RU32177U1 - Pipe cutting device - Google Patents

Pipe cutting device Download PDF

Info

Publication number
RU32177U1
RU32177U1 RU2003105007/20U RU2003105007U RU32177U1 RU 32177 U1 RU32177 U1 RU 32177U1 RU 2003105007/20 U RU2003105007/20 U RU 2003105007/20U RU 2003105007 U RU2003105007 U RU 2003105007U RU 32177 U1 RU32177 U1 RU 32177U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzles
cutting
unit
compensator
cutting unit
Prior art date
Application number
RU2003105007/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Р. Журавлев
Д.В. Кондратьев
Ф.А. Канеев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Октопус"
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 Закрытое акционерное общество "Октопус" filed Critical Закрытое акционерное общество "Октопус"
Priority to RU2003105007/20U priority Critical patent/RU32177U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU32177U1 publication Critical patent/RU32177U1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

г 0 vo.-;: Устройство для резки трубg 0 vo.- ;: Device for cutting pipes

Полезная модель относится к горному делу, к области оборудования для скважин, может быть иснользована для резания находящихся в скважине труб, преимущественно обсадных, струей абразивной жидкости, во время канитального ремонта скважин при изоляции пластовых вод, разобщения пластов и гидроразрывов.The utility model relates to mining, to the field of equipment for wells, can be used for cutting pipes located in the well, mainly casing, with a jet of abrasive fluid, during canalization of wells during isolation of formation water, separation of formations and hydraulic fractures.

Известно устройство для резки труб (А.С. СССР № 694626, кл. Е21В 29/00, публ. 30.10.79), содержащее корпус с седлом и каналами, в которых установлены втулки с насадками и снабженное размещенными в каналах корпуса кассетами, а втулки с насадками подпружинены и установлены в кассетах с возможностью продольного перемещения.A device is known for cutting pipes (AS USSR No. 694626, class ЕВВ 29/00, publ. 30.10.79), comprising a housing with a saddle and channels, in which bushings with nozzles are installed and equipped with cassettes located in the channels of the housing, and bushings with nozzles are spring-loaded and mounted in cassettes with the possibility of longitudinal movement.

Недостатками указанного устройства являются:The disadvantages of this device are:

-больщое гидродинамическое усилие на нагрузочные подщипники;- Large hydrodynamic force on the load bearing;

при такой конструкции узла вращения оно превышает 4,9 тонн и может достигать до 10 тонн и более, что приводит к быстрому износу подщипника и заклиниванию конструкции во время процесса работы;with this design of the rotation unit, it exceeds 4.9 tons and can reach up to 10 tons or more, which leads to rapid wear of the bearing and jamming of the structure during the work process;

-расположение насадок в корпусе под углом 90° к радиальной оси приводит к резкому снижению эффективности процесса, так как гидроабразивная струя в этом случае воздействует на разрущаемую поверхность не перпендикулярно, а под углом менее 35-40°;- the location of the nozzles in the housing at an angle of 90 ° to the radial axis leads to a sharp decrease in the efficiency of the process, since the waterjet in this case does not affect the fracture surface perpendicularly, but at an angle of less than 35-40 °;

то есть основная часть кинетической энергии в данном устройстве направлена в основном на вращение корпуса, а не на процесс резки. Помимо этого в стволе скважины будет образовываться пробка из абразива (песчаная пробка), на промывку которой потребуются дополнительные средства;that is, the main part of the kinetic energy in this device is directed mainly to the rotation of the body, and not to the cutting process. In addition, an abrasive plug (sand plug) will be formed in the wellbore, additional funds will be required to flush it;

-отсутствие тормоза, что приводит к больщой угловой скорости вращения корпуса с насадками (превышающей 3000-5000 об/мин даже в жидкой среде);- lack of brake, which leads to a large angular speed of rotation of the housing with nozzles (exceeding 3000-5000 rpm even in a liquid medium);

это приводит к разрушению компактности гидроабразивной струи, значительной потере ее кинетической энергии и увеличению времени резки;this leads to the destruction of the compactness of the waterjet, a significant loss of its kinetic energy and an increase in cutting time;

-наличие в устройстве всего двух насадок явно недостаточно, что увеличивает продолжительность процесса резки;- the presence in the device of only two nozzles is clearly not enough, which increases the duration of the cutting process;

.0 :   .0:

