RU2701000C1 - Device for cutting process section in well tubing string - Google Patents
Device for cutting process section in well tubing string Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701000C1 RU2701000C1 RU2018137316A RU2018137316A RU2701000C1 RU 2701000 C1 RU2701000 C1 RU 2701000C1 RU 2018137316 A RU2018137316 A RU 2018137316A RU 2018137316 A RU2018137316 A RU 2018137316A RU 2701000 C1 RU2701000 C1 RU 2701000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- housing
- cutting
- cutters
- oil
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/002—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe
- E21B29/007—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe with a radially-retracting cutter rotating outside the pipe
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)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для вырезания технологических участков в колоннах труб скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях.The invention relates to the field of the oil and gas industry, in particular to devices for cutting technological sections in pipe columns of wells in oil, gas and gas condensate fields.
При эксплуатации скважин с течением времени возникает необходимость проведения работ по вырезке технологических участков колонны труб скважины, например, при установке цементных мостов или при создании естественных флюидоупорных покрышек горных пород в процессе строительства, капитального ремонта, консервации и ликвидации скважин. Одним из распространенных вариантов создания технологического участка в колонне труб скважины является использование компоновки бурильного инструмента, в состав которой входит устройство для вырезания с выдвижными армированными резцами. При выполнении работ по вырезанию технологического участка в колонне труб скважины возникают многочисленные осложнения, в том числе заклинивание бурильного инструмента, деформация или слом резцов. Скопление металлической стружки, частиц цементного камня и шлама во внутренней полости устройства для вырезания и пазах, предназначенных для складывания резцов в транспортное положение, приводит к заклиниванию лопастей устройства для вырезания в рабочем положении и возникновению различного рода аварийных ситуаций, в результате которых длина технологического участка не достигает проектной величины, происходит рост временных и материальных затрат на ликвидацию аварийных ситуаций, что приводит к срыву графика выполнения работ на скважине.When operating wells over time, there is a need to carry out work on cutting technological sections of the pipe string of the well, for example, when installing cement bridges or when creating natural fluid-resistant rock coverings in the process of construction, overhaul, conservation and liquidation of wells. One of the common options for creating a technological section in a pipe string is the use of a drilling tool layout, which includes a cutting device with retractable reinforced cutters. When performing work on cutting a technological section in a pipe string of a well, numerous complications arise, including jamming of the drilling tool, deformation or scrap of the cutters. The accumulation of metal chips, particles of cement stone and sludge in the internal cavity of the cutting device and grooves intended for folding the cutters in the transport position leads to jamming of the blades of the cutting device in the working position and the emergence of various kinds of emergency situations, as a result of which the length of the technological section is not reaches the design value, there is an increase in time and material costs for the elimination of emergency situations, which leads to a disruption of the work schedule for the well INE.
Известно устройство для вырезания участка колонны труб в скважине (патент RU №2136841, МПК Е21В 29/00, опубл. 10.09.1999 г., бюл. №25), содержащее корпус с внутренним аксиальным проходом, внутреннюю оправку и подвижные резцы, выступающие радиально от корпуса, при этом внутренняя оправка установлена в корпусе перпендикулярно его аксиальной оси и жестко с ним связана, а каждый из резцов расположен во внутренней оправке и состоит из подвижных в осевом направлении охватывающих и охватываемых элементов, выполненных с возможностью телескопического движения, причем каждый элемент резца имеет ограничитель движения внутри оправки, ограничитель движения каждого элемента резца выполнен в виде уступа, рабочая поверхность элементов подвижных резцов имеет сферическую форму и армирована твердым сплавом.A device is known for cutting a section of a pipe string in a well (patent RU No. 2136841, IPC ЕВВ 29/00, publ. 09/10/1999, bull. No. 25), comprising a housing with an internal axial passage, an internal mandrel and movable cutters protruding radially from the housing, while the inner mandrel is installed in the housing perpendicular to its axial axis and rigidly connected with it, and each of the cutters is located in the inner mandrel and consists of axially movable covering and male elements made with the possibility of telescopic movement, moreover, each element of the cutter has a movement limiter inside the mandrel, the movement limiter of each element of the cutter is made in the form of a step, the working surface of the elements of the moving cutters is spherical and reinforced with hard alloy.
