RU2769022C1 - Wellhead self-centering wiper - Google Patents

Wellhead self-centering wiper Download PDF

Info

Publication number
RU2769022C1
RU2769022C1 RU2021128155A RU2021128155A RU2769022C1 RU 2769022 C1 RU2769022 C1 RU 2769022C1 RU 2021128155 A RU2021128155 A RU 2021128155A RU 2021128155 A RU2021128155 A RU 2021128155A RU 2769022 C1 RU2769022 C1 RU 2769022C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
diameter
elastic cuff
wiper
central hole
Prior art date
Application number
RU2021128155A
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 RU2021128155A priority Critical patent/RU2769022C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769022C1 publication Critical patent/RU2769022C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B12/00Accessories for drilling tools
    • E21B12/06Mechanical cleaning devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/08Wipers; Oil savers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to the oil industry, in particular to devices for shutting off the wellhead during lowering and retrieval of a pipe string in order to prevent foreign objects from falling into the well, as well as to clean the pipes from the well fluid lifted from the well. The wellhead self-centering wiper contains a body with a central hole and a slot that mates with the central hole. The body is equipped with holes for attaching the wiper to the wellhead. A wiping element is installed inside the case, made in the form of an elastic cuff, fixed between the upper and lower metal rings with the help of pins. The elastic cuff is equipped with a central hole and radial cuts. The housing is equipped with an internal cylindrical recess from below, in which a wiping element is installed with the possibility of rotation relative to the housing, as well as with the possibility of limited axial and radial movement relative to the housing. The elastic cuff of the wiping element, equipped with a central hole, is made of two stages: on top with a smaller diameter - d1 under the body of the pipe string, and on the bottom with a larger diameter - d2 under the pipe coupling. The upper step of the two-stage elastic cuff with a diameter of – d1 is equipped with radial cuts. The upper step with a diameter - d1 of a two-stage elastic cuff has a greater thickness - h1than the thickness h2 of the lower step with a diameter - d2. Two rows of threaded holes for studs are made in the body from above and below at an angle of 180° with respect to each other and with an offset of 45° for fastening the wiper from above to the spider, and from below to the wellhead flange. The inner diameters - Dr of the upper and lower metal rings are greater than or equal to the inner bore diameter - Dw of the production string of the well.
EFFECT: simplifying the design, improving the reliability of the device and the quality of cleaning the surface of pipes and couplings of tubing joints (TJ) or BT pipes pulled from the well, as well as eliminating time losses when passing pipe couplings through the device.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для повышения безопасности труда и охраны окружающей среды, при ремонте скважин. Устройство предназначено для перекрытия устья скважины при проведении спуска-подъема колонны труб с целью предотвращения падения в скважину посторонних предметов, а также для очистки труб от скважинной жидкости, поднимаемой из скважины.The invention relates to the oil industry, in particular to devices for improving labor safety and environmental protection during well repair. The device is designed to shut off the wellhead during the tripping of a pipe string in order to prevent foreign objects from falling into the well, as well as to clean the pipes from the well fluid lifted from the well.

Известен обтиратор производства ООО «УралПромСнабКомплект» включающий корпус, состоящий из двух широких металлических колец с внутренними фасками, между которыми закреплены два слоя сменных эластичных манжет. Металлические кольца имеют внутренние упоры, благодаря которым сменные манжеты не выдавливаются под весом колонны в момент удержания спайдером. По наружному диаметру резиновые манжеты повторяют контур корпуса, а по внутреннему диаметру насосно-компрессорных труб (НКТ) с небольшим припуском. Внутреннее отверстие эластичной манжеты надрезано в пяти местах в радиальном направлении для образования «лепестков», которые отгибаются в момент очистки муфты или технологического замка.Known obtirator production LLC "UralPromSnabKomplekt" includes a body consisting of two wide metal rings with internal chamfers, between which two layers of replaceable elastic cuffs are fixed. Metal rings have internal stops, thanks to which the replaceable cuffs are not squeezed out under the weight of the column at the moment it is held by the spider. On the outer diameter, the rubber cuffs follow the contour of the body, and on the inner diameter of the tubing with a small allowance. The inner hole of the elastic cuff is notched in five places in the radial direction to form "petals", which are bent at the moment of cleaning the coupling or technological lock.