E21B 29/00 E21B 29/00

-отсутствие насадок, установленных в радиальном направлении, способствующих наиболее эффективному использованию кинетической энергии гидроабразивной струи, ускорению процесса резки и более глубокой проработке пласта;- the absence of nozzles installed in the radial direction, contributing to the most efficient use of the kinetic energy of the waterjet, accelerating the cutting process and deeper development of the formation;

-вьщвижение втулок с насадками в процессе работы при резке труб диаметром меньше длины выдвижения (размаха) приводит к заклиниванию устройства;- the extension of the bushings with nozzles during operation when cutting pipes with a diameter less than the extension length (span) leads to jamming of the device;

это обусловлено усилием жидкости, действующим на порщень и достигающим, при перепаде давления АР 20-25 МПа (стандартный режим резки) до 1,4 - 1,8 тонн;this is due to the force of the fluid acting on the piston and reaching, with a pressure drop of AR 20-25 MPa (standard cutting mode) up to 1.4 - 1.8 tons;

-отсутствие жесткой фиксации (фиксирующего узла) устройства приводит к увеличению срока резки;- the absence of rigid fixation (fixing unit) of the device leads to an increase in the cutting time;

это связано с пульсацией рабочего давления на устье в процессе работ на 1,0 - 2,5 МПа, что характерно для работы наземных насосных агрегатов, в результате чего устройство на забое будет перемещаться по вертикали на десятки миллиметров ( мм).this is due to the pulsation of the working pressure at the wellhead during work at 1.0 - 2.5 MPa, which is typical for the operation of ground-based pumping units, as a result of which the device at the bottom will move tens of millimeters (mm) vertically.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для резки труб (А.С. СССР № 590434, кл. Е21В 29/00, публ. 30.01.78), содержащее корпус с седлом и радиальными каналами, в которых установлены посредством державок насадки, втулку с радиальными каналами, подвижную в осевом направлении для фиксации насадок в закрытом и открытом положениях, и якорь. При этом корпус на одном уровне с насадками имеет дополнительные радиальные каналы, в каждом из которых размещены поршень со щтоком и фиксатор, застопоренный в исходном положении срезным элементом, при этом фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, а шток - с втулкой.The closest in technical essence and the achieved result is a device for cutting pipes (AS USSR No. 590434, class ЕВВ 29/00, publ. 30.01.78), containing a housing with a saddle and radial channels, in which are installed by means of nozzle holders , a sleeve with radial channels, movable in the axial direction for fixing the nozzles in the closed and open positions, and an anchor. At the same time, the housing at the same level with the nozzles has additional radial channels, in each of which there is a piston with a shield and a clamp, locked in the initial position by a shear element, while the clamp is installed with the possibility of interaction with the piston, and the rod with the sleeve.

Недостатками указанного устройства являются:The disadvantages of this device are:

-вращение устройства осуществляется путем вращения всей колонны бурильных труб устьевым ротором; вращение бурильных труб в эксплуатационной, технической или иной обсадной колонне в течение процесса резки (а это 1,5 - 2,5 часа) как правило приводит к истиранию ее стенок в местах кривизны (так как на практике не бывает идеально вертикальных скважин) и нарушению ее герметичности со всеми вытекающими отсюда последствиями, а именно к большим затратам на- the rotation of the device is carried out by rotating the entire drill pipe string with the wellhead rotor; rotation of drill pipes in production, technical or other casing during the cutting process (which is 1.5 - 2.5 hours) usually leads to abrasion of its walls in places of curvature (since in practice there are no perfectly vertical wells) and disruption its tightness with all the ensuing consequences, namely, the large costs of

ремонтные работы и длительному простою скважин. Помимо этого данное устройство нельзя использовать в наклонно-направленных и скважинах с горизонтальными створами;repair work and long downtime of wells. In addition, this device cannot be used in directional and horizontal wells;

-недостаточно эффективное использование кинетической энергии гидроабразивной струи, которая направлена только на резку;- insufficiently efficient use of kinetic energy of a hydroabrasive jet, which is aimed only at cutting;

-наличие в устройстве всего двух насадок явно недостаточно, что увеличивает продолжительность процесса резки;- the presence in the device of only two nozzles is clearly not enough, which increases the duration of the cutting process;

-строго горизонтальное расположение насадок в радиальном направлении может привести к разрушению обоймы насадок обратной гидроабразивной струей и вывести устройство из строя во время процесса резки. Помимо этого это способствует образованию абразивных пробок на забое, на промывку которых потребуются дополнительные средства;-strictly horizontal arrangement of nozzles in the radial direction can lead to destruction of the nozzle holder by a reverse waterjet and damage the device during the cutting process. In addition, this contributes to the formation of abrasive plugs at the bottom, for the washing of which additional funds will be required;

