RU2728302C1 - Device for inlet of balls into pipeline - Google Patents
Device for inlet of balls into pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728302C1 RU2728302C1 RU2020112720A RU2020112720A RU2728302C1 RU 2728302 C1 RU2728302 C1 RU 2728302C1 RU 2020112720 A RU2020112720 A RU 2020112720A RU 2020112720 A RU2020112720 A RU 2020112720A RU 2728302 C1 RU2728302 C1 RU 2728302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balls
- pipeline
- housing
- channel
- drum
- 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
- E21B23/10—Tools specially adapted therefor
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)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, является элементом наземного оборудования скважины и предназначено для осуществления последовательного ввода шаров в поток рабочей жидкости, прокачиваемой по нагнетательному трубопроводу без остановки потока рабочей жидкости, сброса давления и перекрытия потока жидкости в трубопроводе. Устройство может быть применено при гидравлическом разрыве пластов, 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 for the implementation of sequential introduction of balls into the flow of the working fluid pumped through the injection pipeline without stopping the flow of the working fluid, relieving pressure and shutting off the fluid flow in the pipeline. The device can be used in hydraulic fracturing, as well as in the development, operation, repair of oil, gas and gas condensate wells.
Известно устройство ввода шаров в трубопровод, содержащее корпус с каналом для перемещения шаров, механизм для ввода шаров, привод (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №629325 «Устройство для очистки труб от парафиновых отложений» МПК Е21В43/00, опубл. 25.10.1978 г.).Known is a device for introducing balls into a pipeline containing a housing with a channel for moving balls, a mechanism for introducing balls, a drive (see the description of the invention to USSR inventor's certificate No. 629325 "Device for cleaning pipes from paraffin deposits" IPC E21B43 / 00, publ. 25.10. 1978).
Известное устройство устанавливают во внутренней колонне скважины, при этом размеры устройства ограничены габаритами внутреннего канала колонны скважины, а размеры диаметров используемых шаров не соответствуют размерам шаров, применяемым при гидравлическом разрыве пластов. The known device is installed in the inner string of the well, while the dimensions of the device are limited by the dimensions of the inner channel of the well string, and the sizes of the diameters of the balls used do not correspond to the sizes of the balls used in hydraulic fracturing.
Механизмы для удержания шара известного устройства размещены непосредственно во внутренней полости оборудования, включённого в состав колонны НКТ, тем самым, значительно уменьшается проходной канал колонны НКТ для потока рабочих сред, что уменьшает результативность и продуктивность проводимых работ.The mechanisms for holding the ball of the known device are placed directly in the inner cavity of the equipment included in the tubing string, thereby significantly reducing the flow channel of the tubing string for the flow of working media, which reduces the efficiency and productivity of the work performed.
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 приведёт к не контролируемому сбросу шара и, следовательно, к аварийной ситуации.In the known device for the release of the ball, it is necessary to manipulate with a change in the injection mode of the working fluid (change in pressure, flow rate). In most cases, this is impossible without the temporary suspension of the main types of work carried out at the wellhead, since it is a violation of the technology of the work being carried out. In addition, in the known device there is a possibility of erosion of the internal parts of the device due to large flows, which will lead to an uncontrolled discharge of the ball and, consequently, to an emergency.
Известно устройство ввода шаров в трубопровод, принятое в качестве прототипа, содержащее помещённый в корпус механизм для ввода шаров, соединенный с приводом с возможностью фиксации от самопроизвольного проворота, где корпус выполнен с каналом для перемещения шаров и с присоединительными элементами для его монтажа в трубопровод, (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации на изобретение №2633461, Е21В 23/08, опубл. 12.10.2017 г.).It is known a device for introducing balls into a pipeline, taken as a prototype, containing a mechanism for introducing balls placed in the body, connected to the drive with the possibility of fixing against spontaneous rotation, where the body is made with a channel for moving the balls and with connecting elements for mounting it into the pipeline, ( see the description of the invention to the patent of the Russian Federation for invention No. 2633461, Е21В 23/08, publ. 12.10.2017).
