RU2695186C1 - Sliding calibrator-centralizer - Google Patents
Sliding calibrator-centralizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695186C1 RU2695186C1 RU2018142960A RU2018142960A RU2695186C1 RU 2695186 C1 RU2695186 C1 RU 2695186C1 RU 2018142960 A RU2018142960 A RU 2018142960A RU 2018142960 A RU2018142960 A RU 2018142960A RU 2695186 C1 RU2695186 C1 RU 2695186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- housing
- hollow shaft
- grooves
- spring
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
- E21B17/1078—Stabilisers or centralisers for casing, tubing or drill pipes
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для увеличения диаметра скважины в заданном интервале.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for increasing the diameter of the well in a given interval.
Известен расширитель скважины раздвижной (патент RU №2318975, МПК Е21В 7/28, опубл. в бюл. №7 от 10.03.2008), содержащий корпус с промывочными отверстиями и центральным проходным каналом и пазами, нижний центратор, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, содержащий подпружиненный полый вал с поршнем, размещенный в проходном канале корпуса, имеющий на нижнем конце элементы зубчатого зацепления, причем в полости, образованной внутренней стенкой корпуса и наружной поверхностью полого вала, установлена втулка, упирающаяся в уступ корпуса, с крышкой, выполненной с отверстиями для промывочной жидкости, в центре крышки закреплена игла, а во внутреннюю полость полого вала вставлена втулка вала из твердосплавного материала, центральное отверстие которой перекрывает игла, причем в верхней части расширителя установлен верхний центратор, а промывочные отверстия корпуса снабжены сменными гидромониторными твердосплавными насадками.Known extender well extender (patent RU No. 2318975, IPC ЕВВ 7/28, published in Bulletin No. 7 of 03/10/2008), comprising a housing with flushing holes and a central passage channel and grooves, a lower centralizer, blades equipped with rock cutting elements and protrusions in the form of teeth, mounted in the grooves of the housing with the possibility of extension, and a mechanism for extending the blades into the working position, containing a spring-loaded hollow shaft with a piston located in the passage channel of the housing having gear elements at the lower end, and in the polo a sleeve formed against the shoulder of the housing, with a cover made with holes for washing liquid, a needle is fixed in the center of the cover, and a shaft sleeve made of carbide material is inserted into the internal cavity of the hollow shaft, central the hole of which overlaps the needle, with an upper centralizer installed in the upper part of the expander, and the flushing holes of the body are equipped with replaceable hydromonitor carbide nozzles.
Недостатки устройства:The disadvantages of the device:
- устройство не обеспечивает калиброванный ствол необходимого диаметра, так как центраторы нераздвижные;- the device does not provide a calibrated barrel of the required diameter, since the centralizers are not sliding;
- низкий ресурс породоразрушающего вооружения, так как отсутствует центрация устройства в стволе скважины при работе;- low resource rock destruction weapons, as there is no centering of the device in the wellbore during operation;
- не долговечность устройства, связанная со сложной многоэлементной конструкцией выдвижения лопастей в рабочее положение, ненадежный механизм их фиксации, а также возможность заклинивания при попадании твердой породы в зубчатое зацепление вала и лопастей.- not the durability of the device associated with the complex multi-element design of the blades extending to the working position, the unreliable mechanism of their fixation, as well as the possibility of jamming when hard rock gets into the gearing of the shaft and blades.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является расширитель-калибратор раздвижной (патент RU №2425944, МПК Е21В 7/28, опубл. в бюл. №22 от 10.08.2011), содержащий центратор, корпус с центральным проходным каналом и пазами, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, содержащий полый вал с поршнем, размещенный в проходном канале корпуса, толкатель, установленный в полости, образованной внутренней стенкой корпуса и наружной стенкой полого вала, во внутреннюю полость полого вала вставлена втулка, при этом полый вал вверху снабжен резьбой для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием и установлен с фиксацией от проворота относительно корпуса, лопасти снабжены хвостовиками, взаимодействующими с втулкой полого вала при выдвижении лопастей