Недостатки устройства:Device disadvantages:

- низкая надежность работы, обусловленная преждевременным износом эластичной манжеты обтирающего элемента. Преждевременный износ эластичной манжеты обусловлен односторонним износом манжеты вследствие отсутствия возможности самоцентрирования эластичной манжеты относительно колонны НКТ при радиальных колебаниях, возникающих в процессе подъёма колонны НКТ из скважины;- low reliability of work due to premature wear of the elastic cuff of the wiping element. Premature wear of the elastic sleeve is caused by one-sided wear of the sleeve due to the lack of the possibility of self-centering of the elastic sleeve relative to the tubing string during radial vibrations that occur during the lifting of the tubing string from the well;

- низкое качество очистки поверхности как по телу, так и по муфте труб колонны НКТ или бурильных труб (БТ) ввиду несовершенной конструкции эластичной манжеты, которая в результате одностороннего износа плохо очищает поверхность тела трубы. Кроме того, при прохождении через эластичную манжету муфты трубы, надрезанные в пяти местах «лепестки» отгибаются вверх и полностью не охватывают поверхность муфты особенно в месте надреза «лепестков» манжеты; - low quality of surface cleaning both on the body and on the sleeve of the tubing string or drill pipes (DT) due to the imperfect design of the elastic cuff, which, as a result of one-sided wear, does not clean the surface of the pipe body well. In addition, when passing through the elastic cuff of the pipe coupling, the “petals” notched in five places are bent upwards and do not completely cover the surface of the coupling, especially at the point of incision of the “petals” of the cuff;

- длительность извлечения колонны труб из скважины. Это обусловлено наличием фасок на металлических кольцах, соприкасающихся с муфтами труб и создающих дополнительные сопротивление, поэтому при прохождении муфт труб через устройство необходимо замедлять скорость подъёма колонны НКТ или БТ, что затягивает время извлечения колонны труб из скважины. - the duration of the extraction of the pipe string from the well. This is due to the presence of chamfers on the metal rings that come into contact with the pipe couplings and create additional resistance, therefore, when the pipe couplings pass through the device, it is necessary to slow down the lifting speed of the tubing or BT string, which delays the extraction of the pipe string from the well.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки насосных штанг (патент RU № 2052072, опубл. 10.01.1996), включающее корпус с центральным отверстием и со средствами его крепления на устье скважины, состоящий из двух частей с узлом их фиксации относительно друг друга, и расположенный в полости корпуса обтирающий элемент, в виде эластичных манжет с центральным отверстием, причём эластичные манжеты закреплены между верхним и нижним металлическими кольцами с помощью штифтов, при этом верхняя часть корпуса выполнена с прорезью, сопрягающейся с центральным отверстием, а узел фиксации частей корпуса выполнен в виде шпилек и упора на одной части корпуса и фигурной прорези под шпильки и защелки для взаимодействия с упором на другой части корпуса, причем эластичные манжеты выполнены с радиальными разрезами со смещением разрывов на 45° в смежных диафрагмах.The closest in technical essence is a device for cleaning sucker rods (patent RU No. 2052072, publ. 01/10/1996), including a housing with a central hole and with means for fixing it to the wellhead, consisting of two parts with a node for fixing them relative to each other, and a wiping element located in the cavity of the body, in the form of elastic cuffs with a central hole, moreover, the elastic cuffs are fixed between the upper and lower metal rings with the help of pins, while the upper part of the body is made with a slot that mates with the central hole, and the fixation unit of the body parts is made in the form of studs and a stop on one part of the body and a shaped slot for studs and latches to interact with the stop on another part of the body, moreover, the elastic cuffs are made with radial cuts with gaps shifted by 45° in adjacent diaphragms.

Недостатки устройства:Device disadvantages:

- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- the complexity of the design, due to the large number of components and parts;

- низкая надежность работы, обусловленная преждевременным неравномерным износом эластичной манжеты обтирающего элемента. Преждевременный неравномерный износ эластичной манжеты обусловлен односторонним износом манжеты вследствие отсутствия возможности самоцентрирования эластичной манжеты относительно колонны НКТ или бурильных труб (БТ) при радиальных колебаниях, возникающих в процессе подъёма колонны НКТ из скважины;- low reliability of work due to premature uneven wear of the elastic cuff of the wiping element. Premature uneven wear of the elastic sleeve is caused by one-sided wear of the sleeve due to the lack of the possibility of self-centering of the elastic sleeve relative to the tubing string or drill pipes (DT) during radial vibrations that occur during the lifting of the tubing string from the well;

- низкое качество очистки поверхности как по телу, так и по муфте труб колонны НКТ (БТ) ввиду несовершенной конструкции эластичной манжеты, которая в результате одностороннего износа плохо очищает поверхность тела трубы. Кроме того, при прохождении через эластичную манжету муфты трубы, надрезанные в пяти местах «лепестки» отгибаются вверх и полностью не охватывают поверхность муфты особенно в месте надреза «лепестков» манжеты; - low quality of surface cleaning both along the body and along the sleeve of the tubing string (BT) due to the imperfect design of the elastic cuff, which, as a result of one-sided wear, does not clean the surface of the pipe body well. In addition, when passing through the elastic cuff of the pipe coupling, the “petals” notched in five places are bent upwards and do not completely cover the surface of the coupling, especially at the point of incision of the “petals” of the cuff;