Загрузка шарами известного устройства трудоёмка и долговременна. В известном устройстве для загрузки шаров необходимо отсоединить привод, открутить гайку прижимную, извлечь из корпуса стакан со шнеком и только после этого загружать шары. Для извлечения стакана со шнеком из корпуса в полевых условиях приходится использовать грузоподъёмные механизмы, что не всегда возможно. Loading the balls of the known device is laborious and long-term. In a known device for loading balls, it is necessary to disconnect the drive, unscrew the clamping nut, remove the glass with the auger from the housing, and only then load the balls. To remove the glass with auger from the body in the field, it is necessary to use lifting mechanisms, which is not always possible.
В известном устройстве нижний конец вала шнека находится непосредственно возле проходного канала, по которому проходит поток рабочей жидкости, в результате чего возможен размыв нижнего крепления вала, приводящий к неработоспособности устройства и последующей аварии. In the known device, the lower end of the screw shaft is located directly near the passage channel through which the flow of working fluid passes, as a result of which the lower shaft attachment can be washed out, leading to the inoperability of the device and a subsequent accident.
В известном устройстве подшипник, обеспечивающий вращение механизм для ввода шаров, расположен во внутренней полости устройства и ничем не защищен от попадания прокачиваемой рабочей жидкости. В незащищённый подшипник попадет прокачиваемая жидкость, приводящая подшипник к преждевременному износу и к его выходу из строя.In the known device, the bearing providing rotation of the mechanism for introducing the balls is located in the inner cavity of the device and is not protected by anything from the penetration of the pumped working fluid. An unprotected bearing will get pumped fluid, which will cause the bearing to wear prematurely and to fail.
Технической задачей и техническим результатом создания предлагаемого устройства является повышение надежности работы, срока службы и удобства пользования за счет простоты при эксплуатации, обслуживании и ремонте.The technical task and the technical result of the creation of the proposed device is to increase the reliability of operation, service life and ease of use due to the ease of operation, maintenance and repair.
Технический результат достигается тем, что устройство ввода шаров в трубопровод содержит корпус, внутри которого установлен с возможностью фиксации от поворота и неконтролируемого ввода шаров в трубопровод механизм для ввода шаров, соединенный с приводом, при этом корпус выполнен с каналом для перемещения шаров и с присоединительными элементами для монтажа корпуса к трубопроводу, при этом корпус выполнен из двух частей, имеющих ступенчатую сопрягаемую поверхность и соединенных между собой по периметру, при этом обе части корпуса выполнены с отверстием для ввода шаров, оснащенным съёмной пробкой, и со сквозным отверстием, образующим проходной канал соосный и сопрягаемый с каналом трубопровода, при этом одна из частей корпуса выполнена с цилиндрической полостью для установки механизма ввода шаров, выполненного в виде жестко закрепленного на валу цилиндрического барабана с посадочными местами для размещения шаров в виде пазов, расположенных с равным интервалом на его боковой поверхности, при этом вал установлен концами в защищенных подшипниковых опорах, закрепленных на корпусе, один конец вала соединён с приводом, а другой – с индикатором для визуального контроля факта поворота барабана и порядкового номера введённого в трубопровод шара, а цилиндрическая поверхность полости выполнена с пазом в виде полуцилиндра, образующим при вращении барабана совместно с его посадочным местом отверстие для выхода шара в проходной канал.The technical result is achieved by the fact that the device for introducing balls into the pipeline contains a housing, inside of which it is installed with the possibility of fixing against rotation and uncontrolled introduction of balls into the pipeline ball entry mechanism, connected to the drive, while the housing is made with channel for moving balls and with connecting elements for mounting housings to the pipeline, wherein the body is made of two parts having a stepped mating surface and connected to each other along the perimeter, while both parts of the body are made with a hole for entering balls, equipped with a removable plug, and with a through hole forming a passage channel coaxial and mating with the pipeline channel, while one of the body parts is made with a cylindrical cavity for the installation of the ball introduction mechanism, made in the form of rigidly fixed on the shaft cylindrical drum with seats for the placement of balls in the form of grooves, located at equal intervals on its lateral surface, while shaft installed at the ends in protected bearing supports fixed to the housing, one end of the shaft is connected to the drive, and the other - with an indicator for visual control of the fact of rotation of the drum and the serial number of the ball introduced into the pipeline, and the cylindrical surface of the cavity is made with a groove in the form of a half-cylinder, which, when the drum rotates, together with its seat, an opening for the ball to exit into the through channel.
