RU2772034C1 - System for wiping the tool joint of a drilling pipe - Google Patents

System for wiping the tool joint of a drilling pipe Download PDF

Info

Publication number
RU2772034C1
RU2772034C1 RU2021120289A RU2021120289A RU2772034C1 RU 2772034 C1 RU2772034 C1 RU 2772034C1 RU 2021120289 A RU2021120289 A RU 2021120289A RU 2021120289 A RU2021120289 A RU 2021120289A RU 2772034 C1 RU2772034 C1 RU 2772034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cartridges
quick
wiping
release
drilling
Prior art date
Application number
RU2021120289A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Геннадьевич Кондратьев
Александр Евгеньевич Маркин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп"
Application granted granted Critical
Publication of RU2772034C1 publication Critical patent/RU2772034C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to the petroleum and gas industry and mining, namely, to an apparatus for removing drilling mud from the outer surface of drilling pipes. The system for wiping the tool joint of a drilling comprises at least two quick-release cartridges attached on roller carriages, configured for reciprocating movement along a rail system. The wiping part of the cartridges is made of an elastic material and has central holes forming a round hole upon closure. The system is controlled automatically. The automatic control system is implemented by reading the RFID tag installed on the drilling pipe, computer processing of the information read from the RFID tag, and ensures the movement of the cartridges to form a hole, with a diameter equal to the diameter of the drilling pipe at the moment of passage thereof through the cartridges, between said cartridges. The body of each of the quick-release cartridges is made metal and protected by at least two casings. The roller carriages are configured to move by means of pneumatic cylinders controlled by the automatic control system.
EFFECT: creation of an effective wiping system ensuring the removal of contamination from varying-diameter pipes without interrupting the operation thereof, and ensuring maintainability by means of quick cartridge replacement.
7 cl, 5 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности, а именно к устройству для удаления бурового раствора с наружной поверхности бурильных труб, и может быть использовано как при бурении скважин, так и при спускоподъемных операциях. The invention relates to the oil and gas and mining industries, and in particular to a device for removing drilling mud from the outer surface of drill pipes, and can be used both in well drilling and tripping operations.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Широко известны обтираторы, предназначенные для очистки насосно-компрессорных и бурильных труб от скважинной жидкости и предотвращения падения в скважину посторонних предметов.Wipers are widely known for cleaning tubing and drill pipes from well fluid and preventing foreign objects from falling into the well.

Известно, в частности, устройство для защиты устья скважины (см. RU124305U1, опубл. 20.01.2013)(1), выполненное в виде корпуса, состоящего из двух шарнирно соединенных между собой С-образной формы деталей, установленных с возможностью схватывания трубы установки электроцентробежного насоса и выполненных с защитными элементами на участках схватывания трубы с возможностью исключения попадания в скважину различных элементов при использовании труб различного диаметра, при этом с внешней стороны по периметру деталей смонтирован гибкий защитный фартук, служащий для ограждения скважины от внешней среды.It is known, in particular, a device for protecting the wellhead (see RU124305U1, publ. 20.01.2013) (1), made in the form of a housing consisting of two pivotally connected C-shaped parts installed with the possibility of grasping the pipe of the installation of an electric centrifugal pump and made with protective elements in the pipe setting areas with the possibility of preventing various elements from entering the well when using pipes of different diameters, while a flexible protective apron is mounted on the outside along the perimeter of the parts, which serves to protect the well from the external environment.

Устройство (1) имеет ряд недостатков, такие как, сложность в применении, низкую эффективность обтирания.The device (1) has a number of disadvantages, such as difficulty in use, low wiping efficiency.