-фиксирующее устройство - якорь расположено ниже плоскости резки, что ограничивает область применения устройства; это обусловлено тем, что при работе с напряженными эксплуатационными колоннами большого диаметра и веса, после их резки весь вес хвостовика (а он может достигать до 60 тонн и более) и сила упругой деформации через якорь передадутся на устройство и бурильные трубы, которые могут не вьщержать дополнительной нагрузки и порваться; это приведет к их падению на забой скважины, что потребует значительных затрат на их извлечение на поверхность.- fixing device - the anchor is located below the cutting plane, which limits the scope of the device; this is due to the fact that when working with stressed production cores of large diameter and weight, after cutting, the entire weight of the liner (and it can reach up to 60 tons or more) and the force of elastic deformation through the anchor will be transferred to the device and drill pipes, which may not additional load and tear; this will lead to their fall to the bottom of the well, which will require significant costs for their extraction to the surface.

Технический результат предполагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности использования кинетической энергии гидроабразивной струи при увеличении эксплуатационной надежности устройства.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of the kinetic energy of the hydroabrasive jet while increasing the operational reliability of the device.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для резки труб, содержащем узел крепления устройства к колонне труб, режущий узел с горизонтально расположенными друг против друга в радиальном направлении гидроабразивными насадками, фиксирующий узел и седло с клапаном, имеется компенсатор дополнительных нагрузочных усилий и гидравлический тормоз, при этом узел крепления устройства к колонне труб расположен в верхней части компенсатора, а режущий узел расположен ниже фиксирующего узла, внутри компенсатора расположен полый щток с поршнем с возможностью вертикального перемещения, полый шток компенсатора жестко крепится к фиксирующему узлу, состоящему из корпуса, выполненного с цилиндрическими отверстиями, в которых расположены выдвижные якоря с ограничителями их хода и откидными пружинами, фиксирующий узелThis result is achieved by the fact that in the device for cutting pipes containing the mounting unit of the device to the pipe string, a cutting unit with horizontally radially opposed hydroabrasive nozzles, a fixing unit and a seat with a valve, there is a compensator for additional load forces and a hydraulic brake, the attachment unit of the device to the pipe string is located in the upper part of the compensator, and the cutting unit is located below the fixing unit, inside the compensator there is a hollow plate with a piston can be moved vertically, the hollow shaft of the compensator is rigidly fixed to the fixing unit, consisting of a housing made with cylindrical holes in which retractable anchors with their travel stops and folding springs are located, the fixing unit

Ш)Ш(иW) W (and

22

выполнен жестко прикрепленным к неподвижному полому валу, пустотелый вал выполнен с отверстиями, соосными с гидроабразивными насадками, расположенными в корпусе режущего узла и имеющими заглушки, корпус режущего узла с насадками выполнен с возможностью вращения вокруг неподвижного полого вала, при этом горизонтально расположенными друг против друга в радиальном направлении выполнены по крайней мере две насадки, режущий узел имеет дополнительные гидроабразивные насадки, попарно отдаленные от вертикальной оси и расположенные под углом 30-70° к радиальной горизонтальной оси, оси всех гидроабразивных насадок направлены под углом 5-15° вверх к горизонтальной плоскости, а гидравлический тормоз посредством резьбового соединения крепится к нижней части вращающегося режущего узла и выполнен с жестко закрепленньми лопастями.made rigidly attached to a fixed hollow shaft, the hollow shaft is made with holes coaxial with waterjet nozzles located in the housing of the cutting unit and having plugs, the housing of the cutting unit with nozzles is made to rotate around the fixed hollow shaft, while horizontally opposed to each other in at least two nozzles are made in the radial direction, the cutting unit has additional waterjet nozzles, pairwise remote from the vertical axis and located at an angle m 30-70 ° to the radial horizontal axis, the axis of all waterjet nozzles are directed at an angle of 5-15 ° up to the horizontal plane, and the hydraulic brake is attached to the bottom of the rotating cutting unit by means of a threaded joint and is made with rigidly fixed blades.