- длительность извлечения колонны труб из скважины. Это обусловлено наличием фасок на металлических кольцах, соприкасающихся с муфтами труб и создающих сопротивление при подъёме колонны труб из скважины, поэтому при прохождении муфт труб через устройство необходимо замедлять скорость подъёма колонны НКТ или БТ, что затягивает время извлечения колонны труб из скважины. - the duration of the extraction of the pipe string from the well. This is due to the presence of chamfers on the metal rings that come into contact with the pipe couplings and create resistance when lifting the pipe string from the well, therefore, when the pipe couplings pass through the device, it is necessary to slow down the speed of lifting the tubing string or BT string, which delays the time of retrieval of the pipe string from the well.

Техническими задачами изобретения являются упрощение конструкции, повышение надёжности работы устройства и качества очистки поверхности муфт колонны труб НКТ или БТ, поднимаемых их скважины, а также исключение потерь времени при прохождении муфт колонны труб через устройство.The technical objectives of the invention are to simplify the design, increase the reliability of the device and the quality of cleaning the surface of the couplings of the tubing string or BT pipe string, raised from their wells, as well as the elimination of time losses when the pipe string couplings pass through the device.

Технические задачи решаются устьевым самоцентрирующимся обтиратором, содержащим корпус с центральным отверстием и с прорезью, сопрягающейся с центральным отверстием, также корпус оснащён отверстиями для крепления обтиратора на устье скважины, а внутри корпуса установлен обтирающий элемент, выполненный в виде эластичной манжеты, закреплённой между верхним и нижним металлическими кольцами с помощью штифтов, эластичная манжета оснащена с центральным отверстием и радиальными разрезами. Technical problems are solved by a wellhead self-centering wiper containing a body with a central hole and a slot mating with the central hole, the body is also equipped with holes for attaching the wiper to the wellhead, and inside the body there is a wiper element made in the form of an elastic cuff fixed between the upper and lower metal rings with pins, the elastic cuff is equipped with a central hole and radial cuts.

Новым является то, что корпус снизу оснащён внутренней цилиндрической выборкой, в которую с возможностью вращения относительно корпуса, а также с возможностью ограниченного осевого и радиального перемещения относительно корпуса установлен обтирающий элемент, эластичная манжета обтирающего элемента, оснащённая центральным отверстием, выполнена двухступенчатой: сверху меньшим диаметром – d1 под тело колонны труб, а снизу большим диаметром – d2 под муфту трубы, причём верхняя ступень двухступенчатой эластичной манжеты диаметром – d1 оснащена радиальными разрезами, при этом верхняя ступень диаметром – d1 двухступенчатой эластичной манжеты имеет большую толщину – h1, чем толщина h2 нижней ступени диаметром – d2, причём в корпусе сверху и снизу под углом 180° по отношению друг к другу и со смещением 45° выполнены два ряда резьбовых отверстий под шпильки для крепления обтиратора сверху к спайдеру, а снизу к устьевому фланцу скважины, при этом внутренние диаметры – Dк верхнего и нижнего металлических колец больше или равны внутреннему проходному диаметру – Dс эксплуатационной колонны скважины. What is new is that the body is equipped with an internal cylindrical recess from below, in which a wiping element is installed with the possibility of rotation relative to the body, as well as with the possibility of limited axial and radial movement relative to the body, the elastic cuff of the wiping element, equipped with a central hole, is made two-stage: on top with a smaller diameter - d 1 under the body of the pipe string, and from below with a large diameter - d 2 under the pipe coupling, and the upper step of the two-stage elastic cuff with a diameter of - d 1 is equipped with radial cuts, while the upper step with a diameter of - d 1 of the two-stage elastic cuff has a large thickness - h 1 than the thickness h 2 of the lower step with a diameter of - d 2 , and in the body at the top and bottom at an angle of 180 ° relative to each other and with an offset of 45 ° there are two rows of threaded holes for the studs for fastening the wiper from above to the spider, and from below to the mouth well flange, while the inner diameters are D to the upper and lower its metal rings are greater than or equal to the inner bore diameter - D from the production string of the well.

На фиг. 1 схематично в продольном разрезе изображён устьевой самоцентрирующийся обтиратор.In FIG. 1 schematically shows a wellhead self-centering wiper in a longitudinal section.