Недостатками конструкции данного устройства являются:The disadvantages of the design of this device are:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;
- отсутствие возможности принудительного возврата резцов вырезающего устройства из рабочего положения в транспортное.- the lack of the possibility of forcibly returning the cutters of the cutting device from the working position to the transport one.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для вырезания участка колонны труб в скважине (патент RU №2110665, МПК Е21В 29/00, опубл. 10.05.1998 г., бюл. №13), содержащее корпус с пазами, в пазах шарнирно закреплены выдвижные резцы с возможностью взаимодействия с поршнем гидравлического привода, выполненного в виде полого цилиндра с буртом и оканчивающегося клиновой поверхностью, взаимодействие осуществляется в плоскости режущей кромки резцов, перпендикулярной оси устройства, а в плоскости выдвижения резцов в корпусе выполнены радиальные каналы, направленные в зону вырезания, выдвижные резцы фиксируются в крайнем выдвинутом и транспортном положениях за счет наличия верхней и нижней опорных плоскостей и пружины, установленной в канавке, выполненной в корпусе и выдвижных резцах в зоне их выдвижения.The closest in technical essence and the achieved result is a device for cutting a section of a pipe string in a well (patent RU No. 2110665, IPC ЕВВ 29/00, publ. 05/10/1998, bull. No. 13), containing a housing with grooves in grooves retractable cutters are pivotally fixed with the possibility of interaction with the hydraulic drive piston, made in the form of a hollow cylinder with a shoulder and ending with a wedge surface, the interaction is carried out in the plane of the cutting edge of the cutters perpendicular to the axis of the device, and in the plane of extension of the cutters radial channels are made in the housing, directed to the cutting zone, the retractable cutters are fixed in the extreme extended and transport positions due to the presence of the upper and lower supporting planes and a spring installed in the groove made in the housing and the retractable cutters in the zone of their extension.
Недостатками конструкции данного устройства являются:The disadvantages of the design of this device are:
- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;
- отсутствие возможности принудительного возврата резцов вырезающего устройства из рабочего положения в транспортное.- the lack of the possibility of forcibly returning the cutters of the cutting device from the working position to the transport one.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства для вырезания технологического участка в колонне труб скважины в компоновке бурильного инструмента, позволяющего расширить технологические возможности и обеспечить безаварийное проведение работ по вырезанию технологических участков в колоннах труб скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях при строительстве, капительном ремонте, консервации и ликвидации скважин.The problem to which the claimed invention is directed, is to provide a device for cutting a technological section in a pipe string of a well in a drilling tool arrangement that allows expanding technological capabilities and ensuring trouble-free work on cutting technological sections in a pipe string of wells in oil, gas and gas condensate fields construction, capital repairs, conservation and liquidation of wells.
Для решения указанной задачи в заявленном изобретении используются конструкция резцов и гидравлического привода, обеспечивающие принудительное возвращение резцов и штока привода из рабочего в транспортное положение, а также радиальное расположение и профиль продольных пазов в корпусе устройства в виде прямоугольной или равнобедренной трапеции, позволяющая минимизировать риски заклинивания деформированных резцов при перемещении и вращении бурильного инструмента в стволе скважины.To solve this problem, the claimed invention uses the design of cutters and a hydraulic actuator, ensuring the forced return of the cutters and the actuator rod from the worker to the transport position, as well as the radial arrangement and the profile of the longitudinal grooves in the device body in the form of a rectangular or isosceles trapezoid, which minimizes the risk of jamming of deformed incisors when moving and rotating the drilling tool in the wellbore.
Технический результат изобретения выражается в увеличении производительности и управляемости бурильного инструмента, содержащего в компоновке устройство для вырезания технологического участка в колонне труб скважины, снижении рисков заклинивания оборудования в скважине и уменьшении продолжительности спуско-подъемных операций при проведении работ по вырезанию технологических участков в колоннах труб скважин.The technical result of the invention is expressed in increasing the productivity and controllability of a drilling tool containing a device for cutting a technological section in a well pipe string, reducing the risk of jamming equipment in the well and reducing the duration of tripping operations when cutting technological sections in a well pipe string.