Наличие компенсатора в конструкции устройства позволяет снять возникающие дополнительные нагрузочные усилия на устройство при прокачке холодной (относительно ствола скважины) гидроабразивной среды, приводящей к термическому сжатию колонны труб. Расположение фиксирующего устройства выше режущего узла исключает действие дополнительных нагрузок на устройство, возникающих при работе с напряженными эксплуатационными колоннами большого диаметра и веса, приводящих к нарушению целостности устройства и обрыву бурильных труб. Наличие дополнительных гидроабразивных насадок, попарно отдаленных от вертикальной оси и расположенных под углом 30-70° к радиальной горизонтальной оси, и направление осей всех гидроабразивных насадок под углом 5-15° вверх к горизонтальной плоскости исключает разрущение обоймы насадок обратной гидроабразивной струей. Кроме того, наличие дополнительных гидроабразивных насадок, расположенных вышеуказанным образом, обеспечивает резку трубы по всей окружности и увеличивает эффективность использования кинетической энергии гидроабразивной струи за счет создания оптимальной величины крутящего момента на устройстве. Наличие гидравлического тормоза позволяет обеспечить вращение режущего узла на требуемых стабильных оборотах, дающих более эффективное использование кинетической энергии гидроабразивной струи и оптимальный процесс резки.The presence of a compensator in the design of the device allows you to remove the resulting additional load on the device when pumping a cold (relative to the wellbore) hydroabrasive medium, leading to thermal compression of the pipe string. The location of the locking device above the cutting unit eliminates the additional loads on the device that arise when working with stressed production cores of large diameter and weight, leading to a violation of the integrity of the device and the breakage of drill pipes. The presence of additional waterjet nozzles, pairwise remote from the vertical axis and located at an angle of 30-70 ° to the radial horizontal axis, and the direction of the axes of all waterjet nozzles at an angle of 5-15 ° up to the horizontal plane eliminates the destruction of the nozzle holder by a reverse waterjet jet. In addition, the presence of additional waterjet nozzles located in the aforementioned manner ensures the cutting of the pipe around the entire circumference and increases the efficiency of using the kinetic energy of the waterjet jet due to the creation of the optimal torque value on the device. The presence of a hydraulic brake allows for the rotation of the cutting unit at the required stable speeds, which provide a more efficient use of the kinetic energy of the waterjet and an optimal cutting process.

На чертеже изображено устройство для резки труб.The drawing shows a device for cutting pipes.

На фиг. 1 - вид спереди, вертикальный разрез.In FIG. 1 is a front view, a vertical section.

На фиг. 2 - гидроабразивные насадки, их расположение и разрез по плоскости А-А.In FIG. 2 - waterjet nozzles, their location and section along the plane AA.

Устройство содержит компенсатор 1, фиксирующий узел 2, рабочий узел резки 3 и гидравлический тормоз 4.The device comprises a compensator 1, a fixing unit 2, a working cutting unit 3 and a hydraulic brake 4.

Компеисатор 1 состоит из корпуса 5, внутри которого расположен с возможностью вертикального перемещения полый шток 6 с поршнем и уплотнением 7, между гайкой 8 и поршнем штока 6 расположены нружины 9, верхняя часть корпуса 5 компенсатора 1 снабжена переводником 10 для крепления устройства для резки труб к колонне труб.Compressor 1 consists of a housing 5, inside of which the hollow rod 6 with a piston and a seal 7 is arranged with vertical movement, springs 9 are located between the nut 8 and the piston of the rod 6, the upper part of the housing 5 of the compensator 1 is equipped with an adapter 10 for attaching the pipe cutting device to pipe string.

Полый шток 6 компенсатора 1 жестко крепится к фиксирующему узлу 2, состоящему из корпуса 11, пилиндрических отверстий 12, выдвижных якорей 13, ограничителей их хода 14 и откидных пружин 15.The hollow rod 6 of the compensator 1 is rigidly attached to the fixing unit 2, which consists of a housing 11, cylindrical holes 12, retractable anchors 13, their travel stops 14 and folding springs 15.

Фиксирующий узел 2 в свою очередь жестко крепится к неподвижному полому валу 16 рабочего узла резки 3, который, помимо полого вала 16, состоит из корпуса 17с гидроабразивными насадками 18 и заглушек 19, радиально-упорных подшипников 20, опорных втулок 21 и 22, уплотнительных сальников 23 и 24, прижимных крышек 25, клапанного седла 26, расположенного в нижней части полого неподвижного вала 16 и шарового клапана 27.The locking unit 2, in turn, is rigidly attached to the stationary hollow shaft 16 of the cutting cutting unit 3, which, in addition to the hollow shaft 16, consists of a housing 17 with waterjet nozzles 18 and plugs 19, angular contact bearings 20, thrust bearings 21 and 22, sealing glands 23 and 24, pressure caps 25, a valve seat 26 located in the lower part of the hollow stationary shaft 16 and the ball valve 27.