На фиг. 2 изображён вид А устьевого самоцентрирующегося обтиратора.In FIG. 2 shows view A of a wellhead self-centering wiper.

Устьевой самоцентрирующийся обтиратор содержит корпус 1 (см. фиг. 1 и 2) с центральным отверстием 2 и с прорезью 3 (см. фиг. 2), сопрягающейся с центральным отверстием 2. Внутри корпуса 1 установлен обтирающий элемент 4 (см. фиг. 1), выполненный в виде эластичной манжеты 5 (см. фиг. 1 и 2), закреплённой между верхним 6 (см. фиг. 1) и нижним 7 металлическими кольцами с помощью штифтов 8. Wellhead self-centering wiper contains a housing 1 (see Fig. 1 and 2) with a central hole 2 and a slot 3 (see Fig. 2), mating with the Central hole 2. Inside the housing 1 is installed wiping element 4 (see Fig. 1 ), made in the form of an elastic cuff 5 (see Fig. 1 and 2), fixed between the upper 6 (see Fig. 1) and lower 7 metal rings using pins 8.

Корпус 1 снизу оснащён внутренней цилиндрической выборкой 9, в которую с возможностью вращения относительно корпуса 1, а также с возможностью ограниченного осевого и радиального перемещения относительно корпуса 1 установлен обтирающий элемент 4.The housing 1 is equipped with an internal cylindrical recess 9 from below, in which a wiping element 4 is installed with the possibility of rotation relative to the housing 1, as well as with the possibility of limited axial and radial movement relative to the housing 1.

Эластичная манжета 5 обтирающего 4 элемента, оснащенная центральным отверстием 10 (см. фиг. 1 и 2), выполнена двухступенчатой. Эластичная манжета 5 сверху выполнена с меньшим внутренним диаметром d1 под тело 11 (см. фиг. 1) наружной поверхности трубы 12 (см. фиг. 1 и 2), а снизу большим внутренним диаметром – d2 под муфту 13 (см. фиг. 1) трубы 12. Верхняя ступень двухступенчатой эластичной манжеты оснащена радиальными разрезами 14 (см. фиг. 2) в форме «лепестков».Elastic cuff 5 wiping element 4, equipped with a Central hole 10 (see Fig. 1 and 2), made two-stage. The elastic cuff 5 is made from above with a smaller inner diameter d 1 under the body 11 (see Fig. 1) of the outer surface of the pipe 12 (see Figs. 1 and 2), and from below with a larger inner diameter - d 2 under the coupling 13 (see Fig. 1) pipes 12. The upper stage of the two-stage elastic cuff is equipped with radial cuts 14 (see Fig. 2) in the form of "petals".

В качестве колонны труб 12 используют колонну НКТ или БТ. Например, используют колонну НКТ диаметром 73 мм по ГОСТ 633-80. Согласно ГОСТ 633- 80 колонна НКТ диаметром 73 мм имеет диаметр по телу трубы 73 мм, а по муфте трубы диаметр 88,9 мм. Тогда для двухступенчатой эластичной манжеты 5 с припуском например: 1-2 мм на обтирание поверхности колонны труб, примем: d1 = 72,0 мм; d2 = 87,5 мм.As a pipe string 12, a tubing or BT string is used. For example, a tubing string with a diameter of 73 mm is used according to GOST 633-80. According to GOST 633-80, a tubing string with a diameter of 73 mm has a diameter of 73 mm along the pipe body, and a diameter of 88.9 mm along the pipe collar. Then for a two-stage elastic cuff 5 with an allowance, for example: 1-2 mm for rubbing the surface of the pipe string, we will take: d 1 = 72.0 mm; d 2 = 87.5 mm.

Эластичную манжету 5 изготавливают из сортов резины с повышенной прочностью и стойкостью к нефти и нефтепродуктам, что обеспечивает их долговечность и надежность в эксплуатации, например ГОСТ 7338-90 «Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия». Верхняя ступень внутренним диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты имеет меньшую толщину – h1, например 25 мм, чем толщина h2 нижней ступени внутренним диаметром – d2, например 15 мм (h1 > h2).The elastic cuff 5 is made of rubber grades with increased strength and resistance to oil and oil products, which ensures their durability and reliability in operation, for example, GOST 7338-90 “Rubber and rubber-fabric plates. Specifications". The upper step with an inner diameter d 1 of a two-stage elastic cuff has a smaller thickness - h 1 , for example 25 mm, than the thickness h 2 of the lower step with an inner diameter - d 2 , for example 15 mm (h 1 > h 2 ).

