RU2739179C1 - Well ball catcher - Google Patents

Well ball catcher Download PDF

Info

Publication number
RU2739179C1
RU2739179C1 RU2020128398A RU2020128398A RU2739179C1 RU 2739179 C1 RU2739179 C1 RU 2739179C1 RU 2020128398 A RU2020128398 A RU 2020128398A RU 2020128398 A RU2020128398 A RU 2020128398A RU 2739179 C1 RU2739179 C1 RU 2739179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
funnel
collet
relative
plates
catcher
Prior art date
Application number
RU2020128398A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2020128398A priority Critical patent/RU2739179C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739179C1 publication Critical patent/RU2739179C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B31/00Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
    • E21B31/12Grappling tools, e.g. tongs or grabs
    • E21B31/18Grappling tools, e.g. tongs or grabs gripping externally, e.g. overshot

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to devices for servicing wells in oil and gas industry and can be used for gripping and extraction of balls from well after various process operations. Device comprises a cylindrical hollow body, a ball retaining hook installed in the body and made in the form of elastic plates with the possibility of angular displacement of the plates in relation to the body when the forces are exerted on them, adapter for connection with pipe string. Plates are made in form of split collet with lower clamping grip. Collet is installed inside the case, in the initial position of the collet plate are spring-loaded outside to the case. Housing outside is equipped with annular recess, on it at angle of 180° relative to each other there are two L-shaped slots in form of interconnected from below long and short sections. Funnel is fixed from below on the external circular recess of the housing. Catcher is equipped with two guide pins, which on one side are screwed into upper part of funnel, and on other side are inserted into L-shaped slots of housing. Cone has the possibility of longitudinal and transverse movement relative to the housing within L-shaped slots. From below funnel is equipped with radial holes, and on top funnel is equipped with internal annular stop limiting movement of housing downwards relative to funnel. In initial position pins are located in lower ends of long sections of L-shaped slots. Funnel relative to the body is fixed with a destructible screw. In the working position, the body can be limitedly moved relative to the funnel until it stops in the inner ring stopper of the funnel with movement of guide pins from lower ends of long sections to extreme right ends of short sections of L-shaped grooves and compression of collet plates inside from housing under effect of force created by lower end of housing, and closing of chuck grips.
EFFECT: increased reliability of operation at balls catching and efficiency during flushing, expanded functionality, reduced length and metal consumption.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для обслуживания скважин в нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для захвата и извлечения из скважины шаров при ремонте скважин, в том числе из немагнитных материалов, оставленных в скважине после проведения различных технологических операций.The invention relates to a device for servicing wells in the oil and gas industry and can be used to capture and retrieve balls from a well during well workover, including from non-magnetic materials left in the well after various technological operations.

Известен скважинный ловитель запорного органа (патент RU № 2622963, опубл. 21.06.2017), содержащий цилиндрический корпус, неподвижный ограничитель подъема запорного органа, установленный в цилиндрическом корпусе и расположенный в верхней части ловителя, фиксирующую вставку по существу цилиндрической формы, установленную в цилиндрическом корпусе и расположенную в нижней части ловителя, и удерживающий элемент, установленный с возможностью поворота в фиксирующей вставке и выполненный с возможностью удержания запорного органа и обеспечения при этом протекания текучей среды. Ограничитель подъема выполнен в виде крестообразного элемента, жестко закрепленного в верхней части ловителя. Удерживающий элемент выполнен по существу П-образным или Н-образным и закреплен на поворотной оси, выполненной с возможностью свободного вращения в крепежных отверстиях, предусмотренных в фиксирующей вставке. Предусмотрен зазор между корпусом и фиксирующей вставкой для дополнительного сообщения по текучей среде области внутри корпуса ловителя и области под фиксирующей вставкой. Зазор имеет по существу цилиндрическую форму и продолжается по всей длине фиксирующей вставки. Предусмотрен боковой проем в фиксирующей вставке вблизи местоположения, в котором установлен удерживающий элемент. Корпус ловителя соединен муфтой с трубным переводником в верхней и нижних частях ловителя. Корпус выполнен из патрубка насосно-компрессорной трубы (НКТ) диаметром 89 мм и длиной 1 метр, а переводники, предусмотренные в нижней и верхних частях ловителя, представляют собой переводники НКТ 73-89 мм.A well-known downhole catcher of a shut-off body (patent RU No. 2622963, publ. 06/21/2017), containing a cylindrical body, a stationary stop for lifting the shut-off body installed in a cylindrical body and located in the upper part of the catcher, fixing an insert of a substantially cylindrical shape installed in a cylindrical body and located in the lower part of the catcher, and a retaining element pivotally mounted in the fixing insert and configured to hold the closure member while allowing fluid to flow. The lift limiter is made in the form of a cruciform element rigidly fixed in the upper part of the safety catch. The retaining element is substantially U-shaped or H-shaped and is secured to a pivot shaft capable of free rotation in the fastening holes provided in the fixing insert. A gap is provided between the body and the retaining insert to further fluidize the area within the safety body and the area below the retaining insert. The gap is substantially cylindrical and extends along the entire length of the retaining insert. A side opening is provided in the locking insert near the location where the retaining member is installed. The body of the catcher is coupled to a pipe sub in the upper and lower parts of the catcher. The body is made of a tubing branch pipe (tubing) with a diameter of 89 mm and a length of 1 meter, and the subs, provided in the lower and upper parts of the catcher, are tubing subs of 73-89 mm.