в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты, взаимодействующие с толкателем и расположенные в проточке вала, и ответную этим сегментам проточку во внутренней стенке корпуса, причем плашки центратора выполнены раздвижными и установлены в дополнительные пазы корпуса, а хвостовики плашек снабжены выступами типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными пазами, выполненными на наклонных поверхностях фиксатора, установленного жестко на валу ниже поршня и выше втулки, при этом рабочая поверхность плашек может быть выполнена в виде выступающих винтовых выступов, на которых размещены рядами с перекрытием друг друга калибрующие зубки, установленные заподлицо с винтовой поверхностью соответствующих выступов, также диаметр описанной окружности плашек в рабочем положении на 1-2% меньше диаметра описанной окружности лопастей, при этом количество плашек может быть столько же, сколько лопастей, а расположены они со смещением на величину половины угла относительно лопастей.The closest in technical essence and the achieved result is a sliding extender calibrator (patent RU No. 2425944, IPC Е21В 7/28, published in bulletin No. 22 of 08/10/2011), containing a centralizer, a housing with a central passage channel and grooves, blades equipped with rock cutting elements and tooth-shaped protrusions, fixed in the grooves of the housing with the possibility of extension, and a mechanism for extending the blades into the working position, containing a hollow shaft with a piston located in the passage channel of the housing, a pusher mounted in the cavity, formed with the inner wall of the housing and the outer wall of the hollow shaft, a sleeve is inserted into the inner cavity of the hollow shaft, while the hollow shaft at the top is threaded for connection with downhole equipment, a side hole and is mounted with rotation lock relative to the housing, the blades are equipped with shanks interacting with the hollow sleeve the shaft when extending the blades to the working position, and a device for locking the blades in the idle position, containing radially spring-loaded annular segments interacting with the push the lem and located in the shaft groove, and the groove corresponding to these segments in the inner wall of the housing, the centralizer dies are made sliding and installed in additional grooves of the housing, and the shanks of the dies are equipped with dovetail protrusions interacting with mating grooves made on the inclined surfaces of the retainer mounted rigidly on the shaft below the piston and above the sleeve, while the working surface of the dies can be made in the form of protruding screw protrusions, which are placed in rows with an overlap each other calibrating teeth mounted flush with the screw surface of the corresponding protrusions, also the diameter of the described circle of the dies in the working position is 1-2% less than the diameter of the described circle of the blades, while the number of dies can be as many as the blades, and they are located with an offset of the value of half the angle relative to the blades.
Недостатки устройства:The disadvantages of the device:
- сложная конструкция механизма выдвижения и устройства в целом, что, во-первых, приводит к возможности зашламования гидрокамеры фиксатора, а также к заклиниванию устройства в скважине, во-вторых, к высоким материальным затратам при изготовлении;- the complex design of the extension mechanism and the device as a whole, which, firstly, leads to the possibility of slamming of the clamp hydrocamera, as well as jamming of the device in the well, and secondly, to high material costs in the manufacture;
- отсутствие промывки пазов калибрующих плашек приводит к зашламованию карманов, невозможности возврата плашек в транспортное положение, как следствие, к аварийной ситуации в скважине;- the absence of washing grooves of the calibrating dies leads to slamming of the pockets, the inability to return the dies to the transport position, as a result, to an emergency in the well;
- конструкция штока, выдвигающего плашки расширителя, подвержена высоким радиальным нагрузкам, особенно при расширении пластов с перемежающимися породами разной твердости, что приведет к изгибу или деформации штока в поперечном сечении и, как следствие, невозможности возврата штока в транспортное положение и заклиниванию устройства.- the design of the rod that extends the expander dies is subject to high radial loads, especially when expanding formations with alternating rocks of different hardness, which will lead to bending or deformation of the rod in the cross section and, as a result, the rod cannot return to the transport position and jam the device.