В корпусе сверху и снизу под углом 180° по отношению друг к другу и со смещением 45° выполнены два ряда резьбовых отверстий 15 (см. фиг. 2) и 16 (см. фиг. 1 и 2) под шпильки для крепления обтиратора к спайдеру (на фиг. 1 и 2 не показано) и к устьевом фланцу 17 (см. фиг. 1) эксплуатационной колонны 18 скважины.Two rows of threaded holes 15 (see Fig. 2) and 16 (see Fig. 1 and 2) are made in the body at the top and bottom at an angle of 180° with respect to each other and with an offset of 45° for studs for attaching the wiper to the spider (not shown in Figs. 1 and 2) and to the wellhead flange 17 (see Fig. 1) of the production string 18 of the well.

Внутренние диаметры – Dк верхнего 6 и нижнего 7 металлических колец больше или равны внутреннему проходному диаметру – Dэ эксплуатационной колонны 18 скважины. Например, Dэ = 130 мм, тогда примем Dк = 130 мм (Dэ = Dк). The inner diameters - D to the upper 6 and lower 7 metal rings are greater than or equal to the inner bore diameter - D e of the production string 18 of the well. For example, D e \u003d 130 mm, then we take D to \u003d 130 mm (D e \u003d D to ).

Диаметр центрального отверстия 2 корпуса 1 равен диаметру Dк верхнего 6 и нижнего 7 металлических колец, т.е. 130 мм.The diameter of the central hole 2 of the body 1 is equal to the diameter D to the top 6 and bottom 7 of the metal rings, i.e. 130 mm.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Корпус 1 с помощью ряда резьбовых отверстий 15 (см. фиг. 2) крепят к основанию «спайдера» с помощью двух болтов (на фиг. 1 и 2 не показано). Далее устанавливают обтирающий элемент 4 на устьевой фланец 17 эксплуатационной колонны 18 скважины. Затем устанавливают корпус 1, закрепленный к «спайдеру», поверх устьевого фланца 17 и обтирающего элемента 4 так, чтобы обтирающий элемент 4 вошёл во внутреннюю цилиндрическую выборку 9 корпуса 1. Вворачивают два болта 19 в ряд резьбовых отверстий 16 корпуса 1. Таким образом крепят устьевой самоцентрирующийся обтиратор на устье скважины между «спайдером» и устьевым фланцем 17 эксплуатационной колонны 18 скважины.The body 1 is fixed to the base of the "spider" with the help of a number of threaded holes 15 (see Fig. 2) using two bolts (not shown in Figs. 1 and 2). Next, a wiping element 4 is installed on the wellhead flange 17 of the production string 18 of the well. Then the body 1, fixed to the "spider", is installed over the wellhead flange 17 and the wiping element 4 so that the wiping element 4 enters the inner cylindrical recess 9 of the body 1. Two bolts 19 are screwed into a row of threaded holes 16 of the body 1. Thus, the wellhead self-centering wiper at the wellhead between the "spider" and the wellhead flange 17 of the production string 18 of the well.

Упрощается конструкция устройства, которое имеет несложные в изготовлении детали.Simplifies the design of the device, which has easy-to-manufacture parts.

Далее начинают подъём колонны труб 12 из скважины. Next, start lifting the pipe string 12 from the well.

В процессе работы устройства при прохождении колонны труб через эластичную манжету 5 за счет возможности вращения обтирающего элемента 4 вокруг своей оси и возможности его ограниченного осевого перемещения на величину - а и радиального перемещения в пределах внутренней цилиндрической выборки 9 корпуса 1 на величину - b выполняется самоцентрирование обтирающего элемента 4 относительно центральной оси колонны труб 12.During operation of the device, when the pipe string passes through the elastic cuff 5, due to the possibility of rotation of the wiping element 4 around its axis and the possibility of its limited axial movement by the value - a and radial movement within the inner cylindrical sample 9 of the body 1 by the value - b, the wiping element is self-centering element 4 relative to the central axis of the pipe string 12.

Например, величина смещения обтирающего элемента 4 относительно корпуса 1 в пределах внутренней цилиндрической выборки 9 составляет:For example, the displacement of the wiping element 4 relative to the housing 1 within the inner cylindrical sample 9 is:

- в осевом направлении: а = 10 мм; - in the axial direction: a = 10 mm;

- в радиальном направлении (от одной стороны до другой): 2·b, т.е. при b = 15мм: 2·15 мм = 30 мм. - in the radial direction (from one side to the other): 2 b, i.e. at b = 15mm: 2 15 mm = 30 mm.

