SU950899A1 - Automatic hole-bottom blowout preventer - Google Patents

Automatic hole-bottom blowout preventer Download PDF

Info

Publication number
SU950899A1
SU950899A1 SU813233591A SU3233591A SU950899A1 SU 950899 A1 SU950899 A1 SU 950899A1 SU 813233591 A SU813233591 A SU 813233591A SU 3233591 A SU3233591 A SU 3233591A SU 950899 A1 SU950899 A1 SU 950899A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
preventer
spool
holes
automatic
blowout preventer
Prior art date
Application number
SU813233591A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Беляев
Владимир Иванович Ванифатьев
Альберт Анатольевич Гайворонский
Юрий Завельевич Цырин
Original Assignee
Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
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 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники filed Critical Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority to SU813233591A priority Critical patent/SU950899A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU950899A1 publication Critical patent/SU950899A1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Description

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗАБОЙНЫЙ ПРЕВЕНТОР(54) AUTOMATIC BETTING TRANSFORMER

1one

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых скважин, а именно к автоматическим забойным превенторам, предназначенным дл  предотвращени  нефт ных и газовых выбросов, возникающих при бурении скважин.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, namely, automatic downhole preventers designed to prevent oil and gas emissions that occur during drilling.

Известен забойный превентор дл  предотвращени  выбросов при бурении скважин , позвол ющий производить временное разобщение пластов за колонной бурильных труб за счет концентричной установки в корпусе перекрывающих втулок с трем  и двум  р дами промывочных каналов, закрепленных срезными элементами при совмещенных верхних р дах каналов 1.A downhole preventer for preventing outliers during drilling is known, which allows temporary separation of formations behind the drill pipe due to concentric installation of overlapping sleeves with three and two rows of flushing channels fixed by shear elements in the housing with combined upper rows of channels 1.

Указанное устройство не обеспечивает автоматической запакеровки ствола скважины при возникновении затрубного газопро влени , что значительно снижает эфф.ективность использовани  превентора.This device does not provide automatic sealing of the wellbore when annular gas flow occurs, which significantly reduces the effi- ciency of the use of the preventer.

Известен автоматический забойный превентор , включающий корпус с радиальными каналами, перекрытыми установленными внутри корпуса золотником и внутренней дифференциальной втулкой, образующей с корпусом кольцевую полость, втулку, реагирующую на уменьщение давлени  в затрубном пространстве, и установленный на корпусе уплотнительный элемент 2.An automatic downhole preventer is known, comprising a housing with radial channels blocked by a spool installed inside the housing and an internal differential bushing, which forms an annular cavity with the casing, a bushing that reacts to a decrease in pressure in the annulus, and a sealing element 2 installed on the casing.

Недостатком указанного устройства  вл етс  сложность конструкции его механизма , реагирующего на уменьшение давлени  в затрубном пространстве скважины.The disadvantage of this device is the complexity of the design of its mechanism, which reacts to a decrease in pressure in the annulus of the well.

.Цель изобретени  - упрощение конструкции .The purpose of the invention is to simplify the design.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматическом забойном превенторе вту.1ка , реагирующа  на уменьщение давлени  в затрубном пространстве, выполнена дифференциальной , установлена на наружной поверхности корпуса и образует с ним полость , соединенную с полостью внутренней дифференциальной втулки, на верхнем конце 15 которой установлен щтуцер.The goal is achieved by the fact that in an automatic Vtu.1ka downhole preventer, which reacts to a decrease in pressure in the annulus, is made differential, mounted on the outer surface of the housing and forms with it a cavity connected to the cavity of the inner differential sleeve, on the upper end 15 of which is installed a clamp .

На фиг. 1 изображен автоматический забойный превентор в процессе бурени ; на фиг. 2 - то же в момент открыти  отверстий дл  ут желени  бурового раствора: на фиг. 3 - то же, в момент закрыти  от20 верстий дл  ут желени  раствора, распакеровки и открыти  отверстий дл  осуществлени  пр мой промывки по трубам.FIG. 1 shows an automatic downhole preventer during drilling; in fig. 2 - the same at the moment of opening of the holes for smoothing the drilling mud: in FIG. 3 - the same, at the time of closing 20 versts for smoothing the solution, unpacking and opening the holes for direct piping.