Из уровня техники также известно устройство для удаления бурового раствора с наружной поверхности бурильных труб (варианты) (см. RU88728U1, опубл 20.11.2009) (2). Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройству для удаления бурового раствора с поверхности бурильных труб и может быть использовано как при бурении скважин, при спускоподъемных операциях, так и при капитальном ремонте скважин. Для обеспечения удаления бурового раствора с наружной поверхности бурильных труб при подъеме их из скважины, расширения функциональных возможностей, а также предотвращения попадания в скважину посторонних предметов устройство для удаления бурового раствора с поверхности бурильных труб (вариант 1) содержит корпус с упругим элементом, при этом корпус выполнен в виде цельного, армированного диска из упругого материала, снабженного отверстиями для крепления на инструменте и центральным отверстием с гофрами, диаметр центрального отверстия соответствует диаметру обтираемой бурильной трубы, расположенные параллельно плоскости диска гофры имеют радиально выполненные щелевидные разрезы, при этом щелевидные разрезы и стенки центрального отверстия выполнены с наклоном под углом 7°-15° относительно оси диска для обеспечения полного перекрытия диаметра обтираемой бурильной трубы. Для обеспечения удаления бурового раствора с наружной поверхности буровых труб при подъеме их из скважины, расширения функциональных возможностей, а также предотвращения попадания в скважину посторонних предметов устройство для удаления бурового раствора с поверхности буровых труб (вариант 2) содержит корпус с упругим элементом, при этом корпус выполнен в виде диска с отверстиями для крепления на инструменте и сменной армированной вставкой из упругого материала, соединенной с диском посредством разъемного соединения, при этом сменная вставка выполнена с центральным отверстием с гофрами, диаметр центрального отверстия соответствует диаметру обтираемой бурильной трубы, расположенные параллельно плоскости диска гофры имеют радиально выполненные щелевидные разрезы, при этом щелевидные разрезы и стенки центрального отверстия выполнены с наклоном под углом 7°-15° относительно оси диска для обеспечения полного перекрытия диаметра обтираемой бурильной трубы.Also known from the prior art is a device for removing drilling fluid from the outer surface of drill pipes (options) (see RU88728U1, publ 20.11.2009) (2). The utility model relates to the oil and gas industry, namely, to a device for removing drilling fluid from the surface of drill pipes and can be used both in well drilling, tripping operations, and well workover. To ensure the removal of drilling fluid from the outer surface of the drill pipes when lifting them from the well, to expand the functionality, and to prevent foreign objects from entering the well, the device for removing drilling fluid from the surface of the drill pipes (option 1) contains a housing with an elastic element, while the housing made in the form of a solid, reinforced disc made of elastic material, provided with holes for fastening on the tool and a central hole with corrugations, the diameter of the central hole corresponds to the diameter of the drill pipe being wiped, the corrugations located parallel to the plane of the disk have radial slot-like cuts, while the slot-like cuts and walls of the central the holes are made with an inclination at an angle of 7°-15° relative to the axis of the disk to ensure complete coverage of the diameter of the drill pipe being wiped. To ensure the removal of drilling fluid from the outer surface of the drill pipes when lifting them from the well, to expand the functionality, and also to prevent foreign objects from entering the well, the device for removing drilling fluid from the surface of the drill pipes (option 2) contains a housing with an elastic element, while the housing made in the form of a disk with holes for mounting on a tool and a replaceable reinforced insert made of elastic material connected to the disk by means of a detachable connection, while the replaceable insert is made with a central hole with corrugations, the diameter of the central hole corresponds to the diameter of the drill pipe being wiped, corrugations located parallel to the disk plane have radially made slit-like cuts, while the slit-like cuts and the walls of the central hole are made with an inclination at an angle of 7°-15° relative to the disk axis to ensure complete overlapping of the diameter of the drill pipe being wiped.

Устройство-аналог (2) более эффективно, чем аналог (1), однако, не обеспечивает удаление загрязнений с труб разного диаметра.The analogue device (2) is more efficient than analogue (1), however, it does not ensure the removal of contaminants from pipes of different diameters.