Технической задачей изобретения является создание надежной в работе конструкции калибратора-центратора, исключающей заклинивание в скважине, обеспечивающей получение калиброванного ствола скважины необходимого диаметра как при работе с долотом, так и в компоновке с расширителем, и исключающей аварийную ситуацию в скважине, с минимальными материальными и временными затратами при изготовлении и эксплуатации.An object of the invention is the creation of a reliable calibrator-centralizer design, eliminating jamming in the well, providing a calibrated wellbore of the required diameter both when working with a bit and in an arrangement with an expander, and eliminating an emergency situation in the well, with minimal material and time costs in the manufacture and operation.
Техническая задача решается калибратором-центратором раздвижным, содержащим корпус с центральным проходным каналом, лопасти, снабженные калибрующими элементами, установленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, содержащий полый вал с поршнем, размещенный в проходном канале корпуса, при этом полый вал имеет отверстия, а лопасти снабжены хвостовиками.The technical problem is solved by a sliding calibrator-centralizer containing a housing with a central passage channel, blades equipped with calibrating elements, mounted in grooves of the housing with the possibility of extension, and a mechanism for extending the blades to the working position, containing a hollow shaft with a piston located in the passage channel of the housing, this hollow shaft has holes, and the blades are equipped with shanks.
Новым является то, что, корпус в верхней части снабжен соединительной резьбой, хвостовики лопастей выполнены в виде выступов в верхней и нижней частях лопастей, размещенных в верхних и нижних частях пазов корпуса соответственно, и зафиксированы от несанкционированного выдвижения наружу втулками, которые жестко закреплены в верхней и нижней частях пазов корпуса, полый вал в верхней части выполнен в виде поршня, в средней части имеет коническую поверхность, а отверстия полого вала расположены в нижней части радиально, под углом относительно центральной оси и соединяют проходной канал и пазы корпуса, в которых размещены лопасти, при этом полый вал конической поверхностью взаимодействует с лопастями посредством пружинных колец, подпружинен в транспортное положение пружиной и снабжен насадкой для создания перепада давления для перемещения полого вала в рабочее положение.What is new is that the housing in the upper part is provided with a connecting thread, the blade shanks are made in the form of protrusions in the upper and lower parts of the blades located in the upper and lower parts of the housing grooves, respectively, and are secured from unauthorized extrusion by bushings that are rigidly fixed in the upper and the lower parts of the housing grooves, the hollow shaft in the upper part is made in the form of a piston, in the middle part has a conical surface, and the holes of the hollow shaft are located radially in the lower part, at an angle about the central axis and connecting passageway and grooves of the housing in which the blades are arranged, wherein the hollow shaft communicates with the conical surface of the blades by means of spring rings, spring-loaded into the transport position by a spring and provided with a nozzle for creating a pressure differential for moving the hollow shaft in the operative position.
Новым также является то, что для регулирования описанного диаметра по калибрующим элементам лопастей выше и ниже полого вала установлены шайбы.Also new is that washers are installed to regulate the described diameter according to the calibrating elements of the blades above and below the hollow shaft.
Новым также является то, что пазы корпуса под лопасти выполнены таким образом, что верх каждой лопасти смещен по окружности вперед по ходу вращения корпуса относительно низа лопасти.Also new is the fact that the grooves of the body under the blades are made in such a way that the top of each blade is circumferentially displaced forward along the rotation of the body relative to the bottom of the blade.
На фиг. 1 показан калибратор-центратор раздвижной с осевым продольным разрезом. На фиг. 2 - вид А.In FIG. 1 shows a calibrator-centralizer sliding with an axial longitudinal section. In FIG. 2 - view A.