Автоматический забойный превентор включет корпус 1 с радиальными отверсти ми А, Б: В и Г, причем отверсти  В перекрыты обратным клапаном 2, а А и Г золотником 3. Золотник зафиксирован относительно корпуса срезным элементом 4 и оборудован манжетой одностороннего действи  5. Золотник 3 имеет радиальные отверсти  Д и Е, осевые отверсти  Ж, кольцевую проточку 3 и торцевые пазы И.The automatic bottomhole preventer will turn on case 1 with radial holes A, B: C and D, with holes C blocked by a check valve 2 and A and D spool 3. The spool is fixed relative to the body with a shear element 4 and equipped with a single-sided cuff 5. Spool 3 has radial holes D and E, axial holes W, annular groove 3 and end grooves I.

На корпусе 1 установлены уплотнительный элемент б, наружна  дифференциальна  втулка 7, а внутри корпуса вцутренн   дифференциальна  втулка 8. Внутренн   дифференциальна  втулка 8 оборудована штуцером 9 и имеет радиальные отверсти  - фильтр К. Упоры 10 и 11 ограничивают движение втулок 7 и 8, а штифт 12 ограничивает перемешение золотника 3. Наружна  7 и внутренн   8 дифференциальные втулки образуют с корпусом 1 полости Л и М, которые сообш.аютс  между собой калиброванным отверстием Б и заполнены в зкой жидкостью. Втулка 7 и 8, полости Л и М, которые сообщаютс  между собой калиброванным отверстием Б, образуют «гидравлическое коромысло механизма, автоматическим реагирующего на изменение давлени  в затрубном пространстве скважины.On the housing 1, a sealing element b is installed, the outer differential sleeve 7, and inside the housing there is a differential sleeve 8 inside. The internal differential sleeve 8 is equipped with a fitting 9 and has radial holes — filter K. The stops 10 and 11 restrict the movement of the sleeves 7 and 8, and the pin 12 restricts the mixing of the spool 3. The outer 7 and inner 8 differential sleeves form with the housing 1 the cavities L and M, which communicate with each other with a calibrated orifice B and are filled with a viscous liquid. Sleeve 7 and 8, cavities L and M, which communicate with each other with a calibrated orifice B, form a "hydraulic rocker of the mechanism that automatically responds to pressure changes in the annulus of the well.

Автоматический забойный превентор при помощи резьб, имеющихс  на концах -корпуса 1 (не показаны), устанавливаетс  на колонну, т. е.  вл етс  ее составной частью.An automatic bottomhole preventer with threads using the ends of body 1 (not shown) is mounted on the column, i.e. it is an integral part of it.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При кратковременном повыщении давлени  в колонне труб, предшествующем началу циркул ции промывочной жидкости в скважине, внутренн   дифференциальна  втулка 8, воспринима  это давление, движетс  вверх, вытесн   жидкость из полости Л через калиброванное отверстие Б в полость М. В зкость жидкости, заполн ющей полости Л и М, а также малый диаметр калиброванного отверсти  Б обеспечивают достаточно медленное перемещение втулок 7 и 8. Тем самым замедл етс  совмещение отверстий - фильтра К втулки 8 с отверсти ми В корпуса 1, т. е. исключаетс  преждевременное срабатывание (раздутие) уплотнительного элемента 6.With a short-term increase in pressure in the pipe string preceding the start of circulation of the flushing fluid in the well, the internal differential sleeve 8 perceives this pressure, moves up, expels the fluid from the cavity L through the calibrated orifice B into the cavity M. Viscosity of the liquid filling the cavity L and M, as well as the small diameter of the calibrated orifice B, provide sufficiently slow movement of the sleeves 7 and 8. This slows down the alignment of the apertures - filter K of the sleeve 8 with the openings B of housing 1, i.e. devremennoe operation (blow-up) of the sealing element 6.

При возникновении циркул ции бурового раствора в скважине дифференциальна  втулка 8 под действием перенада давлени , создаваемого установленным на ней щтуцером 9, возвращаетс  в исходное положение (штуцер может быть составным и подбиратьс  дл  конкретных условий).When drilling mud circulates in the borehole, the differential bushing 8 returns to its original position under the effect of pressure change created by the brush 9 mounted on it (the fitting can be composite and tailored to specific conditions).

