфты;
- возможность удаления с поверхности труб бурильной колонны металлических частиц и стружки, с удержанием последних на поверхности постоянных магнитов;
- возможность захвата магнитами посторонних металлических предметов, случайно попадающих в район расположения устройства.
Технический результат достигается тем, что устройство состоит из верхней и нижней частей, связанных друг с другом болтами, с упругим эластичным элементом между ними. Верхняя часть снабжена стаканом с осевым каналом, в котором по периметру на внутренней поверхности установлены постоянные магниты, как минимум в два ряда, со смещением в шахматном порядке. Нижняя часть снабжена двумя полуцилиндрами, с крепежными уголками на наружной поверхности, связанными друг с другом болтами. В теле полуцилиндров выполнен ряд продольных пазов, а эластичный упругий элемент имеет один сквозной радиальный разрез.
Конструкция устройства поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 - в разрезе общий вид устройства;
- на фиг. 2 - монтаж двух полуцилиндров;
- на фиг. 3 - поперечное сечение устройства по месту расположения постоянных магнитов.
Устройство состоит из верхней части 1, нижней части 2, верхняя часть 1 снабжена стаканом 3, с осевым каналом 4, на внутренней поверхности которого размещены по крайней мере два ряда постоянных магнитов 5, с размещением последних в шахматном порядке. Нижняя часть 2 снабжена двумя полуцилиндрами 6, снабженными крепежными уголками 8, связанными друг с другом болтами 7.
Верхняя 1 и нижняя 2 части охватывают эластичный упругий элемент 9 в виде кольца, с одним сквозным радиальным разрезом и связаны друг с другом болтами 10. На внутренней поверхности полуцилиндров 6 выполнен ряд продольных пазов 11 для свободного слива бурового раствора из осевого канала 12, сформированного двумя полуцилиндрами 6, обратно в скважину.
Устройство работает следующим образом.
Перед подъемом бурильной колонны устройство устанавливается над превентором, с охватом трубы эластичным упругим элементом 9. При этом он плотно облегает поверхность трубы, с воздействием на слой бурового раствора, с его очисткой и сбросом в осевой канал 12, сформированный двумя полуцилиндрами 6. Буровой раствор через продольные пазы 11, выполненные в теле полуцилиндров 6, свободно сбрасывается в скважину. Благодаря этому, при входе муфты в осевой канал 12 полуцилиндров 6, отсутствует поршневой эффект. Далее, очищенный участок трубы выходит в осевой канал 4 стакана 3, где со стенки трубы, под действием магнитного поля, сформированного постоянными магнитами 5, удаляются металлические частицы, мелкая стружка с удержанием последних на внутренней поверхности стакана 3 между постоянными магнитами 5.
В ряде случаев имеет место несанкционированное падение различных металлических предметов в скважину, которые за счет наличия магнитов 5 прилипают к внутренней поверхности стакана 3 и не падают в скважину, что предотвращает создание аварийной ситуации.
Claims (1)
- Устройство для очистки бурильных труб, содержащее верхнюю и нижнюю части, связанные друг с другом болтами, эластичный упругий элемент между ними, отличающееся тем, что верхняя часть снабжена стаканом с осевым каналом, в котором по периметру на внутренней поверхности установлены постоянные магниты, как минимум в два ряда, со смещением в шахматном порядке, нижняя часть снабжена двумя полуцилиндрами, снабженными крепежными уголками, связанными друг с другом болтами, причем в теле полуцилиндров выполнен ряд продольных пазов, а эластичный упругий элемент имеет один сквозной радиальный разрез.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138905A RU2669816C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Скребок для очистки бурильной колонны труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138905A RU2669816C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Скребок для очистки бурильной колонны труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669816C1 true RU2669816C1 (ru) | 2018-10-16 |
Family
ID=63862349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138905A RU2669816C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Скребок для очистки бурильной колонны труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669816C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116181217A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-05-30 | 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) | 一种便携式工程地质勘察钻机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU968340A1 (ru) * | 1981-04-27 | 1982-10-23 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Устройство дл очистки труб |
SU1055858A1 (ru) * | 1982-03-04 | 1983-11-23 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Очиститель бурильных труб |
SU1691510A1 (ru) * | 1989-03-02 | 1991-11-15 | Самарский Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Устройство дл очистки бурильных труб |
RU2023869C1 (ru) * | 1991-12-16 | 1994-11-30 | Нефтегазодобывающее управление "Малгобекнефть" | Устройство для очистки труб при подъеме из скважины |
RU53715U1 (ru) * | 2005-11-01 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Метаросс" | Устройство для очистки наружной поверхности трубы |
EP2955322A2 (en) * | 2011-12-20 | 2015-12-16 | Frank's International, LLC | Apparatus and method to clean a tubular member |
-
2017
- 2017-11-08 RU RU2017138905A patent/RU2669816C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU968340A1 (ru) * | 1981-04-27 | 1982-10-23 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Устройство дл очистки труб |
SU1055858A1 (ru) * | 1982-03-04 | 1983-11-23 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности | Очиститель бурильных труб |
SU1691510A1 (ru) * | 1989-03-02 | 1991-11-15 | Самарский Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева | Устройство дл очистки бурильных труб |
RU2023869C1 (ru) * | 1991-12-16 | 1994-11-30 | Нефтегазодобывающее управление "Малгобекнефть" | Устройство для очистки труб при подъеме из скважины |
RU53715U1 (ru) * | 2005-11-01 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Метаросс" | Устройство для очистки наружной поверхности трубы |
EP2955322A2 (en) * | 2011-12-20 | 2015-12-16 | Frank's International, LLC | Apparatus and method to clean a tubular member |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116181217A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-05-30 | 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) | 一种便携式工程地质勘察钻机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6776231B2 (en) | Casing scraper | |
RU2544930C1 (ru) | Клапан обратный электроцентробежной установки и способ очистки фильтра на приеме насоса | |
RU2690587C2 (ru) | Скважинный инструмент | |
RU2618248C1 (ru) | Самоочищающийся скважинный фильтр | |
US8387700B2 (en) | Wellbore debris cleanout assembly and method to remove debris from a debris catcher | |
RU2669816C1 (ru) | Скребок для очистки бурильной колонны труб | |
CN106368650B (zh) | 一种多功能油杆刮油除蜡装置 | |
GB2566249A (en) | Method for cleaning casings using well fluid | |
RU2023869C1 (ru) | Устройство для очистки труб при подъеме из скважины | |
CN114797278B (zh) | 一种工业水过滤处理装置 | |
US20070085645A1 (en) | Magnetic tool for retrieving metal objects from a well bore | |
RU2529067C1 (ru) | Устройство для промывки забоя скважины | |
CN111852398A (zh) | 组合式套管清洁装置 | |
RU59132U1 (ru) | Устройство для очистки насосных штанг на скважине | |
RU2329372C2 (ru) | Устройство для регенерации фильтров скважин (варианты) | |
JP7142947B2 (ja) | 油水分離器の分離筒用カバー装置 | |
CN210134873U (zh) | 组合式套管清洁装置 | |
RU2531149C1 (ru) | Устройство для предпусковой очистки скважины | |
RU2651862C1 (ru) | Способ очистки забоя скважины | |
SU874990A1 (ru) | Скважинный песочный фильтр | |
RU2139418C1 (ru) | Устройство для очистки жидкости в скважине | |
RU201502U1 (ru) | Фильтр для глубинных насосов | |
RU2761803C1 (ru) | Инструмент для удаления цемента | |
RU2386010C1 (ru) | Пакерующее устройство | |
RU209364U1 (ru) | Скважинный скрепер |