Известен также обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся серии "ОТУС" (см. RU2745503C1, опубл. 25.03.2021) (3). Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся содержит корпус, состоящий из одного или двух связанных между собой дисков с проходными диаметрами по центру. Диски выполнены в виде полумесяца или сплошным кольцом и содержат сквозные отверстия и/или резьбовые соединения под шпильки или гайки. Причем отверстия на верхнем диске имеют потаи. Верхний диск содержит верхнюю и нижнюю горизонтальные радиальные расточки, верхняя предназначена для установки в нее эластичного обтиратора, а нижняя расточка совместно с нижним диском образуют полость, в котором размещено кольцо, устанавливаемое при спуске-подъеме НКТ, имеющее возможность горизонтального вращения вокруг своей оси и величину рабочего хода в радиальном направлении. Кольцо содержит наружный и внутренний бурты, первый предназначен для установки и фиксации эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ, благодаря которому сменный эластичный обтиратор не сползает при прохождении через него присоединительной муфты или замка, а последний для безопасного прохода труб и/или инструмента и/или оборудования через проходной диаметр кольца и выполнен со снятыми фасками или в виде конуса. Эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, выполнен в виде плоского диска с внутренним проходным диаметром для прохождения через него труб с кабелем ЭЦН и протекторов с клямсами. От внутреннего отверстия эластичного обтиратора в радиальном направлении выполнены разрезы для образования "лепестков", которые отгибаются в момент прохождения муфты с протекторами и клямсами, предотвращая тем самым разрыв и деформацию эластичного обтиратора. У основания одного из "лепестков" выполнен вырез под кабель, в котором расположены шипы для перекрытия свободного пространства от кабеля. Наружный диаметр эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН содержит замок по принципу «папка-мамка». Эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ, имеет тарельчатую форму с внутренним диаметром для прохождения через него труб, с одной стороны эластичного обтиратора по наружному диаметру выполнен Г-образный бурт, который совместно с плоскостью образует зев по всей окружности для возможности зацепа за наружный бурт кольца.Also known is a pipe wellhead self-centering wiper of the "OTUS " series (see RU2745503C1, publ. 03/25/2021) (3). The self-centering pipe wellhead wiper contains a body consisting of one or two interconnected discs with through-hole diameters in the center. The discs are made in the form of a crescent or a solid ring and contain through holes and/or threaded connections for studs or nuts. Moreover, the holes on the upper disk have potai. The upper disk contains upper and lower horizontal radial bores, the upper one is intended for installation of an elastic wiper in it, and the lower bore, together with the lower disk, forms a cavity in which a ring is placed that is installed during the tripping of the tubing, which has the possibility of horizontal rotation around its axis and the value stroke in the radial direction. The ring contains outer and inner collars, the first one is intended for installation and fixation of an elastic wiper installed during tubing tripping, thanks to which the replaceable elastic wiper does not slip when a coupling or lock passes through it, and the last one is for safe passage of pipes and/or tools and /or equipment through the passage diameter of the ring and is made with chamfered or in the form of a cone. The elastic wiper installed during the tripping of the tubing with the ESP cable is made in the form of a flat disk with an internal bore diameter for passing pipes with the ESP cable and protectors with cleats through it. From the inner hole of the elastic wiper in the radial direction, cuts are made to form "petals", which are bent at the moment of passage of the sleeve with protectors and clips, thereby preventing rupture and deformation of the elastic wiper. At the base of one of the "petals" there is a cutout for the cable, in which spikes are located to block the free space from the cable. The outer diameter of the elastic wiper installed during the tripping of the tubing with the ESP cable contains a lock according to the "folder-mother" principle. The elastic wiper, installed when lowering and raising the tubing, has a dish-shaped shape with an inner diameter for pipes to pass through it, on one side of the elastic wiper, an L-shaped shoulder is made along the outer diameter, which, together with the plane, forms a pharynx around the entire circumference for the possibility of hooking on the outer ring collar.

Обтиратор (3) до некоторой степени лишен недостатков предыдущих аналогов (1) и (2), однако не полностью их лишен.The scrubber (3) is to some extent devoid of the shortcomings of the previous analogues (1) and (2), but not completely devoid of them.

Наиболее близким аналогом заявленного устройства, по мнению заявителя является, бескаркасный очиститель (см. US2010200219A1, опубл. 12.08.2010) (4). Бескаркасный очиститель труб, содержит: фиксированный узел привода, имеющий длину, которая заканчивается на концах, ширину, которая заканчивается на сторонах, и состоит из зажима, имеющего боковые элементы, основания, имеющего боковые элементы, элемента стеклоочистителя, расположенного между упомянутым зажимом и упомянутым основанием и прикрепленного к каждой стороне указанное основание представляет собой продольный скользящий узел, имеющий верхнюю часть, которая отделена от и нависает над, по меньшей мере частью, соседнего бокового элемента указанного зажима, тем самым образуя пару продольно расположенных каналов между каждым из боковых элементов указанного зажима и указанной вершины части указанных узлов скольжения;The closest analogue of the claimed device, according to the applicant, is a frameless cleaner (see. US2010200219A1, publ. 12.08.2010) (4). Frameless pipe cleaner, contains: a fixed drive unit having a length that ends at the ends, a width that ends at the sides, and consists of a clamp having side elements, a base having side elements, a wiper element located between said clamp and said base and attached to each side, said base is a longitudinal sliding assembly having an upper portion that is separated from and overhangs at least a portion of an adjacent side member of said clip, thereby forming a pair of longitudinally spaced channels between each of the side members of said clip and said vertex of a portion of said slip nodes;