Недостатки устройства:Disadvantages of the device:

- во-первых, низкая надежность работы ловителя при залавливании запорного органа. Это обусловлено наличием в конструкции ловителя удерживающего элемента, установленного с возможностью поворота в фиксирующей вставке и выполненного с возможностью перекрытия площади поперечного сечения фиксирующей вставки для удержания запорного органа и обеспечения, при этом протекания текучей среды. Данное условие при низких давлениях текучей среды с высокой вероятностью может привести к отказу в срабатывании удерживающего элемента ловителя;- firstly, low reliability of the catcher when catching the shut-off element. This is due to the presence of a retaining element in the safety device that is pivotally installed in the locking insert and configured to overlap the cross-sectional area of the locking insert to hold the closure and ensure fluid flow. This condition, at low fluid pressures, with a high probability can lead to a failure in the actuation of the restraining element of the safety;

- во-вторых, сложность конструкции ловителя, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- secondly, the complexity of the safety device, due to the large number of units and parts;

- в-третьих, высокая металлоёмкость и габаритные размеры корпуса ловителя;- thirdly, high metal consumption and overall dimensions of the catcher body;

- в-четвёртых, ограниченные функциональные возможности. Ловитель предназначен для улавливания только одного запорного органа (шара) и только одного диаметра, например, 35 мм.- fourthly, limited functionality. The catcher is designed to catch only one shut-off element (ball) and only one diameter, for example 35 mm.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является скважинный ловитель шаров, содержащий цилиндрический полый корпус, зацеп для удержания шаров, установленный в корпусе и выполненный в виде упругих пластин с возможностью углового перемещения пластин по отношению к корпусу при воздействии на них усилия, переходник для соединения ловителя с колонной труб, жестко закрепленный к верхнему концу корпуса. (патент RU № 2594825, опубл. 20.08.2016). Корпус состоит из жестко соединенных между собой отдельных полых секций, внутри полости каждой из секций установлен по меньшей мере один зацеп для удержания шаров, выполненный в виде упругой, по меньшей мере, однослойной пластины, жестко крепящейся одним из своих краев к корпусу секции. Пластина установлена относительно корпуса секции под острым углом с возможностью углового перемещения пластины по направлению к корпусу при воздействии на нее усилия. Пластина в поперечном сечении имеет дугообразную форму, причем выпуклая поверхность пластины обращена к продольной оси симметрии секции, а в корпусе секции напротив вогнутой поверхности пластины выполнен сквозной паз, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам пластины в плане. К нижней секции скважинного ловителя жестко крепится защитный наконечник. The closest in technical essence and the achieved result is a downhole ball catcher containing a cylindrical hollow body, a hook for holding balls installed in the body and made in the form of elastic plates with the possibility of angular movement of the plates relative to the body when a force is applied to them, an adapter for connecting a catcher with a string of pipes, rigidly fixed to the upper end of the body. (patent RU No. 2594825, publ. 08/20/2016). The body consists of rigidly interconnected separate hollow sections, inside the cavity of each of the sections there is at least one hook for holding the balls, made in the form of an elastic, at least one-layer plate, rigidly attached by one of its edges to the section body. The plate is installed relative to the section body at an acute angle with the possibility of angular movement of the plate towards the body when a force is applied to it. The plate in cross section has an arcuate shape, with the convex surface of the plate facing the longitudinal axis of symmetry of the section, and in the body of the section opposite the concave surface of the plate a through groove is made, the shape and dimensions of which correspond to the shape and dimensions of the plate in plan. A protective tip is rigidly attached to the lower section of the downhole catcher.

Недостатки устройства:Disadvantages of the device:

- во-первых, низкая надежность работы устройства при захвате шаров. Это обусловлено тем, что шар, находящийся вне ловителя вовлекается потоком жидкости и заходит во внутреннюю полость нижней секции, начинает взаимодействовать с пластинами зацепов, отгибая их в сторону корпуса и проходит в следующую секцию, расположенную выше, причём если вес шара больше силы потока жидкости, воздействующего на шар снизу, то шар вообще не поднимается вверх относительно корпуса устройства, а если усилие потока жидкости достаточно для подъёма шара, то этого усилия потока жидкости может быть недостаточно для отгиба зацепов в сторону корпуса, поэтому шар не может подняться выше зацепов корпуса ловителя;- firstly, low reliability of the device when capturing balls. This is due to the fact that the ball outside the catcher is drawn by the fluid flow and enters the inner cavity of the lower section, begins to interact with the hook plates, bending them towards the body and passes into the next section located above, and if the ball weight is greater than the fluid flow force, acting on the ball from below, the ball does not rise at all upward relative to the device body, and if the force of the fluid flow is sufficient to lift the ball, then this force of the fluid flow may not be enough to bend the hooks towards the body, therefore the ball cannot rise above the hooks of the safety body;