В результате самоцентрирования обтирающего элемента 4 относительно центральной оси колонны труб 12 происходит полный охват эластичной манжетой как по телу 11, так и по муфте 13 колонны труб 12. Таким образом самоцентрирование исключает односторонний износ эластичной манжеты при радиальных колебаниях поднимаемой из скважины колонны труб, что позволяет продлить срок службы эластичной манжеты 5 обтирающего элемента 4, и следовательно повысить надежность работы устройства.As a result of self-centering of the wiping element 4 relative to the central axis of the pipe string 12, the elastic cuff is completely covered both along the body 11 and along the sleeve 13 of the pipe string 12. to prolong the service life of the elastic cuff 5 of the wiping element 4, and consequently improve the reliability of the device.

В процессе подъёма колонны труб 12 из скважины происходит обтирание наружной части тела 11 и муфты 13 колонны труб 12 с помощью двухступенчатой манжеты 5.In the process of lifting the pipe string 12 from the well, the outer part of the body 11 and the sleeve 13 of the pipe string 12 are wiped off using a two-stage cuff 5.

При прохождении тела 11 трубы 12 через устройство работает верхняя ступень диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты 5, при этом в процессе подъема колонны труб 12 из скважины сам обтирающий элемент 4, как описано выше смещается в осевом и радиальном направлении, а также вращается благодаря чему обеспечивается плотный охват по всей площади тела 11 трубы 12 верхней ступенью диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты 5. В результате происходит качественная очистка тела 11 трубы 12.When the body 11 of the pipe 12 passes through the device, the upper stage with a diameter d 1 of the two-stage elastic cuff 5 works, while in the process of lifting the string of pipes 12 from the well, the wiping element 4 itself, as described above, is displaced in the axial and radial direction, and also rotates, which ensures dense coverage over the entire area of the body 11 of the pipe 12 by the upper step with a diameter d 1 of the two-stage elastic cuff 5. As a result, the body 11 of the pipe 12 is cleaned qualitatively.

При дохождении муфты 13 трубы 12 до устройства в работу вступает нижняя ступень диаметром d2 двухступенчатой эластичной манжеты 5, при этом верхняя ступень диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты 5 благодаря радиальным разрезам 14 в форме «лепестков» отгибается вверх и не препятствует прохождению муфты 13 трубы 12 через устройство.When the coupling 13 of the pipe 12 reaches the device, the lower step with a diameter d 2 of the two-stage elastic cuff 5 comes into operation, while the upper step with a diameter d 1 of the two-stage elastic cuff 5 due to the radial cuts 14 in the form of "petals" bends upward and does not interfere with the passage of the coupling 13 of the pipe 12 through the device.

Отсутствие разрезов 14 в форме «лепестков» в конструкции нижней ступени двухступенчатой эластичной манжеты 5 позволяет нижней ступени диаметром d2 плотно охватить муфту 13 трубы 12 по всей площади контакта, что несомненно позволяет повысить качество очистки поверхности муфты 13 трубы 12 при её прохождении через устройство.The absence of cuts 14 in the form of "petals" in the design of the lower stage of the two-stage elastic cuff 5 allows the lower stage with a diameter d 2 to tightly cover the coupling 13 of the pipe 12 over the entire contact area, which undoubtedly improves the quality of cleaning the surface of the coupling 13 of the pipe 12 when it passes through the device.

После прохождения муфты 13 трубы 12 через устройство первая ступень диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты 5, выполненная с радиальным разрезам 14 в форме «лепестков» возвращается вниз и занимает положение показанное на фигуре 1.After the passage of the sleeve 13 of the pipe 12 through the device, the first step with a diameter d 1 of a two-stage elastic cuff 5, made with radial cuts 14 in the form of "petals" returns down and takes the position shown in figure 1.

Далее в работу вновь вступает, как описано, выше верхняя ступень диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты 5 и процесс работы устройства повторяется.Then, as described above, the upper step with a diameter d 1 of the two-stage elastic cuff 5 again enters into operation, and the operation of the device is repeated.

Площадь очистки поверхности тела 11 трубы 12 кратно больше площади очистки поверхности муфты 13 трубы 2, поэтому верхняя ступень внутренним диаметром d1 двухступенчатой эластичной манжеты имеет большую толщину – h1, чем толщина h2 нижней ступени внутренним диаметром – d2, (h1 > h2). Это выравнивает износ двухступенчатой манжеты на обеих ступенях и продляет срок службы двухступенчатой эластичной манжеты.The cleaning area of the surface of the body 11 of the pipe 12 is a multiple of the cleaning area of the surface of the coupling 13 of the pipe 2, therefore the upper stage with an inner diameter d 1 of a two-stage elastic cuff has a greater thickness - h 1 than the thickness h 2 of the lower stage with an inner diameter - d 2 , (h 1 > h2 ). This evens out the wear of the two-stage cuff on both stages and extends the life of the two-stage elastic cuff.