Наличие в рабочем узле резки 3 радиально-упорных подшипников 20, уплотнительных сальников 23 и 24 и прижимных крышек 25 обеспечивает герметичность и возможность вращения корпуса с гидроабразивньми насадками вокруг неподвижного пустотелого вала 16, в котором имеются отверстия 28, центры которых находятся на одной оси с гидроабразивными насадками 18.The presence of the cutting unit 3 of angular contact bearings 20, sealing glands 23 and 24 and clamping caps 25 ensures tightness and the possibility of rotation of the housing with waterjet nozzles around a stationary hollow shaft 16, in which there are holes 28, the centers of which are on the same axis with waterjet nozzles 18.

Такая конструкция рабочего узла резки 3 позволяет уравновесить гидравлическое давление жидкости на верхнюю и нижнюю его часть и снять нагрузочное давление на радиально-упорные подшипники 20.This design of the working unit of cutting 3 allows you to balance the hydraulic pressure of the liquid on the upper and lower parts and remove the load pressure on the angular contact bearings 20.

Гидроабразивные насадки 18 расположены в корпусе 17 следующим образом.Waterjet nozzles 18 are located in the housing 17 as follows.

По крайней мере две гидроабразивные насадки расположены друг против друга и удалены от вертикальной оси в радиальном направлении. Остальные насадки попарно отдалены от вертикальной оси и расположены под углом а 30-70° к радиальной горизонтальной оси. Помимо этого, оси всех насадок направлены под углом Р 5-15° вверх к горизонтальной плоскости. Гидравлический тормоз 4 посредством резьбового соединения крепится к нижней прижимной крышке 25 вращающегося рабочего узла резки 3 и состоит из гайки 29, к которой жестко прикреплены лопасти 30.At least two waterjet nozzles are located opposite each other and are removed from the vertical axis in the radial direction. The remaining nozzles are pairwise remote from the vertical axis and are located at an angle of 30-70 ° to the radial horizontal axis. In addition, the axis of all nozzles are directed at an angle P of 5-15 ° up to the horizontal plane. The hydraulic brake 4 by means of a threaded connection is attached to the lower pressure cover 25 of the rotating cutting assembly 3 and consists of a nut 29, to which the blades 30 are rigidly attached.

Устройство спускают в скважину на колонне напорных труб (на чертеже не показано) на заданную глубину резки. По напорным трубам наземными насосами подают гидроабразивную смесь (вода с песком, раствор с абразивом и др.) под давлением 25-30 МПа. При этом шаровой клапан 27 герметично перекрывает промывочное отверстие посадочного седла 26, давление в устройстве резко возрастает и воздействует на поршни якорей 13, которые в свою очередь выдвигаются наружу до упора о внутреннюю образующую трубы (колонны) и жестко фиксируют устройство в вертикальном положении на одном уровне.The device is lowered into the well on a column of pressure pipes (not shown) to a predetermined cutting depth. A water-abrasive mixture (water with sand, a solution with an abrasive, etc.) is fed through pressure pipes by ground pumps at a pressure of 25-30 MPa. In this case, the ball valve 27 hermetically closes the flushing hole of the landing seat 26, the pressure in the device increases sharply and acts on the pistons of the anchors 13, which, in turn, extend outward against the inner forming pipe (columns) and rigidly fix the device in a vertical position at the same level .

Компенсатор 1 в это время снимает возникаюш;ие дополнительные нагрузочные усилия при прокачке холодной (относительно ствола скважины) гидроабразивной среды, приводящей к термическому сжатию колонны труб. При этом происходит сжатие пружины 9, а корпус 5 вместе с гайкой 8, переводником 10 и низа колонны труб перемещаются вверх.The compensator 1 at this time relieves the arising; additional load forces when pumping a cold (relative to the wellbore) hydroabrasive medium, leading to thermal compression of the pipe string. When this occurs, the compression of the spring 9, and the housing 5 together with the nut 8, sub 10 and the bottom of the pipe string are moved up.

Гидроабразивная смесь через отверстия 28 в полом валу 16 попадает в гидроабразивные насадки 18 и истекает из них со скоростью 200-210 м/сек, образуя при этом реактивную отдачу. Реактивная сила истекающей гидроабразивной струи из насадок, установленных под углом к радиальной оси, начинает раскручивать и вращать рабочий узел резки 3 вокруг своей оси.The water-abrasive mixture through the holes 28 in the hollow shaft 16 enters the water-abrasive nozzles 18 and expires from them at a speed of 200-210 m / s, forming a reactive recoil. The reactive force of the flowing waterjet from nozzles installed at an angle to the radial axis, begins to unwind and rotate the cutting unit 3 around its axis.