В предлагаемом устройстве загрузку шаров осуществляют без разборки устройства, сохраняя, тем самым, его герметичность. Для загрузки шаров необходимо только выкрутить съёмную пробку и через открывшееся отверстие произвести загрузку шаров. Для удобства эксплуатации загрузочные отверстия выполнены с двух противоположных сторон устройства, что позволяет оператору выбирать сторону для загрузки шаров.In the proposed device, the balls are loaded without disassembling the device, thereby maintaining its tightness. To load the balls, you just need to unscrew the removable plug and load the balls through the opened hole. For ease of use, the loading holes are made on two opposite sides of the device, which allows the operator to choose the side for loading the balls.
Вал барабана предлагаемого устройства расположен на значительном расстоянии от потока жидкости, что исключает его размыв и повышает надёжность работы устройства.The drum shaft of the proposed device is located at a considerable distance from the fluid flow, which eliminates its erosion and increases the reliability of the device.
Подшипниковые узлы вала механизма ввода шаров предлагаемого устройства вынесены на наружную поверхность корпуса устройства и не имеют контакта с прокачиваемой по трубопроводу жидкостью, что исключает их загрязнение и размыв, и повышает надёжность работы устройства в целом. Конструкция подшипниковых опор обеспечивает защиту подшипников от атмосферных воздействий.The bearing assemblies of the shaft of the ball input mechanism of the proposed device are placed on the outer surface of the device body and do not have contact with the liquid pumped through the pipeline, which excludes their contamination and erosion, and increases the reliability of the device as a whole. The design of the bearing arrangements ensures that the bearings are weatherproof.
Конструкция устройства ввода шаров в трубопровод поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид; на фиг. 2 изображен общий вид с установкой барабана в полукорпусе; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг.3; на фиг. 5 – сечение В - В на фиг.3; на фиг. 6 - полость для установки барабана; на фиг. 7 - барабан, общий вид.The design of the device for introducing balls into the pipeline is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows a general view; in fig. 2 shows a general view with the installation of a drum in a half-case; in fig. 3 - view A in FIG. 2; in fig. 4 - section B - B in figure 3; in fig. 5 - section B - B in figure 3; in fig. 6 - cavity for drum installation; in fig. 7 - drum, general view.
Устройство ввода шаров в трубопровод содержит корпус, выполненный из двух частей: полукорпуса 1 и полукорпуса 2, имеющих ступенчатую сопрягаемую поверхность и соединенных между собой по периметру болтовым соединением 3.The device for introducing balls into the pipeline contains a body made of two parts: half-body 1 and half-
Каждая часть корпуса 1 и 2 выполнена со сквозным отверстием 4 и 5 соответственно, которые образуют при монтаже устройства проходной соосный и сопрягаемый с трубопроводом канал, через который вводятся шары в трубопровод.Each part of the
На полукорпусах 1 и 2 выполнены резьбовые отверстия 6 для монтажа предлагаемого устройства в трубопровод. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, устанавливаемой в канавку 7, выполненную вокруг отверстий 4 и 5 проходного канала (прокладка на чертеже не показана).On the half-
Полукорпус 2 имеет выступ 8 с канавкой по торцу контура под уплотнительную манжету 9, которая обеспечивает герметичность внутренней полости, образуемой при соединении полукорпусов 1 и 2. The half-
Одна из частей корпуса, например, полукорпус 2 имеет цилиндрическую полость 10 с днищем для установки механизма ввода шаров, выполненного в виде барабана 11. Цилиндрическая поверхность полости 10 имеет в своей нижней части паз (выемку) 12 в виде полуцилиндра, образованный при выполнении сквозного отверстия 5.One of the parts of the body, for example, the half-