В указанной паре каналов с возможностью скольжения расположен узел скользящего исполнительного механизма, имеющий длину, которая заканчивается на концах, ширину, которая заканчивается на боковых сторонах, и состоит из зажима, имеющего боковые элементы, основания, имеющего боковые элементы, элемента грязесъемника, расположенного между указанным зажимом и указанной базой; а также,In said pair of channels, a sliding actuator assembly is located with the possibility of sliding, having a length that ends at the ends, a width that ends at the sides, and consists of a clamp having side elements, a base having side elements, a wiper element located between the specified clamp and specified base; as well as,

пара пневмоцилиндров, первый из которых имеет корпус, прикрепленный к одной из указанных сторон указанного фиксированного узла исполнительного механизма, и имеет шток, который съемно прикреплен к прилегающей стороне узла скользящего исполнительного механизма, а второй из которых имеет корпус, который прикреплен к противоположной стороне указанного фиксированного узла исполнительного механизма и имеет стержень, который съемно прикреплен к прилегающей стороне узла скользящего исполнительного механизма.a pair of pneumatic cylinders, the first of which has a housing attached to one of the specified sides of the specified fixed actuator assembly, and has a rod that is removably attached to the adjacent side of the sliding actuator assembly, and the second of which has a housing that is attached to the opposite side of the specified fixed the actuator assembly and has a shaft that is removably attached to the adjacent side of the sliding actuator assembly.

Предложенный наиболее близкий аналог наиболее близко подходит к решению проблем, решаемых заявленным изобретением, однако, по мнению заявителя проблема решается не самым эффективным способом. The proposed closest analogue comes closest to solving the problems solved by the claimed invention, however, according to the applicant, the problem is not solved in the most efficient way.

Указанные устройства обладают достаточно высокой эффективностью удаления загрязнений, однако предназначены для удаления загрязнений с труб с заранее заданными параметрами.These devices have a sufficiently high efficiency of removing contaminants, however, they are designed to remove contaminants from pipes with predetermined parameters.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Соответственно, существует необходимость устранить, по меньшей мере, часть упомянутых выше недостатков. В частности, существует потребность в системе, позволяющей работать с трубами с разными диаметрами трубы по длине.Accordingly, there is a need to eliminate at least some of the disadvantages mentioned above. In particular, there is a need for a system that can handle pipes with different pipe diameters along the length.

Данное изобретение направлено на решение технической проблемы, связанной с увеличением эффективности удаления загрязнений системой обтирания бурильной трубы.The present invention is directed to solving a technical problem associated with increasing the efficiency of removing contaminants from a drill pipe wiping system.

Техническим результатом изобретения является создание эффективной системы обтирания, обеспечивающей удаление загрязнений с труб различного диаметра без прерывания её работы, а также обеспечивающей ремонтопригодность посредством быстрого съема картриджей. The technical result of the invention is the creation of an effective wiping system that removes contaminants from pipes of various diameters without interrupting its operation, as well as providing maintainability by quickly removing cartridges.

Достижение поставленных целей возможно с помощью системы обтирания замка бурильной трубы, содержащей, по меньшей мере, два быстросъемных картриджа, закрепленные на роликовых каретках с возможностью возвратно-поступательного перемещения по рельсовой системе, обтирающая часть картриджей выполнена из эластичного материала и имеет центральные отверстия, которые при смыкании образуют круглое отверстие, равное диаметру бурильной трубы.Achieving the set goals is possible with the help of a drill pipe joint wiping system containing at least two quick-detachable cartridges mounted on roller carriages with the possibility of reciprocating movement along the rail system, the wiping part of the cartridges is made of an elastic material and has central holes that, when when closed, they form a round hole equal to the diameter of the drill pipe.

Система обтирания бурильной трубы характеризуется тем, что The drill pipe wiping system is characterized by the fact that

Система управляется автоматически. The system is controlled automatically.

Автоматическая система управления (АСУ) реализована посредством чтения RFID-метки, установленной на бурильной трубе, компьютерной обработки считанной с RFID-метки информации (уникальный идентификатор, по которому в режиме online определяются все необходимые параметры трубы или иного бурового инструмента) и обеспечивает перемещение картриджей для образования между ними отверстия диаметром равным диаметру бурильной трубы в момент её прохождения через обтиратор.The automatic control system (ACS) is implemented by reading the RFID tag installed on the drill pipe, computer processing the information read from the RFID tag (a unique identifier by which all the necessary parameters of the pipe or other drilling tool are determined online) and ensures the movement of cartridges for the formation of a hole between them with a diameter equal to the diameter of the drill pipe at the time of its passage through the wiper.