Таким образом усовершенствованная конструкция эластичной манжеты позволяет повысить качество очистки поверхности колонны труб НКТ или БТ как по телу, так и по муфте труб.Thus, the improved design of the elastic sleeve makes it possible to improve the quality of cleaning the surface of the tubing or BT pipe string both along the body and along the pipe sleeve.

Конструктивно внутренние диаметры – Dк верхнего 6 и нижнего 7 металлических колец больше или равны внутреннему проходному диаметру – Dэ эксплуатационной колонны (Dэ = Dк), а диаметр центрального отверстия 2 корпуса 1 равен диаметру Dк верхнего 6 и нижнего 7 металлических колец, как описано выше 130 мм. Благодаря этому внутренний диаметр устройства больше или равен внутреннему диаметру эксплуатационной колонны, что исключает как необходимость выполнения внутренних фасок на металлических кольцах, так и исключает соприкосновение металлических колец устройства с муфтами труб, что в свою очередь исключает сопротивление подъёму колонны труб и не замедляет скорость подъёма колонны НКТ или БТ из скважины. В результате сокращаются потери времени на очистку поверхности колонны труб при подъёме её из скважины.Structurally, the inner diameters - D to the top 6 and bottom 7 metal rings are greater than or equal to the internal bore diameter - D e of the production string (D e \u003d D to ), and the diameter of the central hole 2 of the body 1 is equal to the diameter D to the top 6 and bottom 7 metal rings , as described above 130 mm. Due to this, the inner diameter of the device is greater than or equal to the inner diameter of the production string, which eliminates both the need to make internal chamfers on the metal rings and eliminates the contact of the metal rings of the device with the pipe couplings, which in turn eliminates resistance to the rise of the pipe string and does not slow down the speed of the string tubing or BT from the well. As a result, the loss of time for cleaning the surface of the pipe string when it is pulled out of the well is reduced.

Упрощается конструкция устройства, которое имеет несложные в изготовлении детали. Simplifies the design of the device, which has easy-to-manufacture parts.

Устройство позволяет: The device allows:

- упростить конструкцию устройства;- simplify the design of the device;

- повысить надежность работы; - increase the reliability of work;

- повысить качество очистки поверхности тела и муфт колонны труб;- improve the quality of cleaning the surface of the body and couplings of the pipe string;

- сократить потери времени на очистку поверхности колонны труб при подъёме её из скважины.- reduce the loss of time for cleaning the surface of the pipe string when lifting it from the well.

Claims (1)

Устьевой самоцентрирующийся обтиратор, содержащий корпус с центральным отверстием и с прорезью, сопрягающейся с центральным отверстием, также корпус оснащён отверстиями для крепления обтиратора на устье скважины, а внутри корпуса установлен обтирающий элемент, выполненный в виде эластичной манжеты, закреплённой между верхним и нижним металлическими кольцами с помощью штифтов, эластичная манжета оснащена центральным отверстием и радиальными разрезами, отличающийся тем, что корпус снизу оснащён внутренней цилиндрической выборкой, в которую с возможностью вращения относительно корпуса, а также с возможностью ограниченного осевого и радиального перемещения относительно корпуса установлен обтирающий элемент, эластичная манжета обтирающего элемента, оснащённая центральным отверстием, выполнена двухступенчатой: сверху меньшим диаметром – d1 под тело колонны труб, а снизу большим диаметром – d2 под муфту трубы, причём верхняя ступень двухступенчатой эластичной манжеты диаметром – d1 оснащена радиальными разрезами, при этом верхняя ступень диаметром – d1 двухступенчатой эластичной манжеты имеет большую толщину – h1, чем толщина h2 нижней ступени диаметром – d2, причём в корпусе сверху и снизу под углом 180° по отношению друг к другу и со смещением 45° выполнены два ряда резьбовых отверстий под шпильки для крепления обтиратора сверху к спайдеру, а снизу к устьевому фланцу скважины, при этом внутренние диаметры – Dк верхнего и нижнего металлических колец больше или равны внутреннему проходному диаметру – Dс эксплуатационной колонны скважины.A wellhead self-centering wiper, containing a body with a central hole and a slot mating with the central hole, the body is also equipped with holes for attaching the wiper to the wellhead, and inside the body there is a wiper element made in the form of an elastic cuff fixed between the upper and lower metal rings with using pins, the elastic cuff is equipped with a central hole and radial cuts, characterized in that the body is equipped with an internal cylindrical recess from below, in which a wiping element is installed with the possibility of rotation relative to the body, as well as with the possibility of limited axial and radial movement relative to the body, the elastic cuff of the wiping element , equipped with a central hole, is made two-stage: from above with a smaller diameter - d 1 under the body of the pipe string, and from below with a large diameter - d 2 under the pipe coupling, and the upper stage of the two-stage elastic cuff with a diameter - d 1 is equipped and by radial cuts, while the upper step with a diameter of - d 1 of a two-stage elastic cuff has a greater thickness - h 1 than the thickness h 2 of the lower step with a diameter of - d 2 , moreover, in the case above and below at an angle of 180 ° with respect to each other and with 45° offset made two rows of threaded holes for studs for fastening the wiper from above to the spider, and from below to the wellhead flange, while the inner diameters - D to the upper and lower metal rings are greater than or equal to the inner diameter - D from the production string of the well.
RU2021128155A 2021-09-27 2021-09-27 Wellhead self-centering wiper RU2769022C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021128155A RU2769022C1 (en) 2021-09-27 2021-09-27 Wellhead self-centering wiper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021128155A RU2769022C1 (en) 2021-09-27 2021-09-27 Wellhead self-centering wiper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769022C1 true RU2769022C1 (en) 2022-03-28