Сущность изобретения поясняется схемами. На фиг. 1 и фиг. 2 схематично представлено предлагаемое устройство для вырезания технологического участка в колонне труб скважин с резцами в транспортном и рабочем положении соответственно. Устройство для вырезания состоит из поршня 1 гидравлического привода, в состав которого входят полый шток 2 и шайба-винт 3, шарнирно закрепленных в корпусе устройства выдвижных резцов 4, армированных по площади рабочей поверхности, пружин 5, цилиндра «муфта-ниппель» 6, цилиндра «муфта-муфта» 7, цилиндра «ниппель-ниппель» 8, цилиндра «муфта-ниппель» 9. На фиг. 3 схематично представлен профиль пазов в корпусе устройства для вырезания, выполненный в виде прямоугольной трапеции для обеспечения возврата резцов, деформированных при вращении вправо, «по часовой стрелке», в транспортное положение по окончании проведения работ по вырезанию технологического участка в колонне труб. На фиг. 4 схематично представлен профиль пазов в корпусе устройства, выполненный в виде равнобедренной трапеции для обеспечения возврата резцов, деформированных при вращении вправо, «по часовой стрелке», и влево, «против часовой стрелки», в транспортное положение по окончании проведения работ по вырезанию технологического участка в колонне труб.The invention is illustrated by diagrams. In FIG. 1 and FIG. 2 schematically shows the proposed device for cutting a technological section in a string of well pipes with cutters in the transport and working position, respectively. The cutting device consists of a piston 1 of a hydraulic actuator, which includes a
Устройство работает следующим образом. При проведении работ по вырезанию технологического участка в колонне труб скважины, в составе компоновки низа бурильной колонны монтируется предлагаемое устройство для вырезания. Бурильная колонна с вырезающим устройством спускается в скважину в заданный интервал, причем глубина расположения вырезающих резцов соответствует проектной глубине начала интервала вырезки. Для зарезания технологического участка, во внутреннее пространство колонны труб посредством прямой циркуляции осуществляется подача промывочной жидкости насосными агрегатами из емкостного парка. Промывочная жидкость может быть представлена буровым раствором или технической водой. Промывочная жидкость, поступающая через колонну бурильных труб, создает давление на входе устройства для вырезания и приводит в движение поршень 1, входящий в конструкцию гидравлического привода. Перемещение поршня 1 приводит в движение полый шток 2 вместе с шайбой-винтом 3. Поступательное перемещение штока 2 с выступами большего диаметра на внешней поверхности штока приводит в движение вырезающие резцы 4, армированные по площади рабочей поверхности, и выходу резцов 4 из продольных пазов корпуса устройства для вырезания, расположенных радиально с интервалом 90° или 120° по контуру устройства для вырезания. Посредством вращательного движения бурильной колонны осуществляется начало процесса зарезания колонны труб в скважине. Начало процесса зарезания фиксируется по росту крутящего момента бурильной колонны и давлению нагнетания промывочной жидкости, а также по выходу металлической стружки из скважины. Процесс зарезки колонны труб осуществляется до полного выхода резцов из корпуса устройства для вырезания. После прекращения подачи промывочной жидкости в бурильную колонну, шток возвращается в транспортное положение за счет разжимающего усилия пружин 5, установленных в корпусе устройства с противоположных концов штока 2, выступы большего диаметра на внешней поверхности штока способствуют принудительному возврату вырезающих резцов 4 в транспортное положение. Профиль продольных пазов в корпусе устройства для вырезания выполнен в виде прямоугольной или равнобедренной трапеции для обеспечения возврата резцов, деформированных при вращении вправо, «по часовой стрелке», или влево, «против часовой стрелки», в транспортное положение. В случае выхода из строя резцов осуществляется подъем бурильной колонны на дневную поверхность, ревизия инструмента и замена комплекта резцов с последующим повторным спуском бурильного инструмента в скважину и продолжением процесса вырезания технологического участка в колонне труб до величины, равной проектной длине технологического участка. Контроль вырезания технологического участка в колонне труб скважины осуществляется по количеству выхода металлической стружки, а также путем проведения геофизических исследований в интервале вырезания.The device operates as follows. When carrying out work on cutting the technological section in the pipe string of the well, the proposed device for cutting is mounted as part of the layout of the bottom of the drill string. A drill string with a cutting device is lowered into the well at a predetermined interval, and the depth of the location of the cutting cutters corresponds to the design depth of the beginning of the cutting interval. To kill the technological section, flushing fluid is pumped into the interior of the pipe string by direct circulation from pumping units from the tank farm. Flushing fluid may be represented by drilling fluid or process water. The flushing fluid entering through the drill pipe string creates pressure at the inlet of the cutting device and drives the piston 1 included in the hydraulic drive structure. The movement of the piston 1 drives the
Таким образом, предлагаемое устройство для вырезания технологического участка в колонне труб скважины позволяет увеличить производительность и управляемость бурильного инструмента, содержащего в компоновке устройства для вырезания, снизить риски заклинивания оборудования в скважине и продолжительность спуско-подъемных операций при проведении работ по вырезанию технологических участков в колоннах труб скважин путем использования конструкции резцов и гидравлического привода, обеспечивающих принудительное возвращение резцов и штока привода из рабочего в транспортное положение, а также путем применения радиального расположения и профиля продольных пазов в корпусе устройства для вырезания в виде прямоугольной или равнобедренной трапеции.Thus, the proposed device for cutting a technological section in a pipe string of a well allows to increase the productivity and controllability of a drilling tool containing a cutting device in a layout, to reduce the risk of jamming equipment in the well and the duration of tripping operations when cutting technological sections in a pipe string wells by using the design of cutters and hydraulic drive, providing for the forced return of cutters and pcs Single drive from the working to the transport position as well as by applying radial location and profile of the longitudinal grooves in the body of the device for cutting a rectangular or isosceles trapezium.