АСУ также разводит картриджи, если мимо них проходит нестандартный буровой инструмент неизвестного диаметра, что позволяет предотвратить аварийные ситуации.The ACS also separates the cartridges if a non-standard drilling tool of unknown diameter passes by them, which helps to prevent accidents.

Корпус каждого из быстросъёмных картриджей выполнен из металла и защищен, по меньшей мере, двумя кожухами;The body of each of the quick-release cartridges is made of metal and is protected by at least two casings;

роликовые каретки, выполнены с возможностью перемещения посредством пневмоцилиндров, также управляемых АСУ.roller carriages are made with the possibility of movement by means of pneumatic cylinders, also controlled by ACS.

В частном варианте выполнения корпус быстросъемного картриджа выполнен из алюминия.In a private embodiment, the body of the quick-release cartridge is made of aluminum.

В одном из вариантов выполнения изобретения обтирающая часть быстросъемного картриджа выполнена из резины.In one of the embodiments of the invention, the wiping part of the quick-release cartridge is made of rubber.

В еще одном варианте выполнения система содержит два быстросъемных картриджа.In yet another embodiment, the system includes two quick release cartridges.

В частном варианте выполнения система содержит четыре быстросъемных картриджа.In a private embodiment, the system contains four quick-release cartridges.

АСУ может, в частности, быть снабжена программируемой логической интегральной микросхемой (ПЛИС), обеспечивающей передачу и хранение информации от RFID метки.The automated control system can, in particular, be equipped with a programmable logic integrated circuit (FPGA) that provides transmission and storage of information from the RFID tag.

В частном варианте выполнения отверстия в центре обтирающей части картриджа выполнены в форме полуовала, переходящего к краю в треугольник.In a particular embodiment, the holes in the center of the wiping part of the cartridge are made in the form of a semi-oval, passing to the edge into a triangle.

Вышеупомянутые и другие цели, преимущества и особенности настоящего изобретения станут более очевидными из следующего не ограничивающего описания его примерного варианта осуществления, приведенного в качестве примера со ссылкой на прилагаемый чертеж.The above and other objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following non-limiting description of its exemplary embodiment, given as an example with reference to the accompanying drawing.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:The essence of the invention is illustrated by drawings, in which:

Фиг. 1 – схематическое изображение системы обтирания буровой трубы с разомкнутыми картриджами;Fig. 1 is a schematic representation of a drill pipe wiping system with open cartridges;

Фиг. 2 – схематическое изображение системы обтирания буровой трубы с сомкнутыми картриджами;Fig. 2 is a schematic representation of a drill pipe wiping system with closed cartridges;

Фиг. 3 – схема системы обтирания буровой трубы с самой трубой в рабочем, сомкнутом положении.Fig. 3 is a diagram of the drill pipe wiping system with the pipe itself in the working, closed position.

Фиг. 4 - схема системы обтирания буровой трубы с самой трубой в разомкнутом положении.Fig. 4 is a diagram of a drill pipe wiping system with the pipe itself in the open position.

Фиг.5 – укрупненный вид на защитный кожух.Fig.5 is an enlarged view of the protective cover.

На фиг.1-5 позиции обозначают следующее:In Fig.1-5 position denote the following:

1 - быстросъемные картриджи системы обтирания замка бурильной трубы;1 - quick-release cartridges of the drill pipe lock wiping system;

2 - рельсовая система;2 - rail system;

3 - защитный кожух;3 - protective cover;

4 - роликовые каретки;4 - roller carriages;

5 - пневмоцилиндр;5 - pneumatic cylinder;

6 - бурильный инструмент;6 - drilling tool;

7 - бурильная колонна;7 - drill string;

8 - долото;8 - chisel;

9 - элементы компоновки нижней части бурильной колонны (КНБК).9 - elements the layout of the lower part of the drill string (BHA).

Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.These drawings do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of options for implementing this technical solution, but are only illustrative material of a particular case of its implementation.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯEMBODIMENT OF THE INVENTION

Бурильные колонны, используемые при бурении нефтяных и газовых скважин, состоят из труб различных типов. Глубокие скважины часто имеют более 600 стыков бурильных труб в стволе скважины, в дополнение к бурильным трубам бурильные колонны могут включать такие инструменты, как утяжеленные бурильные трубы, расширители, стабилизаторы, стыковые переходники для различных резьбовых соединений, предохранительные клапаны, специальные инструменты для каротажа.Drill strings used in drilling oil and gas wells consist of various types of pipes. Deep wells often have more than 600 drill pipe joints in the wellbore, in addition to drill pipe, drill strings can include tools such as drill collars, reamers, stabilizers, butt adapters for various threaded connections, relief valves, special logging tools.

Бурильные трубы являются основной частью бурильной колонны, предназначенной для спуска в буровую скважину и подъема породоразрушающего инструмента, передачи вращения, создания осевой нагрузки на инструмент, транспортирования бурового раствора к забою скважины. Они же составляют существенную часть всех затрат на нефтегазодобычу. Поэтому важно иметь эффективные средства очистки труб от загрязнений.Drill pipes are the main part of the drill string intended for lowering into a borehole and lifting a rock cutting tool, transmitting rotation, creating an axial load on the tool, and transporting drilling fluid to the bottom of the well. They also make up a significant part of all the costs of oil and gas production. Therefore, it is important to have effective means of cleaning pipes from contamination.

Система обтирания замка бурильной трубы состоит из нескольких быстросъёмных картриджей, в приведенном примере система содержит два картриджа, но возможно выполнение системы из четырех смыкающихся картриджей. Также возможно применение системы с большим количеством картриджей. Картриджи имеют корпус и обтирающие части. Корпус выполнен из металла. преимущественно из алюминия, а обтирающие части выполняют из эластичного материалы, такого, как резина. Обтирающие части имеют в своей центральной части отверстие в форме полуовала, переходящего к краю в треугольник, при смыкании обтирающие части образуют отверстие диаметром, равным диаметру проходящей через них трубы. Картриджи также снабжены двумя защитными кожухами. Изменение расстояния между картриджами регулируется посредством пневмоцилиндров, управляемых автоматической системой управления. АСУ реализована на программируемой логической интегральной микросхеме (ПЛИС), которая получает сигнал от RFID метки, размещенной на бурильной трубе. The drill pipe joint wipe system consists of several quick-release cartridges, in the given example the system contains two cartridges, but it is possible to make a system of four interlocking cartridges. It is also possible to use a system with a large number of cartridges. Cartridges have a body and wiping parts. The body is made of metal. predominantly of aluminum, and the wiping parts are made of an elastic material such as rubber. The wiping parts have in their central part a hole in the form of a semi-oval, turning to the edge into a triangle, when closed, the wiping parts form a hole with a diameter equal to the diameter of the pipe passing through them. The cartridges are also equipped with two protective covers. Changing the distance between the cartridges is regulated by means of pneumatic cylinders controlled by an automatic control system. The ACS is implemented on a programmable logic integrated circuit (FPGA), which receives a signal from an RFID tag placed on the drill pipe.

Применение данного изобретения заключается в установке так называемого “куба” в устье скважины. Внутрь данного куба устанавливается система обтирания замка бурильной трубы. По умолчанию куб находится в раскрытом положении и через него свободно проходит вся буровая колонна. После завершения бурения бурильная колонна поднимается из скважины и вновь проходит через данную систему. Однако на этапе подъема картриджи системы обтирания замка бурильной трубы сдвигаются таким образом, чтобы очистить от бурового раствора проходящую трубу. The application of this invention is to install the so-called "cube" at the wellhead. Inside this cube, a system for wiping the lock of the drill pipe is installed. By default, the cube is in the open position and the entire drill string passes through it freely. After drilling is completed, the drill string is lifted out of the well and again passes through the system. However, during the lifting phase, the cartridges of the tool joint wipe system are shifted so as to clear the drilling fluid from the passing pipe.