При значениях угла а меньще 30° резко снижается эффективность использования реактивной силы гидроабразивной среды на вращение рабочего узла резки, т.е. крутящего момента, становится недостаточно для преодоления силы трения на сальниках и гидравлического сопротивления окружающей устройство жидкостной среды. При значениях угла а больше 70° резко снижается эффективность процесса резки, так как угол, атаки струи на разрезаемую поверхность снижается менее 35-40° и основная энергия расходуется на создание большого крутящего момента на устройстве.When the values of the angle a are less than 30 °, the efficiency of using the reactive power of the hydroabrasive medium to rotate the cutting cutting unit sharply decreases, i.e. the torque becomes insufficient to overcome the friction force on the seals and the hydraulic resistance of the surrounding fluid medium. When the values of the angle a are greater than 70 °, the efficiency of the cutting process is sharply reduced, since the angle of the jet attack on the cut surface decreases less than 35-40 ° and the main energy is spent on creating a large torque on the device.

Установка осей всех насадок под углом р 5-15° вверх по отношению к горизонтальной плоскости позволяет избежать быстрого разрушения обоймы насадок и корпуса устройства обратной гидроабразивной струей, облегчить вынос отработанного абразива (песка) с плоскости резки и предотвратить образование абразивных (или резко снизить вероятность) пробок на забое. Установка осей под углом менее 5° нецелесообразна из-за большой разрушающей силы обратной гидроабразивной струи, а при значениях угла р 15° теряется эффективность резки и увеличивается ее продолжительность.The installation of the axes of all nozzles at an angle of p of 5-15 ° upward relative to the horizontal plane allows avoiding the rapid destruction of the nozzle holder and the device body with a reverse water jet, facilitating the removal of spent abrasive (sand) from the cutting plane and preventing the formation of abrasive (or sharply reduce the likelihood) traffic jams at the bottom. Setting the axes at an angle of less than 5 ° is impractical due to the large destructive force of the reverse hydroabrasive jet, and at values of the angle p of 15 ° the cutting efficiency is lost and its duration increases.

3/1Й2« - 6-3 / 1Y2 "- 6-

При этом гидроабразивными струями происходит резка трубы по всей окружности. Продолжительность процесса резки зависит от диаметра обрезаемой трубы, толщины ее стенки, количества насадок, их расположения, скорости (объемов) прокачиваемой гидроабразивной среды и для труб диаметром от 62 до 245 мм составляет в пределах от 20 минут до 2- часов.In this case, the pipe is cut along the entire circumference with waterjet jets. The duration of the cutting process depends on the diameter of the pipe being cut, the thickness of its wall, the number of nozzles, their location, speed (volumes) of the pumped waterjet medium and for pipes with a diameter of 62 to 245 mm it ranges from 20 minutes to 2 hours.

Гидравлический тормоз 4 при небольших оборотах рабочего узла резки 3 оказывает незначительное сопротивление вращению, однако при росте (оборотов) окружной скорости гидравлическое сопротивление среды на поверхность лопастей 30 возрастает и через некоторое время разгон прекращается и устройство начинает работать на стабильных требуемых оборотах, обеспечивающих оптимальный процесс резки. Расчет геометрических параметров гидравлического тормоза производится по известным формулам с учетом расхода прокачиваемой абразивной среды, конструктивных особенностей рабочего узла резки, расположения насадок, вязкости и плотности рабочей жидкости.The hydraulic brake 4 at low revolutions of the cutting cutting unit 3 exerts insignificant resistance to rotation, however, with an increase (revolutions) in peripheral speed, the hydraulic resistance of the medium to the surface of the blades 30 increases and after a while the acceleration stops and the device starts to work at stable required revolutions, ensuring an optimal cutting process . The calculation of the geometric parameters of the hydraulic brake is carried out according to well-known formulas, taking into account the flow rate of the pumped abrasive medium, the design features of the cutting cutting unit, the location of the nozzles, the viscosity and density of the working fluid.