-во-вторых, низкая эффективность работы устройства в процессе промывки. Это связано с тем, что защитный наконечник после упора в забой скважины не позволяет проводить циркуляцию жидкости, поэтому шар, находящийся в ловителе ниже зацепа не может подняться вверх вследствие отсутствия потока жидкости снизу-вверх внутри ловителя;- secondly, the low efficiency of the device during the washing process. This is due to the fact that the protective tip, after stopping against the bottom of the wellbore, does not allow circulation of the liquid, therefore, the ball located in the catcher below the hook cannot rise upward due to the lack of fluid flow from bottom to top inside the catcher;

- в-третьих, ограниченные функциональные возможности ловителя. Ловитель предназначен для залавливания шаров только одного диаметра, например, 38 мм;- thirdly, the limited functionality of the safety device. The catcher is designed to catch balls of only one diameter, for example, 38 mm;

- в-четвёртых, длина и высокая металлоёмкость ловителя, связанная с тем, что количество секций корпуса с зацепом зависит от количества извлекаемых шаров, поэтому чем больше шаров, подлежащих извлечению из скважины, тем больше длина и металлоёмкость ловителя.- fourthly, the length and high metal content of the catcher, due to the fact that the number of hull sections with a hook depends on the number of balls to be extracted, therefore, the more balls to be removed from the well, the greater the length and metal consumption of the catcher.

Техническими задачами изобретения являются повышение надёжности работы ловителя при улавливании шаров и эффективности работы ловителя в процессе промывки, расширение функциональных возможностей ловителя с возможностью улавливания шаров различных диаметров, а также снижение длины и металлоёмкости ловителя.The technical objectives of the invention are to increase the safety of the catcher when catching balls and the efficiency of the catcher in the washing process, expanding the functionality of the catcher with the ability to catch balls of different diameters, as well as reducing the length and metal consumption of the catcher.

Технические задачи решаются скважинным ловителем шаров, содержащим цилиндрический полый корпус, зацеп для удержания шаров, установленный в корпусе и выполненный в виде упругих пластин с возможностью углового перемещения пластин по отношению к корпусу при воздействии на них усилия, переходник для соединения ловителя с колонной труб, жестко закрепленный к верхнему концу корпуса.Technical problems are solved by a downhole ball catcher containing a cylindrical hollow body, a hook for holding balls installed in the body and made in the form of elastic plates with the possibility of angular movement of the plates relative to the body when a force is applied to them, an adapter for connecting the catcher with a pipe string, rigidly fixed to the upper end of the body.

Новым является то, что пластины выполнены в виде разрезной цанги с нижним зажимным захватом, при этом цанга установлена внутри корпуса, причём в исходном положении пластины цанги подпружинены наружу к корпусу, причём корпус снаружи оснащён наружной кольцевой выборкой, на наружной кольцевой выборке корпуса под углом 180° относительно друг друга выполнены два Г-образных паза в виде соединенных между собой снизу длинных и коротких участков, причём снизу на наружной кольцевой выборке корпуса зафиксирована воронка, также ловитель оснащен двумя направляющими штифтами, которые с одной стороны ввернуты в верхнюю часть воронки, а с другой стороны вставлены в Г-образные пазы корпуса, при этом воронка имеет возможность продольного и поперечного перемещения относительно корпуса в пределах Г-образных пазов, причём воронка снизу оснащена радиальными отверстиями, а сверху воронка снабжена внутренним кольцевым упором, ограничивающим перемещение корпуса вниз относительно воронки, при этом в исходном положении штифты находятся в нижних концах длинных участков Г-образных пазов, при этом воронка относительно корпуса зафиксирована разрушаемым винтом, причём в рабочем положении корпус имеет возможность ограниченного перемещения относительно воронки до упора во внутренний кольцевой упор воронки с перемещением направляющих штифтов из нижних концов длинных участков в крайние правые концы коротких участков Г- образных пазов и сжатия пластин цанги внутрь от корпуса под воздействием на них усилия, создаваемого нижним торцом корпуса и смыкания зажимных захватов цанги.The novelty is that the plates are made in the form of a split collet with a lower clamping grip, while the collet is installed inside the body, and in the initial position, the collet plates are spring-loaded outward to the body, and the body is equipped with an outer annular recess on the outside, on the outer annular recess of the body at an angle of 180 ° relative to each other, two L-shaped grooves are made in the form of long and short sections connected to each other from below, moreover, a funnel is fixed on the bottom of the outer annular sample of the body, the catcher is also equipped with two guide pins, which are screwed into the upper part of the funnel on one side, and the other sides are inserted into the L-shaped grooves of the body, while the funnel has the possibility of longitudinal and transverse movement relative to the body within the L-shaped grooves, moreover, the funnel is equipped with radial holes from below, and the funnel is equipped with an internal annular stop on top, limiting the movement of the body downward relative to the funnel, while in the original position, the pins are in the lower ends of the long sections of the L-shaped grooves, while the funnel relative to the body is fixed with a destructible screw, and in the working position the body has the possibility of limited movement relative to the funnel until it stops against the inner annular stop of the funnel with the movement of the guide pins from the lower ends of the long sections to the extreme right ends of the short sections of the L-shaped grooves and the compression of the collet plates inward from the body under the influence of the force created by the lower end of the body and the clamping grips of the collet.