АСУ обтирания получает информацию от RFID метки, установленной на бурильной трубе. Эта информация считывается, обрабатывается и передается в АСУ комплексом анализа работы буровой установки (АРБИ). Она принимается, анализируется и запоминается программируемой логической интегральной микросхемой (ПЛИС), которая подает сигнал перемещения на пневмоцилиндры. В зависимости от диаметра бурильной трубы и времени его прохождения через систему обтирания бурильной трубы пневмоцилиндры перемещаются на необходимое расстояния, таким образом, что в момент прохождения через систему трубы определенного диаметра сменные картриджи, смыкаясь образуют отверстие, диаметром равное диаметру проходящей в данный момент через него трубы. Далее картриджи размыкаются, что даёт возможность пройти через них остальным частям бурильной системы, в частности, долоту. The wiping control system receives information from an RFID tag installed on the drill pipe. This information is read, processed and transmitted to the automated control system by the complex for analyzing the operation of the drilling rig (ARBI). It is received, analyzed and stored by a programmable logic integrated circuit (FPGA), which sends a movement signal to the pneumatic cylinders. Depending on the diameter of the drill pipe and the time it takes to pass through the drill pipe wiping system, the pneumatic cylinders move to the required distance, so that at the moment a pipe of a certain diameter passes through the system, the replaceable cartridges, closing, form a hole with a diameter equal to the diameter of the pipe passing through it at the moment . Further, the cartridges open, which makes it possible to pass through them to the rest of the drilling system, in particular, the bit.

Таким образом, при применении системы обтирания замка бурильной трубы:Thus, when using a drill pipe joint wipe system:

- обеспечивается возможность регулирования диаметра отверстия внутри картриджей в процессе работы устройства, без замены картриджей. При ремонте картриджей также обеспечен быстрый их съём, посредством быстросъемного крепления;- it is possible to regulate the diameter of the hole inside the cartridges during the operation of the device, without replacing the cartridges. When repairing cartridges, their quick removal is also ensured by means of a quick-release fastener;

- не требуется монтажа/демонтажа во время бурения разным инструментом, можно установить систему на начальном этапе бурения и демонтировать на конечном этапе бурения;- no installation/dismantling is required during drilling with different tools, the system can be installed at the initial stage of drilling and dismantled at the final stage of drilling;

- система автоматически переходит в рабочее положение при проходе бурильных труб, обеспечивается возможность переходить в рабочее положение только при подъеме, дополнительно уменьшая износ обтирающего элемента;- the system automatically switches to the working position during the passage of drill pipes, it is possible to switch to the working position only when lifting, further reducing the wear of the wiping element;

- система автоматически раздвигается (переходит в нерабочее положение) при СПО долота, элементов КНБК, обсадной колонны, таким образом минимизируя возможность повреждения и дополнительного износа;- the system automatically expands (transfers to a non-working position) when tripping the bit, BHA elements, casing, thus minimizing the possibility of damage and additional wear;

- обеспечивается возможность использования при роторном бурении особенностью которого является спуск квадратной трубы в подроторное пространство, что приводит в быстрому (преждевременному износу) обтирающего элемента.- it is possible to use in rotary drilling, the feature of which is the descent of a square pipe into the under-rotor space, which leads to rapid (premature wear) of the wiping element.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕINDUSTRIAL APPLICATION

Предложенные устройства предназначены для ряда применений, включающих удаление загрязнений с труб при бурении бурение в нефтяной, газовой и горной промышленности. The proposed devices are designed for a number of applications, including the removal of contaminants from pipes during drilling drilling in the oil, gas and mining industries.

Claims (7)