Наличие гидравлического тормоза способствует предотвращению осаждения абразива на забой скважины, так как его лопасти рабочей частью направлены вверх и работают как гидравлический центробежный насос. При этом обработанный абразив (песок и др.) струей жидкости от лопастей гидротормоза удаляется с плоскости реза, подхватывается восходящим потоком жидкости и выносится на поверхность.The presence of a hydraulic brake helps to prevent the abrasive from settling on the bottom of the well, since its blades face upward with the working part and act as a hydraulic centrifugal pump. At the same time, the treated abrasive (sand, etc.) is removed by a jet of liquid from the blades of the hydraulic brake from the cutting plane, is picked up by an upward flow of liquid and carried to the surface.

Пример. Промышленные испытания устройства для резки труб проведены на глубине 1310 м при резке зацементированных (прихваченных) в 219 мм эксплуатационной колонне 168 мм НКТ. Процесс осуществлялся следующим образом: в 168 мм колонну спустили на 89 насосно-компрессорных трубах (ПКТ) устройство для резки труб с щестью насадками диаметром 128 мм и установили напротив заданного интервала. Паземными насосными агрегатами ЧАН-700 и ЦА-320 в 89 НКТ подавали гидроабразивную смесь (100 г песка на 1 л соляного раствора) при давлении 27,0 МПа и расходе 18,0 л/сек. После 45 минут резки появилась циркуляция в затрубном пространстве (до этого циркуляции не было). Еще через 25 минут подачу абразивной смеси прекратили. Промьши скважину техническим раствором до полного выноса песка. Затем подняли 89 мм НКТ и освобожденные 168 мм НКТ. Общее время резки составило 1 час 10 мин. Осложнений при ведении работ не наблюдалось.Example. Industrial tests of the pipe cutting device were carried out at a depth of 1310 m when cutting cemented (stuck) in a 219 mm production string 168 mm tubing. The process was carried out as follows: in a 168 mm string, a device for cutting pipes with six nozzles with a diameter of 128 mm was lowered on 89 tubing pipes (PKT) and installed opposite the specified interval. By means of the CHAN-700 and TsA-320 ground-based pumping units, a hydroabrasive mixture (100 g of sand per 1 liter of brine) was supplied to 89 tubing at a pressure of 27.0 MPa and a flow rate of 18.0 l / s. After 45 minutes of cutting, circulation appeared in the annulus (there was no circulation before). After another 25 minutes, the feed of the abrasive mixture was stopped. Flush the well with technical solution until sand is completely removed. Then they lifted 89 mm tubing and released 168 mm tubing. The total cutting time was 1 hour 10 minutes. No complications were observed.

Предлагаемая конструкция устройства для резки труб позволяет:The proposed design of a device for cutting pipes allows you to:

t(0t (0

J изв -предотвратить возможный обрыв напорных труб после процесса резки колонны; -предотвратить преждевременное разрушение обоймы насадок; -улучшить процесс удаления отработанного абразива с плоскости резки труб (предотвратить образование песчаных пробок на забое); -ускорить процесс резки труб; -повысить эффективность использования энергии гидроабразивной смеси; -повысить надежность и бесперебойность работы устройства; -предотвратить истирание и нарушение герметичности эксплуатационной колонны. Экономический эффект от использования данного устройства по сравнению с стными составляет 150-200 тыс. рублей на одну скважино-операцию. - 8 -J iz - prevent possible breakage of pressure pipes after the cutting process of the column; - Prevent premature destruction of the nozzle holder; -improve the process of removing spent abrasive from the plane of pipe cutting (to prevent the formation of sand plugs at the bottom); -accelerate the process of cutting pipes; -increase the energy efficiency of the waterjet mixture; -increase the reliability and uninterrupted operation of the device; - Prevent abrasion and leakage of the production string. The economic effect of using this device compared to the steel ones is 150-200 thousand rubles per well operation. - 8 -

Claims (1)