На фиг. 1 схематично изображён в исходном положении скважинный ловитель шаров. FIG. 1 schematically depicts a downhole ball catcher in the initial position.

На фиг. 2 схематично изображён в рабочем положении скважинный ловитель шаров.FIG. 2 schematically shows the downhole ball catcher in working position.

На фиг. 3 изображено сечение А-А разрезной втулки в исходном положении.FIG. 3 shows a section A-A of the split sleeve in the initial position.

На фиг. 4 схематично изображена развёртка Б паза, выполненная на наружной кольцевой выборке корпуса.FIG. 4 schematically shows a reamer B of the groove made on the outer annular recess of the body.

На фиг. 5 изображено сечение В-В разрезной втулки в исходном положении.FIG. 5 shows a section B-B of the split sleeve in the initial position.

Скважинный ловитель шаров содержит цилиндрический полый корпус 1 (см. фиг. 1-2, 4-5), в котором установлен зацеп 2 (фиг. 1-2) для удерживания шаров 3'…3n, например, трёх шаров. Зацеп 2 выполнен в виде упругих пластин 4 (фиг. 1-3, 5), например, в количестве четырёх штук, с возможностью углового перемещения пластин 4 по отношению к корпусу 1 при воздействии на нее усилия. The downhole ball catcher contains a cylindrical hollow body 1 (see Fig. 1-2, 4-5), in which a hook 2 (Fig. 1-2) is installed to hold balls 3 '... 3 n , for example, three balls. The hook 2 is made in the form of elastic plates 4 (Figs. 1-3, 5), for example, in the amount of four pieces, with the possibility of angular movement of the plates 4 relative to the body 1 when a force is applied to it.

К верхнему концу корпуса 1 жестко крепится переходник 5 (фиг. 1-2) для соединения ловителя с колонной труб 6. Пластины 4 выполнены в виде разрезной цанги 7 с нижним зажимным захватом 8. Цанга 7 установлена внутри корпуса 1. An adapter 5 (Figs. 1-2) is rigidly attached to the upper end of the housing 1 for connecting the catcher with the pipe string 6. Plates 4 are made in the form of a split collet 7 with a lower clamping grip 8. Collet 7 is installed inside the housing 1.

В исходном положении пластины 4 цанги 7 подпружинены наружу к корпусу 1. Корпус 1 снаружи оснащён наружной кольцевой выборкой 9 (фиг. 1-2, 4). In the initial position of the plate 4, the collet 7 is spring-loaded outward to the body 1. The body 1 is equipped on the outside with an outer annular recess 9 (Fig. 1-2, 4).

На наружной кольцевой выборке 9 корпуса 1 под углом 180° относительно друг друга выполнены два Г – образных паза 10' и 10", в виде соединенных между собой снизу длинных 11' и 11" (фиг. 4) участков длиной - а и коротких 12' и 12" участков длиной – b.On the outer annular sample 9 of the housing 1 at an angle of 180 ° relative to each other, two L-shaped grooves 10 'and 10 "are made, in the form of long 11' and 11" (Fig. 4) sections of length - a and short 12 'and 12 "sections long - b.

Снизу на наружной кольцевой выборке 9 корпуса зафиксирована воронка 13 (фиг. 1-3, 5).A funnel 13 is fixed on the bottom of the outer annular recess 9 of the body (Figs. 1-3, 5).

Скважинный ловитель шаров оснащен двумя направляющими штифтами 14' и 14" (фиг. 1-2, 4), которые с одной стороны ввернуты в верхнюю часть воронки 13, а с другой стороны вставлены в Г - образные пазы 10' и 10" корпуса 1. The borehole ball catcher is equipped with two guide pins 14 'and 14 "(Figs. 1-2, 4), which are screwed into the upper part of the funnel 13 on the one hand, and are inserted into the L-shaped grooves 10' and 10" of the housing 1 on the other side ...

Воронка имеет возможность продольного и поперечного перемещения относительно корпуса в пределах Г- образных пазов 10' и 10" корпуса 1. The funnel has the ability to move longitudinally and laterally relative to the body within the L-shaped grooves 10 'and 10 "of the body 1.