1. Система обтирания замка бурильной трубы, содержащая по меньшей мере два быстросъемных картриджа, закрепленные на роликовых каретках с возможностью возвратно-поступательного перемещения по рельсовой системе, обтирающая часть картриджей выполнена из эластичного материала и имеет центральные отверстия, которые при смыкании образуют круглое отверстие, отличающаяся тем, что система управляется автоматически; автоматическая система управления реализована посредством чтения RFID-метки, установленной на бурильной трубе, компьютерной обработки считанной с RFID-метки информации и обеспечивает перемещение картриджей для образования между ними отверстия диаметром, равным диаметру бурильной трубы в момент её прохождения через картриджи; корпус каждого из быстросъёмных картриджей выполнен металлическим и защищен по меньшей мере двумя кожухами; роликовые каретки выполнены с возможностью перемещения посредством пневмоцилиндров, управляемых автоматической системой управления.1. A system for wiping the lock of a drill pipe, containing at least two quick-release cartridges mounted on roller carriages with the possibility of reciprocating movement along a rail system, the wiping part of the cartridges is made of an elastic material and has central holes that, when closed, form a round hole, which differs the fact that the system is controlled automatically; the automatic control system is implemented by reading the RFID tag installed on the drill pipe, computer processing the information read from the RFID tag and moving the cartridges to form a hole between them with a diameter equal to the diameter of the drill pipe at the moment it passes through the cartridges; the body of each of the quick-release cartridges is made of metal and is protected by at least two casings; roller carriages are made with the possibility of movement by means of pneumatic cylinders controlled by an automatic control system. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус быстросъемного картриджа выполнен алюминиевым.2. The system according to claim. 1, characterized in that the body of the quick-release cartridge is made of aluminum. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что обтирающая часть быстросъемного картриджа выполнена из резины.3. The system according to claim 1, characterized in that the wiping part of the quick-release cartridge is made of rubber. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит два быстросъемных картриджа.4. The system according to claim 1, characterized in that it contains two quick-release cartridges. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит четыре быстросъемных картриджа.5. The system according to claim 1, characterized in that it contains four quick-release cartridges. 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматическая система управления снабжена программируемой логической интегральной микросхемой (ПЛИС), обеспечивающей передачу и хранение информации от RFID метки.6. The system according to claim 1, characterized in that the automatic control system is equipped with a programmable logic integrated circuit (FPGA) that provides transmission and storage of information from the RFID tag. 7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что центральные отверстия обтирающей части картриджа выполнены в форме полуовала, переходящего к краю в треугольник.7. The system according to claim. 1, characterized in that the central holes of the wiping part of the cartridge are made in the form of a semi-oval, passing to the edge into a triangle.
RU2021120289A 2021-07-09 System for wiping the tool joint of a drilling pipe RU2772034C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772034C1 true RU2772034C1 (en) 2022-05-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690213A (en) * 1986-02-03 1987-09-01 Pneumatic Pipewipers, Inc. Pneumatic pipe wiper system
US5921316A (en) * 1997-05-22 1999-07-13 Mcminn; Jimmy Automatic drill pipe cleaning system and method of use
RU88728U1 (en) * 2009-05-04 2009-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТОВ" (ООО "ИНТОВ") DEVICE FOR REMOVING DRILLING FLUID FROM EXTERNAL SURFACE OF DRILL PIPES (OPTIONS)
US7621344B2 (en) * 2007-07-10 2009-11-24 Frey Grant J Drill pipe wiper system and associated method
RU2745503C1 (en) * 2020-08-11 2021-03-25 Ильдар Анварович Хасаншин Pipe wiper of the well-mounting self-centering series "otus"

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690213A (en) * 1986-02-03 1987-09-01 Pneumatic Pipewipers, Inc. Pneumatic pipe wiper system
US5921316A (en) * 1997-05-22 1999-07-13 Mcminn; Jimmy Automatic drill pipe cleaning system and method of use
US7621344B2 (en) * 2007-07-10 2009-11-24 Frey Grant J Drill pipe wiper system and associated method
RU88728U1 (en) * 2009-05-04 2009-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТОВ" (ООО "ИНТОВ") DEVICE FOR REMOVING DRILLING FLUID FROM EXTERNAL SURFACE OF DRILL PIPES (OPTIONS)
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
US10344563B2 (en) Multi-bar scraper for cleaning marine risers and wellbores
US6216787B1 (en) Apparatus for retrieving metal objects from a wellbore
US7419012B2 (en) Wellbore top drive systems
US11149528B2 (en) Method and apparatus for installation and removal of inline filter screens and other objects
US20090272524A1 (en) Method and apparatus for cleaning internal surfaces of downhole casing strings and other tubular goods
CA2962416C (en) Open hole drilling magnet
NO341083B1 (en) Milling tools and method for milling a hole in an obstruction within a pipe section as well as a system for forming a hole in an underground obstruction
US20080245523A1 (en) Cleaning apparatus
US6302201B1 (en) Method and apparatus for washing subsea drilling rig equipment and retrieving wear bushings
RU2772034C1 (en) System for wiping the tool joint of a drilling pipe
US7748445B2 (en) Top drive with shaft seal isolation
WO2017190017A1 (en) Threaded connection management system and method
CN206329317U (en) One kind is with brill formula sleeve pipe wall scraper
US2577994A (en) Overshot
US10161209B1 (en) Oilfield downhole/wellbore section mill
CA2982551C (en) Fish through filter device
RU209681U1 (en) AUTO SHUTTER
CA2800940C (en) Grinding arrangement for tool joints on a drill string
US8607871B2 (en) Oilfield jetting tool
US12012828B1 (en) Method and apparatus for installation and removal of inline filter screens and other objects
US20050178541A1 (en) Packoff subassembly