Устройство для резки труб, содержащее узел крепления устройства к колонне труб, корпус с седлом и клапаном, режущий узел с горизонтально расположенными друг против друга в радиальном направлении гидроабразивными насадками и фиксирующий узел, отличающееся тем, что устройство содержит компенсатор дополнительных нагрузочных усилий и гидравлический тормоз, при этом узел крепления устройства к колонне труб расположен в верхней части компенсатора, а режущий узел расположен ниже фиксирующего узла, внутри компенсатора расположен полый шток с поршнем с возможностью вертикального перемещения, полый шток компенсатора жестко крепится к фиксирующему узлу, состоящему из корпуса, выполненного с цилиндрическими отверстиями, в которых расположены выдвижные якоря с ограничителями их хода и откидными пружинами, фиксирующий узел выполнен жестко прикрепленным к неподвижному полому валу, пустотелый вал выполнен с отверстиями, соосными с гидроабразивными насадками, расположенными в корпусе режущего узла и имеющими заглушки, корпус режущего узла с насадками выполнен с возможностью вращения вокруг неподвижного полого вала, при этом горизонтально расположенными друг против друга в радиальном направлении выполнены по крайней мере две насадки, режущий узел имеет дополнительные гидроабразивные насадки, попарно отдаленные от вертикальной оси и расположенные под углом 30-70° к радиальной горизонтальной оси, оси всех гидроабразивных насадок направлены под углом 5-15° вверх к горизонтальной плоскости, а гидравлический тормоз посредством резьбового соединения крепится к нижней части вращающегося режущего узла и выполнен с жестко закрепленными лопастями.A device for cutting pipes, comprising a unit for attaching the device to the pipe string, a housing with a seat and a valve, a cutting unit with horizontally radially opposed hydroabrasive nozzles and a fixing unit, characterized in that the device comprises a compensator for additional load forces and a hydraulic brake, the attachment unit of the device to the pipe string is located in the upper part of the compensator, and the cutting unit is located below the fixing unit, a hollow rod is located inside the compensator with a piston with the possibility of vertical movement, the hollow rod of the compensator is rigidly attached to the fixing unit, consisting of a housing made with cylindrical holes in which retractable anchors with limiters of their travel and folding springs are located, the fixing unit is made rigidly attached to the fixed hollow shaft, the hollow shaft is made with holes coaxial with waterjet nozzles located in the body of the cutting unit and having plugs, the body of the cutting unit with nozzles is made with the possibility of at least two nozzles are horizontally opposed to each other in a radial direction, the cutting unit has additional waterjet nozzles, pairwise remote from the vertical axis and located at an angle of 30-70 ° to the radial horizontal axis, the axis of all waterjet nozzles are directed at an angle of 5-15 ° up to the horizontal plane, and the hydraulic brake is attached to the bottom of the rotating cutting unit by means of a threaded connection and is made with the same tightly fixed blades.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003105007/20U 2003-02-21 2003-02-21 Pipe cutting device RU32177U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105007/20U RU32177U1 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Pipe cutting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003105007/20U RU32177U1 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Pipe cutting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU32177U1 true RU32177U1 (en) 2003-09-10

Family

ID=48233748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003105007/20U RU32177U1 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Pipe cutting device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU32177U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2570210C2 (en) * 2010-05-24 2015-12-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of making grooves in well borehole casing
  • 2003

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2570210C2 (en) * 2010-05-24 2015-12-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of making grooves in well borehole casing
US9416611B2 (en) 2010-05-24 2016-08-16 Schlumberger Technology Corporation Method for forming slots in a wellbore casing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1071862B1 (en) Rotating subsea diverter
US6102673A (en) Subsea mud pump with reduced pulsation
EP1082515B1 (en) Offshore drilling system
CN1774558B (en) Underground high pressure continuous flow jet drilling tool and rock drilling method thereof
CN107664013A (en) Vane type axial and circumferential composite impact device
CN104533283B (en) One surge circumference torsional impact generator
CN105298421B (en) Continuous pipe abradant jet speed limit rotary cutting tool
CN101126304A (en) Waterproof casing mounting method-immersed tube drilling method
CN109519136A (en) A kind of automatic rotoblast cutting technique tubing string of coiled tubing and method
CN106703728B (en) The two-way displacement apparatus of reciprocating rotary
CN1730898A (en) Combined core drilling system driven by downhole motor and impactor
CN101761485B (en) Righting type downhole annular suction turbopump
RU32177U1 (en) Pipe cutting device
CN111779466B (en) Method for solving problem of shaft blockage of failed prefabricated restrictor through hydraulic sand blasting perforation process
CN101749252B (en) Centralizing underground annulus pumping screw turbopump
CN203248075U (en) Downhole power pressurizing drilling tool
CN116927702A (en) Continuous jarring releasing device
CN109267970A (en) The integrated serialization DP technology of steam injection oil recovery and complete outfit
CN112177539B (en) Drill bit with hydraulic fracturing function
CN101725543B (en) Down-hole annular sucking turbine pump
CN213807592U (en) Casing section mills with righting instrument
RU2719881C1 (en) Method for installation of shaped shutter in well and device for its implementation
CN201582226U (en) Centralizing pumping turbine pump for underground annuluses
RU2196888C2 (en) Method and device for wave stimulation of oil pool
CN219638762U (en) Geological survey rope coring screw drill

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
ND1K Extending utility model patent duration

Extension date: 20160221