Для обеспечения загрузки шаров в барабан 11 в полукорпусе 1 и полукорпусе 2 соосно выполнены загрузочные отверстия (отверстия на чертеже не показаны). Отверстия после загрузки шаров и при эксплуатации устройства герметично закрыты съёмными пробками 13 и 14.To ensure that the balls are loaded into the
Барабан 11 выполнен цилиндрической формы с центральным сквозным отверстием для установки на вал 15 и жестко соединён с валом 15 (центральное отверстие на чертеже не показано). По боковой поверхности барабана 11 с равным интервалом выполнены посадочные места 16 в виде пазов в форме полуцилиндра для размещения шаров (шары на чертеже не показаны). Количество посадочных мест 16 может меняться в зависимости от вида проводимых работ, для чего барабан 11 может быть выполнен сменным. Барабан 11 закреплён с возможностью фиксации от проворота стопором 17. Вал 15 выступает концами за полукорпуса 1 и 2 с обеих сторон. С наружных сторон полукорпусов 1 и 2 установлены подшипниковые узлы 18 в обоймах 19 для установки в них вала 15. На один конец вала 15 установлен привод устройства, а на другой – устройство индикации, обеспечивающее визуальный контроль факта проворота барабана и порядкового номера вброшенного шара (привод на чертеже не показан). The
Вращение вала 15, и соответственно барабана 11 может быть осуществлено: вручную, приводом механизированным гидравлическим, приводом пневматическим, приводом электрическим или другим известным приводом. Привод обеспечивает поворот вала на определенный угол, обусловленный угловым шагом расположения посадочных мест шаров 16 на барабане 11.The rotation of the
На валу 15 установлены уплотнительные манжеты 20, обеспечивающие герметичность сопряжения вала 15 с полукорпусами 1 и 2.
Устройство индикации для визуального контроля факта поворота барабана и порядкового номера вброшенного шара может быть выполнено, например, в виде стрелки 21, жестко закрепленной на валу 15, и цифр, нанесенных на поверхности полукорпуса 1 вокруг вала 15. Цифры на корпусе расположены с тем же шагом, что и посадочные места 16 в барабане 11, при этом, количество цифр равно количеству посадочных мест 16 в барабане 11 минус одно место.An indication device for visual control of the fact of rotation of the drum and the serial number of the thrown ball can be made, for example, in the form of an
Рым болт 22 закреплен на корпусе для строповки устройства при погрузочных и разгрузочных работах.The
Устройство ввода шаров работает следующим образом.The ball input device works as follows.
Монтаж предварительно собранного устройства в трубопровод, производят с использованием резьбовых отверстий 6 для монтажа, выполненных на полукорпусах 1 и 2, при этом проходной канал устройства становится составной частью канала трубопровода (внутренний диаметр проходного канала устройства равен внутреннему диаметру трубопровода). Installation of a pre-assembled device into a pipeline is carried out using threaded
Затем, с удобной стороны, выкручивается пробка 13 или 14 и через загрузочное отверстие в корпусе поштучно загружаются шары, поворачивая барабан 11 и обеспечивая возможность попадания шара на посадочное место 16. Then, from the convenient side, the
При этом одно посадочное место 16 в барабане 11 оставляют всегда пустым, и при загрузке максимально возможного количества шаров в барабан, пустое посадочное место в исходном состоянии (после загрузки) находится в месте выхода шаров в трубопровод. Это обеспечивает отсутствие возможности нахождения шара в месте выхода в трубопровод в исходном положении барабана и бесконтрольного сброса шара в трубопровод.In this case, one
После загрузки шаров и при эксплуатации загрузочные отверстия герметично закрываются пробками 13 или 14 After loading the balls and during operation, the loading holes are hermetically closed with