Калибратор-центратор раздвижной содержит корпус 1 с центральным проходным каналом 2, лопасти 3, снабженные калибрующими элементами 4 (фиг. 1). Калибрующие элементы 4 установлены в пазах 5 корпуса 1 с возможностью выдвижения. Механизм выдвижения лопастей 3 в рабочее положение содержит полый вал 6, выполненный в верхней части 7 в виде поршня. Полый вал 6 размещен в проходном канале 2 корпуса 1, имеет отверстия 8. Лопасти 3 снабжены хвостовиками 9, 10 (фиг. 1). Корпус 1 в верхней части снабжен соединительной резьбой 11. Хвостовики 9, 10 лопастей 3 выполнены в виде выступов 12, 13 в верхней и нижней частях лопастей 3, размещенных в верхних частях 14 пазов 5 корпуса 1 и нижних частях 15 пазов 5 корпуса 1 соответственно и зафиксированы от несанкционированного выдвижения наружу втулками 16 и 17, которые жестко закреплены в верхней 14 и нижней 15 частях пазов 5 корпуса 1. Полый вал 6 в средней части имеет коническую поверхность 18. Отверстия 8 расположены радиально в нижней части 19 полого вала 6 под углом относительно центральной оси и соединяют проходной канал 20 и пазы 5 корпуса 1, в которых размещены лопасти 3. Полый вал 6 конической поверхностью 18 взаимодействует с лопастями 3 посредством пружинных колец 21, 22, подпружинен в транспортное положение пружиной 23 и снабжен насадкой 24 для создания перепада давления для перемещения полого вала 6 в рабочее положение. Для регулирования описанного диаметра по калибрующим элементам 4 лопастей 3 выше и ниже полого вала 6 установлены шайбы 25, 26. Пазы 5 корпуса 1 под лопасти 3 выполнены таким образом, что верх 27 каждой лопасти 3 смещен по окружности вперед по ходу вращения корпуса 1 относительно низа 28 лопасти 3 (фиг. 2).The sliding calibrator-centralizer contains a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
С помощью резьбы 11 устройство присоединяют к колонне бурильных труб (на фиг. 1, 2 не показана), а с помощью резьбы 29 соединяют с долотом или расширителем (на фиг. 1, 2 не показан) и спускают в скважину (на фиг. 1, 2 не показана). При этом полый вал 6 находится в транспортном положении, подпружиненный пружиной 23. Лопасти 3, снабженные хвостовиками 9, 10, находятся в транспортном положении. По достижении необходимого интервала калибровки колонну труб начинают вращать при одновременном создании осевой нагрузки и промывке полости труб и устройства закачкой жидкости. При этом под действием перепада давления на насадке 24 полый вал 6, выполненный в верхней части в виде поршня 7, воздействуя на нижнюю шайбу 26 и сжимая пружину 23, перемещается вниз до упора, взаимодействуя конической поверхностью 18 через пружинные кольца 21, 22 с внутренней поверхностью 30 лопастей 3, перемещая лопасти 3 в рабочее положение. При этом лопасти 3 зафиксированы от несанкционированного выдвижения наружу втулками 16 и 17, которые жестко закреплены в верхней 14 и нижней 15 части пазов корпуса 1. Благодаря тому, что отверстия 8 полого вала 6 соединяют проходной канал 20 и пазы корпуса 5, в которых размещены лопасти 3, при калибровании с закачкой жидкости происходит вымывание шлама из пазов 5 корпуса 1. Благодаря тому, что полый вал 6 конической поверхностью 18 взаимодействует с лопастями 3 посредством пружинных колец 21, 22, исключается заклинивание устройства в скважине, а также появляется возможность управлять траекторией ствола скважины в компоновке с долотом при бурении. Благодаря тому, что выше и ниже полого вала 6 установлены шайбы 25, 26, есть возможность регулировать положение лопастей в рабочем и транспортном положении, что расширяет функциональные возможности устройства. Благодаря тому, что верх 27 каждой лопасти 3 смещен по окружности вперед по ходу вращения корпуса 1 относительно низа 28 лопасти 3 при работе появляется эффект самозатягивания компоновки, как следствие, уменьшается нагрузка при работе устройства.Using