Снизу воронка 13 оснащена радиальными отверстиями 15 (фиг. 1-2) диаметром dо, например, равным 20 мм в количестве 12 штук, при этом суммарная площадь поперечных сечений радиальных отверстий 15 должна быть больше или равна площади минимального поперечного сечения корпуса 1 ловителя диаметром Dл, например, Dл = 60 мм. Это необходимое условие, исключающее потерю напора (усилия) восходящего потока жидкости на шары 3'…3n в корпусе 1 ловителя.From the bottom, the funnel 13 is equipped with radial holes 15 (Fig. 1-2) with a diameter d about , for example, equal to 20 mm in an amount of 12 pieces, while the total cross-sectional area of the radial holes 15 must be greater than or equal to the area of the minimum cross-section of the body 1 of a safety catcher with a diameter D l , for example, D l = 60 mm. This is a necessary condition that excludes the loss of pressure (effort) of the ascending fluid flow on the balls 3 '... 3 n in the body 1 of the safety device.

Сверху воронка 13 снабжена внутренним кольцевым упором 16 (фиг. 1-2), ограничивающим перемещение корпуса 1 вниз относительно воронки 13. The top of the funnel 13 is provided with an inner annular stop 16 (Fig. 1-2), which limits the movement of the housing 1 downward relative to the funnel 13.

В исходном положении направляющие штифты 14' и 14" находятся в нижних концах длинных участках 11' и 11" Г -образных пазов 10' и 10", при этом воронка 13 относительно корпуса 1 зафиксирована разрушаемым винтом 17.In the initial position, the guide pins 14 'and 14 "are in the lower ends of the long sections 11' and 11" L-shaped grooves 10 'and 10 ", while the funnel 13 relative to the body 1 is fixed by a breakable screw 17.

В рабочем положении корпус 1 имеет возможность ограниченного перемещения относительно воронки 13 до упора во внутренний кольцевой упор 16 воронки 13 и сжатия пластин 4 цанги 7 внутрь от корпуса 1 под воздействием на них усилия, создаваемого нижним торцом 18 (фиг. 1-2) корпуса 1 и смыкания зажимных захватов 8 цанги 7. In the working position, the housing 1 has the possibility of limited movement relative to the funnel 13 until it stops against the inner annular stop 16 of the funnel 13 and the compression of the plates 4 of the collet 7 inwardly from the housing 1 under the action of the force created by the lower end 18 (Figs. 1-2) of the housing 1 and closing the clamping jaws 8 of the collet 7.

При этом направляющие штифты 14' и 14" (см. фиг. 4) перемещаются из нижних концов длинных участков 11' и 11" в крайние правые концы (на фиг. 4 показано условно) коротких участков 12' и 12" Г образных пазов 10' и 10".In this case, the guide pins 14 'and 14 "(see Fig. 4) move from the lower ends of the long sections 11' and 11" to the extreme right ends (in Fig. 4 is shown conditionally) of the short sections 12 'and 12 "of the L-shaped grooves 10 'and 10 ".

Уплотнительное кольцо 19 (см. фиг. 1 и 2) обеспечивает герметичность сопрягаемых поверхностей в процессе работы ловителя. O-ring 19 (see Fig. 1 and 2) ensures the tightness of the mating surfaces during the operation of the safety device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сначала исходя из диаметров – dш шаров 3'…3n (см. фиг. 1-2), подлежащих захвату и извлечению подбирают проходные диаметры D (фиг. 1) зажимного захвата 8 разрезной цанги 7 в исходном и рабочем положениях.First, based on the diameter - d w balls 3 '... 3 n (see Fig 1-2..) Subject to capture and retrieve selected communicating diameters D (Figure 1). Claw 8 split collet 7 in the initial and operating positions.

Шар 3' имеет минимальный диаметр dш1 из всех шаров, например, равный 37 мм.Ball 3 'has a minimum diameter d w1 of all balls, for example equal to 37 mm.

Шар 3" имеет диаметр dш2, например, равный 40 мм.Ball 3 "has a diameter d w2 , for example equal to 40 mm.

Шар 3n имеет максимальный диаметр dшn из всех шаров, например, равный 45 мм.Ball 3 n has a maximum diameter d wn of all balls, for example equal to 45 mm.

Тогда в исходном положении зажимной захват 8 разрезной цанги 7 имеет проходной диаметр D более максимального диаметра шара 3n: dш = 45 мм, например, D = 50 мм.Then, in the initial position, the clamping grip 8 of the split collet 7 has a bore diameter D greater than the maximum diameter of the ball 3 n : d w = 45 mm, for example, D = 50 mm.

А в рабочем положении зажимной захват 8 разрезной цанги 7 имеет проходной диаметр d (фиг. 2) менее минимального диаметра шара 3': dш = 37 мм, например, d = 30 мм.And in the working position, the clamping grip 8 of the split collet 7 has a bore diameter d (Fig. 2) less than the minimum diameter of the ball 3 ': d w = 37 mm, for example, d = 30 mm.