При вращении барабана 11 на валу 15 на определённый угол происходит совмещение паза 12 с посадочным местом 16 в барабане11 с образованием цилиндрического отверстия, совпадающего со сквозным каналом, образованным отверстиями 4 и 5, а так же с каналом трубопровода. В этот момент и происходит сброс шара во внутренний канал трубопровода. С помощью устройства индикации, производится визуальный контроль факта поворота барабана 11 и порядкового номера сброшенного шара.When the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112720A RU2728302C1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Device for inlet of balls into pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020112720A RU2728302C1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Device for inlet of balls into pipeline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2728302C1 true RU2728302C1 (en) | 2020-07-29 |
Family
ID=72085740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020112720A RU2728302C1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Device for inlet of balls into pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2728302C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU629325A1 (en) * | 1969-03-24 | 1978-10-25 | Lepeshkin Boris N | Device for cleaning pipes from paraffin deposits |
EA010676B1 (en) * | 2005-06-24 | 2008-10-30 | Экстрим Койл Дриллинг Корпорэйшн | Coiled tubing top drive rig and method for inserting coiled tubing into a well |
CN201843596U (en) * | 2010-10-28 | 2011-05-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Automatic feeding device for foam drainage balls in gas well |
CN102644455A (en) * | 2012-04-27 | 2012-08-22 | 宝鸡市赛孚石油机械有限公司 | Hydraulic control rotary ball injector |
RU2491410C2 (en) * | 2007-12-21 | 2013-08-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Array with ball drop and method of its usage in well |
RU2633461C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефть - Сервис Прокат" | Device for introducing balls into pipeline |
-
2020
- 2020-03-30 RU RU2020112720A patent/RU2728302C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU629325A1 (en) * | 1969-03-24 | 1978-10-25 | Lepeshkin Boris N | Device for cleaning pipes from paraffin deposits |
EA010676B1 (en) * | 2005-06-24 | 2008-10-30 | Экстрим Койл Дриллинг Корпорэйшн | Coiled tubing top drive rig and method for inserting coiled tubing into a well |
RU2491410C2 (en) * | 2007-12-21 | 2013-08-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Array with ball drop and method of its usage in well |
CN201843596U (en) * | 2010-10-28 | 2011-05-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Automatic feeding device for foam drainage balls in gas well |
CN102644455A (en) * | 2012-04-27 | 2012-08-22 | 宝鸡市赛孚石油机械有限公司 | Hydraulic control rotary ball injector |
RU2633461C1 (en) * | 2016-09-05 | 2017-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефть - Сервис Прокат" | Device for introducing balls into pipeline |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2352756C1 (en) | Bushing for insulating hydro-break | |
US4390171A (en) | Compression spring capsule | |
US4506729A (en) | Drill string sub with self closing cable port valve | |
US20100143163A1 (en) | Packing Nut Lock and Access Bore Cover Locking Assembly | |
EA034287B1 (en) | Device for ensuring continuous circulation of drilling mud in well drilling | |
US10941902B2 (en) | Valve grease blocks for high pressure valves and high pressure valves using the same | |
RU2728302C1 (en) | Device for inlet of balls into pipeline | |
AU2005203717A1 (en) | Locking mechanism | |
US5746249A (en) | Oil well blow-out preventer and sealing device | |
US9784068B2 (en) | Stem guide system | |
US11566482B2 (en) | Well tool | |
RU2449192C1 (en) | Reversible check valve | |
US8936088B2 (en) | Cutting assembly and method of cutting coiled tubing | |
US2078402A (en) | Releasable choke | |
US4350204A (en) | Reamer | |
RU2633461C1 (en) | Device for introducing balls into pipeline | |
US20170350200A1 (en) | Spinner tool with control valve | |
KR102655372B1 (en) | Improved Pipeline Devices | |
RU2751909C1 (en) | Wellhead ball catcher | |
RU2267002C1 (en) | Cable adapter sub | |
US3035640A (en) | Kelly cock | |
RU2154725C1 (en) | Gear to render mouth well-head tight | |
RU2272123C1 (en) | Well head sealing device | |
RU2720714C1 (en) | Well head for pressure release | |
WO2018032098A1 (en) | Blowout preventer with integrated flow tee, stuffing box bottom, and grease fitting |