Предлагаемая конструкция калибратора-центратора раздвижного является надежной в работе, исключает заклинивание устройства в скважине и обеспечивает получение калиброванного ствола необходимого диаметра как при работе с долотом, так и в компоновке с расширителем, требует минимальных материальных и временных затрат при изготовлении и эксплуатации.The proposed design of a sliding calibrator-centralizer is reliable in operation, eliminates jamming of the device in the well and provides a calibrated barrel of the required diameter both when working with a bit and in an assembly with an expander, it requires minimal material and time costs in manufacturing and operation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142960A RU2695186C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Sliding calibrator-centralizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142960A RU2695186C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Sliding calibrator-centralizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2695186C1 true RU2695186C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142960A RU2695186C1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Sliding calibrator-centralizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2695186C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110566137A (en) * | 2019-10-17 | 2019-12-13 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | anti-sticking stabilizer |
CN114278236A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 通化红光石油机械有限责任公司 | Casing centralizing and patching device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2229582C1 (en) * | 2003-07-30 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОС" | Hydraulically expanding underreamer |
RU2318975C1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Extendable well reamer |
RU2425944C1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Extension-type reamer bit |
RU2441130C2 (en) * | 2009-11-30 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Hydraulic calibrator-centraliser |
RU2445431C1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well rounder |
RU2578135C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well expander |
EP2801693B1 (en) * | 2008-11-10 | 2018-03-28 | Weatherford Technology Holdings, LLC | Extendable cutting tools for use in a wellbore |
-
2018
- 2018-12-04 RU RU2018142960A patent/RU2695186C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2229582C1 (en) * | 2003-07-30 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОС" | Hydraulically expanding underreamer |
RU2318975C1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Extendable well reamer |
EP2801693B1 (en) * | 2008-11-10 | 2018-03-28 | Weatherford Technology Holdings, LLC | Extendable cutting tools for use in a wellbore |
RU2441130C2 (en) * | 2009-11-30 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Hydraulic calibrator-centraliser |
RU2425944C1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Extension-type reamer bit |
RU2445431C1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well rounder |
RU2578135C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well expander |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110566137A (en) * | 2019-10-17 | 2019-12-13 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | anti-sticking stabilizer |
CN114278236A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 通化红光石油机械有限责任公司 | Casing centralizing and patching device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418147C1 (en) | Calibrating device of extension-type well shaft | |
US10018014B2 (en) | Actuation assemblies, hydraulically actuated tools for use in subterranean boreholes including actuation assemblies and related methods | |
US9133674B2 (en) | Downhole tool actuation having a seat with a fluid by-pass | |
US5111893A (en) | Device for drilling in and/or lining holes in earth | |
US7325630B2 (en) | Hole opener | |
RU2462577C2 (en) | Expanding reamer for holes reaming and method of hole reaming | |
RU2687837C2 (en) | Lock and parts of lock for components of drill string and components | |
US9816351B2 (en) | Multi-stage cementing tool and method | |
US8863843B2 (en) | Hydraulic actuation of a downhole tool assembly | |
US3051255A (en) | Reamer | |
RU2452848C2 (en) | Borehole tool activator, borehole tool and method of borehole enlargement | |
RU2695186C1 (en) | Sliding calibrator-centralizer | |
US20170211333A1 (en) | Downhole rotary cutting tool | |
US10017994B2 (en) | Boring apparatus and method | |
EP0557379A1 (en) | Apparatus for directional drilling | |
RU2425944C1 (en) | Extension-type reamer bit | |
CA2387568C (en) | Drill bit with eccentric body | |
US3250578A (en) | Well apparatus | |
RU2441130C2 (en) | Hydraulic calibrator-centraliser | |
US9752411B2 (en) | Downhole activation assembly with sleeve valve and method of using same | |
RU2318975C1 (en) | Extendable well reamer | |
US20150376952A1 (en) | Downhole under-reamer and associated methods | |
RU2445431C1 (en) | Well rounder | |
US9976354B2 (en) | Boring apparatus and method | |
US20170226818A1 (en) | Counting sliding sleeve and components thereof |