Ловитель в сборе, как показано на фиг. 1 спускают в скважину 20 (фиг. 1-2) до упора воронки 13 на забой 21 (фиг. 2) скважины 20, при этом диаметр Dв (фиг. 1) воронки 13 меньше внутреннего диаметра скважины 20, но при этом имеет такой диаметр, который обеспечивает попадание шаров 3'…3n внутрь воронки 13 в процессе спуска ловителя. Например, внутренний диаметр скважины Dс равен 132 мм, тогда примем диаметр Dв =120 мм. Достижение забоя скважины фиксируют частично разгрузкой колонны труб 6 на воронку 13, например, на 30 кН.The catcher assembly, as shown in FIG. 1 is lowered into the borehole 20 (Fig. 1-2) until the stop of the funnel 13 on the bottomhole 21 (Fig. 2) of the borehole 20, while the diameter D in (Fig. 1) of the funnel 13 is less than the inner diameter of the borehole 20, but it has such diameter, which ensures that the balls 3 '... 3 n get inside the funnel 13 in the process of lowering the catcher. For example, the inner diameter of the well D c is 132 mm, then we take the diameter D in = 120 mm. Reaching the bottom of the well is fixed partially by unloading the pipe string 6 onto the funnel 13, for example, by 30 kN.

Далее начинают промывку скважины 20 закачкой технологической жидкости в межколонное пространство 22 (фиг. 1) между колонной труб 6 и скважиной 20, например в течение 30 мин.Then, the well 20 is flushed by pumping the process fluid into the annular space 22 (Fig. 1) between the pipe string 6 and the well 20, for example, for 30 minutes.

В результате технологическая жидкость из межколонного пространства 22 через радиальные отверстия 15 поступает внутрь воронки 13, где находятся шары 3'…3n.. Под действие напора технологической жидкости, создающего усилие направленное снизу вверх технологическая жидкость вместе с шарами 3'…3n движется вверх через внутренний кольцевой упор 16 воронки 13, и так как D > dш, то шары 3'…3n через нижний зажимной захват 8 разрезной цанги 7 попадают во внутренние полости разрезной цанги 7 и корпуса 1 ловителя. После окончания времени промывки полностью разгружают колонну труб 6 на воронку 13, например, с усилием 120 кН, при этом, например, при усилии 50 кН разрушаемый винт 17 срезается.As a result, the process fluid from the annular space 22 through the radial holes 15 enters the funnel 13, where the balls 3 '... 3n.... Under the action of the pressure of the process fluid, creating a force directed from the bottom up, the process fluid together with balls 3 '... 3n moves up through the inner annular stop 16 of the funnel 13, and since D> dw, then balls 3 '... 3n through the lower clamping grip 8 of the split collet 7 fall into the inner cavity of the split collet 7 and the body 1 of the safety device. After the end of the washing time, the pipe string 6 is completely unloaded onto the funnel 13, for example, with a force of 120 kN, while, for example, with a force of 50 kN, the screw 17 to be destroyed is sheared off.

При этом корпус 1 опускается вниз относительно воронки 13, упёртой на забой 21 скважины 20, на длину равную длине - a длинных участков 11' и 11" Г - образных пазов 10' и 10" соответственно, например, а = 0,5 м, при этом корпус 1 нижним торцом 18 упирается во внутренний кольцевой упор 16 воронки 13.In this case, the body 1 goes down relative to the funnel 13, rested against the bottom hole 21 of the well 20, to a length equal to the length - a of the long sections 11 'and 11 "L-shaped grooves 10' and 10", respectively, for example, a = 0.5 m, while the body 1 with the lower end 18 abuts against the inner annular stop 16 of the funnel 13.

Далее с устья скважины 20 поворачивают колонну труб 6 по часовой стрелке на угол, соответствующий длине - b коротких участков 12' и 12" Г - образных пазов 10' и 10". Например, на угол 90°, что при наружном диаметре корпуса равном 114 мм соответствует длине участков 12' и 12": b = 89,5 мм = 0, 0895 м.Further, from the wellhead 20, the pipe string 6 is turned clockwise by an angle corresponding to the length - b of the short sections 12 'and 12 "of the L-shaped grooves 10' and 10". For example, at an angle of 90 °, which with the outer diameter of the body equal to 114 mm corresponds to the length of the sections 12 'and 12 ": b = 89.5 mm = 0.0895 m.

В результате направляющие штифты 14' и 14" (см. фиг. 4) перемещаются из нижних концов длинных участков 11' и 11" в крайние правые концы коротких участков 12' и 12"- Г-образных пазов 10' и 10", а пластины 4 (см. фиг. 2) разжимной цанги 7 сжимаются внутрь корпуса 1 под воздействие на них усилия, создаваемого нижним торцом 18 корпуса 1, при этом происходит смыкание зажимных захватов 8 цанги 7 до диаметра d = 30 мм, который меньше менее минимального диаметра шара 3': dш = 37 мм.As a result, the guide pins 14 'and 14 "(see Fig. 4) move from the lower ends of the long sections 11' and 11" to the extreme right ends of the short sections 12 'and 12 "- L-shaped grooves 10' and 10", and plates 4 (see Fig. 2) of the expanding collet 7 are compressed into the body 1 under the influence of the force created by the lower end 18 of the body 1, while the clamping grips 8 of the collet 7 are closed to a diameter d = 30 mm, which is less than the minimum diameter ball 3 ': d w = 37 mm.