Предлагаемое устройство для вырезания технологических участков в колоннах труб скважин позволяет расширить технологические возможности и обеспечить безаварийное проведение работ по вырезанию технологических участков в колоннах труб скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях, выраженное в увеличении производительности и управляемости бурильного инструмента, снижении рисков возникновения аварий или инцидентов в скважине и уменьшении продолжительности проведения работ.The proposed device for cutting technological sections in columns of well pipes allows expanding technological capabilities and ensuring trouble-free work on cutting technological sections in columns of well pipes in oil, gas and gas condensate fields, expressed in an increase in productivity and controllability of drilling tools, reducing the risk of accidents or incidents in the well and reducing the duration of the work.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137316A RU2701000C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Device for cutting process section in well tubing string |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018137316A RU2701000C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Device for cutting process section in well tubing string |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701000C1 true RU2701000C1 (en) | 2019-09-24 |
Family
ID=68063367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018137316A RU2701000C1 (en) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | Device for cutting process section in well tubing string |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701000C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760545C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-29 | Наиль Мулахметович Абдуллин | Device for cutting out part of casing string |
RU2793506C1 (en) * | 2022-10-27 | 2023-04-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Milling machine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2110665C1 (en) * | 1996-05-06 | 1998-05-10 | Туймазинское управление буровых работ | Device for cutting out section of pipe string in well |
RU2494221C2 (en) * | 2011-12-20 | 2013-09-27 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Well tubing cutter-mill |
RU2518609C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for cutting out part of casing string in well |
US20160312561A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Tubular cutting tool |
RU166696U1 (en) * | 2016-05-27 | 2016-12-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR CUTTING A HOLE OF A COTTING HOLE IN A WELL |
-
2018
- 2018-10-22 RU RU2018137316A patent/RU2701000C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2110665C1 (en) * | 1996-05-06 | 1998-05-10 | Туймазинское управление буровых работ | Device for cutting out section of pipe string in well |
RU2494221C2 (en) * | 2011-12-20 | 2013-09-27 | Закрытое акционерное общество "Газтехнология" | Well tubing cutter-mill |
RU2518609C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for cutting out part of casing string in well |
US20160312561A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Tubular cutting tool |
RU166696U1 (en) * | 2016-05-27 | 2016-12-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR CUTTING A HOLE OF A COTTING HOLE IN A WELL |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760545C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-29 | Наиль Мулахметович Абдуллин | Device for cutting out part of casing string |
RU2793506C1 (en) * | 2022-10-27 | 2023-04-04 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Milling machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2013256091B2 (en) | Oilfield downhole wellbore section mill | |
RU2559255C2 (en) | Device and methods of pack-off of underground well bore and execution on cable of other borehole rotation operations | |
AU2002348294B2 (en) | Reverse section milling method and apparatus | |
US9725977B2 (en) | Retractable cutting and pulling tool with uphole milling capability | |
RU2418147C1 (en) | Calibrating device of extension-type well shaft | |
US8839864B2 (en) | Casing cutter | |
US9127507B2 (en) | Rotatable wireline tool of enhanced hydraulic drive consistency | |
RU2701000C1 (en) | Device for cutting process section in well tubing string | |
EP3676474B1 (en) | Milling tool | |
RU56931U1 (en) | DEVICE FOR CUTTING A PART OF A PIPE COLUMN IN A WELL | |
US20210207448A1 (en) | Apparatus for Downhole Milling of Material of a Well Wall | |
CA2964843C (en) | Safety valve for production wells | |
RU155575U1 (en) | Borehole pipe cutter | |
RU193376U1 (en) | HORIZONTAL WELL CLEANING COMPLEX | |
US1941723A (en) | Straight hole drilling device | |
RU2229582C1 (en) | Hydraulically expanding underreamer | |
EP3680447A1 (en) | A downhole method | |
RU173482U1 (en) | DEVICE FOR PERFORATION OF WELLS AND RELATED TECHNOLOGICAL OPERATIONS | |
RU164341U1 (en) | DEVICE FOR CARRYING WORKS IN A WELL | |
RU2674044C1 (en) | Well bore expander | |
RU157710U1 (en) | DRILLING HOLE PUNCHES | |
RU173432U1 (en) | DEVICE FOR PERFORATION OF WELLS AND RELATED TECHNOLOGICAL OPERATIONS | |
CN117328832A (en) | Milling tool and method for treating casing collar | |
US20020070015A1 (en) | Down-hole tool hydraulic force intensifier | |
SU1481375A1 (en) | Device for cutting-out a portion of pipe string in a well |