Family

ID=81075921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021128155A RU2769022C1 (en) 2021-09-27 2021-09-27 Wellhead self-centering wiper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2769022C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB642298A (en) * 1947-12-20 1950-08-30 Us Rubber Co Improvements in wipers for drill pipes
US2895156A (en) * 1958-08-04 1959-07-21 Petroleum Mechanical Dev Compa Pipe wiper and housing therefor
RU2052072C1 (en) * 1992-09-07 1996-01-10 Нефтедобывающее управление "Малгобекнефть" Device to clean pump booms
RU55012U1 (en) * 2006-02-28 2006-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина PIPE CLEANING DEVICE
RU55415U1 (en) * 2006-02-28 2006-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина GEOPHYSICAL CABLE CLEANING DEVICE
RU124305U1 (en) * 2012-10-16 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "М.А.Р.С.-Технология" WELL MOUNT DEVICE
RU2745503C1 (en) * 2020-08-11 2021-03-25 Ильдар Анварович Хасаншин Pipe wiper of the well-mounting self-centering series "otus"

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB642298A (en) * 1947-12-20 1950-08-30 Us Rubber Co Improvements in wipers for drill pipes
US2895156A (en) * 1958-08-04 1959-07-21 Petroleum Mechanical Dev Compa Pipe wiper and housing therefor
RU2052072C1 (en) * 1992-09-07 1996-01-10 Нефтедобывающее управление "Малгобекнефть" Device to clean pump booms
RU55012U1 (en) * 2006-02-28 2006-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина PIPE CLEANING DEVICE
RU55415U1 (en) * 2006-02-28 2006-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина GEOPHYSICAL CABLE CLEANING DEVICE
RU124305U1 (en) * 2012-10-16 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "М.А.Р.С.-Технология" WELL MOUNT DEVICE
RU2745503C1 (en) * 2020-08-11 2021-03-25 Ильдар Анварович Хасаншин Pipe wiper of the well-mounting self-centering series "otus"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7380610B2 (en) Stripper rubber insert assembly
RU2539076C1 (en) Flushing assembly of drilling bit (versions)
RU2769022C1 (en) Wellhead self-centering wiper
IE51280B1 (en) Valve means
CN103775047A (en) Sliding sleeve opening and closing device
CN110984888B (en) Bridge type packing water injection well washing process pipe column
RU2470142C1 (en) Packer (versions)
WO2003006787A1 (en) Liner brushing and conditioning tool
CN209637727U (en) Can Operating Pressure cleaning device
CN109441402A (en) Can Operating Pressure clean method and device
RU2397309C1 (en) Unit of shank end packing in horizontal well
RU64269U1 (en) PACKER
CN105971561A (en) Composite sleeve scraper for well drilling
RU151164U1 (en) SELF-CENTERED HOLE TUBE WIPER
RU60602U1 (en) Wellhead packer
RU2766472C1 (en) Sucker rod cleaner
RU2436997C1 (en) Locking support of insert borehole pump
RU2052072C1 (en) Device to clean pump booms
RU73913U1 (en) DEVICE FOR STEP-BY-STEP CEMENTING OF WELLS
CN208330287U (en) Oil-scraping device for sucker rod
CN110671078A (en) Hydraulic vibration casing pipe scraper
RU53705U1 (en) HINGE JOINT EQUIPMENT
RU55415U1 (en) GEOPHYSICAL CABLE CLEANING DEVICE
RU94274U1 (en) COUPLING RINGS FOR PUMP-COMPRESSOR PIPES WITH POLYMERIC COATING
RU2143542C1 (en) Packer for closing internal space in pipe string