После чего с помощью колонны труб 6 извлекают ловитель из скважины 20.Then, using the pipe string 6, the catcher is removed from the well 20.

Повышается надежность работы скважинного ловителя при улавливании шаров. Это обусловлено тем, что конструктивно из процесса улавливания шаров исключена зависимость отгиба зацепов в сторону корпуса от усилия потока жидкости, создаваемого снизу вверх на шар и веса самого шара. При этом улавливание шаров происходит за счёт циркуляции жидкости после упора ловителя в забой скважины за счёт свободного прохождения шаров внутрь ловителя, поэтому из конструкции ловителя исключены детали создающие препятствие (отгибаемые шаром зацепы) подъёму шаров. The reliability of the downhole catcher is increased when trapping balls. This is due to the fact that structurally from the process of catching the balls, the dependence of the bend of the hooks towards the body on the force of the fluid flow created from the bottom up onto the ball and the weight of the ball itself is excluded. In this case, the catching of the balls occurs due to the circulation of fluid after the stop of the catcher at the bottom of the well due to the free passage of the balls into the catcher, therefore, the parts that create an obstacle (hooks bent by the ball) to the lifting of the balls are excluded from the design of the catcher.

Повышается эффективность работы скважинного ловителя в процессе улавливания шаров благодаря наличию радиальных отверстий, выполненных в воронке, которые позволяют проводить промывку (циркуляцию жидкости) после упора ловителя в забой скважины, поэтому шары подлежащие улавливанию и извлечению, увлекаются потоком жидкости снизу-вверх внутрь ловителя.The efficiency of the downhole catcher in the process of catching the balls increases due to the presence of radial holes made in the funnel, which allow flushing (fluid circulation) after the catcher stops against the bottom of the well, therefore, the balls to be caught and removed are carried away by the fluid flow from bottom to top inside the catcher.

Расширяются функциональные возможности скважинного ловителя, который позволяет улавливать шары различных типоразмеров по диаметру, а также компактная длина ловителя, которая составляет до 2 м и низкая металлоёмкость. The functionality of the downhole catcher is expanding, which allows you to catch balls of various standard sizes in terms of diameter, as well as the compact length of the catcher, which is up to 2 m and low metal consumption.

Предлагаемый скважинный ловитель шаров позволяет повысить надёжность и эффективности работы, расширить функциональные возможности, снизить длину и металлоёмкость скважинного ловителя.The proposed downhole catcher of balls allows increasing the reliability and efficiency of work, expanding the functionality, reducing the length and metal consumption of the downhole catcher.

Claims (1)

Скважинный ловитель шаров, содержащий цилиндрический полый корпус, зацеп для удержания шаров, установленный в корпусе и выполненный в виде упругих пластин с возможностью углового перемещения пластин по отношению к корпусу при воздействии на них усилия, переходник для соединения ловителя с колонной труб, жестко закрепленный к верхнему концу корпуса, отличающийся тем, что пластины выполнены в виде разрезной цанги с нижним зажимным захватом, при этом цанга установлена внутри корпуса, причём в исходном положении пластины цанги подпружинены наружу к корпусу, причём корпус снаружи оснащён наружной кольцевой выборкой, на наружной кольцевой выборке корпуса под углом 180° относительно друг друга выполнены два Г-образных паза в виде соединенных между собой снизу длинных и коротких участков, причём снизу на наружной кольцевой выборке корпуса зафиксирована воронка, также ловитель оснащен двумя направляющими штифтами, которые с одной стороны ввернуты в верхнюю часть воронки, а с другой стороны вставлены в Г-образные пазы корпуса, при этом воронка имеет возможность продольного и поперечного перемещения относительно корпуса в пределах Г-образных пазов, причём воронка снизу оснащена радиальными отверстиями, а сверху воронка снабжена внутренним кольцевым упором, ограничивающим перемещение корпуса вниз относительно воронки, при этом в исходном положении штифты находятся в нижних концах длинных участков Г-образных пазов, при этом воронка относительно корпуса зафиксирована разрушаемым винтом, причём в рабочем положении корпус имеет возможность ограниченного перемещения относительно воронки до упора во внутренний кольцевой упор воронки с перемещением направляющих штифтов из нижних концов длинных участков в крайние правые концы коротких участков Г-образных пазов и сжатия пластин цанги внутрь от корпуса под воздействием на них усилия, создаваемого нижним торцом корпуса, и смыкания зажимных захватов цанги.Downhole ball catcher containing a cylindrical hollow body, a hook for holding balls installed in the body and made in the form of elastic plates with the possibility of angular movement of the plates with respect to the body when a force is applied to them, an adapter for connecting the catcher with a pipe string, rigidly fixed to the upper the end of the body, characterized in that the plates are made in the form of a split collet with a lower clamping grip, while the collet is installed inside the body, and in the initial position, the collet plates are spring-loaded outward to the body, and the body is equipped with an outer annular recess on the outside, on the outer annular recess of the body under at an angle of 180 ° relative to each other, two L-shaped grooves are made in the form of long and short sections connected to each other from below, moreover, a funnel is fixed on the bottom of the outer annular sample of the body, and the catcher is equipped with two guide pins, which are screwed into the upper part of the funnel on one side, and on the other hand, are inserted into the L-shaped grooves of the body, while the funnel has the possibility of longitudinal and transverse movement relative to the body within the L-shaped grooves, moreover, the funnel is equipped with radial holes from below, and the funnel is equipped with an internal annular stop on top, limiting the movement of the body downward relative to the funnel, while in the initial position, the pins are in the lower ends of the long sections of the L-shaped grooves, while the funnel relative to the body is fixed with a destructible screw, and in the working position the body has the possibility of limited movement relative to the funnel until it stops against the inner annular stop of the funnel with the movement of the guide pins from the lower ends of the long sections to the extreme right ends of the short sections of the L-shaped grooves and the compression of the collet plates inward from the body under the influence of the force created by the lower end of the body, and the clamping grips of the collet are closed.
RU2020128398A 2020-08-26 2020-08-26 Well ball catcher RU2739179C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128398A RU2739179C1 (en) 2020-08-26 2020-08-26 Well ball catcher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128398A RU2739179C1 (en) 2020-08-26 2020-08-26 Well ball catcher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739179C1 true RU2739179C1 (en) 2020-12-21

Family

ID=74063046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128398A RU2739179C1 (en) 2020-08-26 2020-08-26 Well ball catcher

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739179C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751909C1 (en) * 2020-12-28 2021-07-20 Александр Владимирович Долгов Wellhead ball catcher

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254983A (en) * 1979-09-19 1981-03-10 Halliburton Company Retriever tool
SU1368424A1 (en) * 1985-09-05 1988-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки Arrangement for removing inventory elements from well
US5690170A (en) * 1996-02-22 1997-11-25 Hailey; Charles D. Hydraulic cutting overshot
UA1038U (en) * 1999-12-09 2001-09-17 Дочірня Компанія "Укргазвидобування" Український Науково-Дослідний Інститут Природних Газів (Філія) External releasable tubing catch
RU78258U1 (en) * 2008-06-05 2008-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Надым" (ООО "Газпром добыча Надым") CAPTURE FOR REMOVING THE BALL FROM THE FOUNTAIN BAR
RU147885U1 (en) * 2014-07-24 2014-11-20 Михаил Анатольевич Камышев BALL CATCHER KAMYSHEVA
RU2594825C2 (en) * 2014-07-24 2016-08-20 Михаил Анатольевич Камышев Downhole catcher for kamyshev balls

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254983A (en) * 1979-09-19 1981-03-10 Halliburton Company Retriever tool
SU1368424A1 (en) * 1985-09-05 1988-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки Arrangement for removing inventory elements from well
US5690170A (en) * 1996-02-22 1997-11-25 Hailey; Charles D. Hydraulic cutting overshot
UA1038U (en) * 1999-12-09 2001-09-17 Дочірня Компанія "Укргазвидобування" Український Науково-Дослідний Інститут Природних Газів (Філія) External releasable tubing catch
RU78258U1 (en) * 2008-06-05 2008-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Надым" (ООО "Газпром добыча Надым") CAPTURE FOR REMOVING THE BALL FROM THE FOUNTAIN BAR
RU147885U1 (en) * 2014-07-24 2014-11-20 Михаил Анатольевич Камышев BALL CATCHER KAMYSHEVA
RU2594825C2 (en) * 2014-07-24 2016-08-20 Михаил Анатольевич Камышев Downhole catcher for kamyshev balls

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751909C1 (en) * 2020-12-28 2021-07-20 Александр Владимирович Долгов Wellhead ball catcher

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2282708C1 (en) Downhole hydraulic jack for releasing of stuck pipes
US7318478B2 (en) Downhole ball circulation tool
CN201031662Y (en) Down-hole controllable type boring tool by-pass valve
US4128108A (en) Mud retaining valve
CN109138900A (en) A kind of plugging device is located pipe nipple and cooperating equipment
NO340326B1 (en) Method and apparatus for isolating a zone in a borehole
RU2447256C1 (en) Bridge plug
RU2739179C1 (en) Well ball catcher
US3029875A (en) Well test-completion tool
NO302429B1 (en) Spacer designed to be connected in a pipe string
RU2440484C1 (en) Packer-plug
US2214550A (en) Testing device for wells
US6367553B1 (en) Method and apparatus for controlling well pressure while undergoing wireline operations on subsea blowout preventers
US2315905A (en) Jarring tool
RU93113U1 (en) Coupling Cementing
RU2493353C1 (en) Packer assembly
RU55857U1 (en) PACKER PLUG
RU2305749C1 (en) Packer
RU55014U1 (en) PACKER
RU2021474C1 (en) Device for pressure-testing of tubing in well
RU2748337C1 (en) Packer
RU2170331C2 (en) Packer equipment
RU2301321C2 (en) Anchor packer
RU2732779C1 (en) Device for extraction of baffling slip from horizontal section of well
RU2245986C2 (en) Packer