При спуске колонны наружна  дифференциальна  втулка 7, испытыва  большее давление , чем внутренн   втулка 8, остаетс  в исходном положении. Таким образом, при спуске колонны, промывке, проработке и проходке ствола скважины превентор защищен от срабатывани .During the descent of the column, the outer differential sleeve 7, experiencing greater pressure than the inner sleeve 8, remains in the initial position. Thus, during the descent of the column, flushing, elaboration and penetration of the wellbore, the preventer is protected from firing.

Если в процессе этих операций обнаружено чрезмерно высокое содержание газа в буровом растворе, прекращают циркул цию жидкости в скважине. Разгазирование бурового раствора снижает его плотность, и,таким образом, создает перепад давлений заколонного и внутриколонного пространства . Дифференциальна  втулка 8 смещаетс  вверх до упора, отверсти  - фильтр К совмещаютс  с радиальными отверсти миIf, during these operations, an excessively high gas content in the drilling fluid is found, stop the circulation of fluid in the well. The degassing of the drilling fluid reduces its density, and, thus, creates a differential pressure of the annular and intra-column space. The differential sleeve 8 is displaced up to the stop, the holes - the filter K is aligned with the radial holes

корпуса 2, и буровой раствор через обратный клапан 2 поступает в полость уплотнительного элемента 6, т. е. происходит запакеровка затрубного пространства скважины. Одновременно с перемещением втулки 8 вверх наружна  дифференциальна  втулка 7body 2, and the drilling fluid through the check valve 2 enters the cavity of the sealing element 6, i.e., the annular space of the well is packed. Simultaneously with the movement of the sleeve 8 upward external differential sleeve 7

смещаетс  вниз, т. е. происходит нарушение в равновесии «гидравлического коромысла за счет разности давлений затрубного (разгазированного ) и внутритрубного (внутриколонного ) столбов бурового раствора.shifts down, i.e., an imbalance occurs in the "hydraulic rocker" equilibrium due to the pressure difference between the annular (degassed) and intratubular (intra-column) mud columns.

Если разность давлений внутриколонного и заколонного столбов жидкости, необходима  дл  запакеровки, может взывать циркул цию промывочной жидкости в скважине, то в нижней части бурильной колонны должен быть установлен редукционный клапан.If the pressure difference between the pillar and annular columns of the fluid, which is necessary for packing, may circulate the flushing fluid in the well, a pressure reducing valve should be installed in the lower part of the drill string.

При возникновении затрубных газопро вЛИ1ИЙ в процессе спускоподъемных операций устройство срабатывает так же, как показано выще.When annular gas streams occur during tripping, the device operates in the same way as shown above.

После запакеровки примен ют обычнуюAfter packing, the usual

технологию работы с забойным превентором После пуска шара 13 и посадки его на нижнее седло золотника 3 срезаютс  штифты 4, и золотник перемещаетс  вниз до упора в щтифты 12, при этом совмещаютс  циркул ционные отверсти  Г и Д дл  возможности замены (ут желени ), разгазированного бурового раствора над забойным превентором.technology of working with a downhole preventer After starting the ball 13 and landing it on the lower seat of the spool 3, the pins 4 are cut off, and the spool moves down to the stop in the studs 12, and the circulation holes G and D are aligned to allow replacement (empty), degassed drilling solution above the downhole preventer.

После ут желени  бурового раствора над пакером пускают щар 14, который при посадке на верхнее седло золотника 3 смещает его до упора во внутренний выступ корпуса , разруша  при этом штифты 12 и перекрыва  циркул ционные отверсти  корпуса Г. При достижении золотником 3 конечного положени  буровой раствор из полости уплотнительного элемента 6, огиба  лепесток манжеты 5, выходит через отверсти  А и Е золотника во внутриколонное пространство . Осевые отверсти  Ж, кольцева  проточка 3 и торцевые пазы И золотника 3After the drilling fluid has settled above the packer, a shark 14 is allowed, which, when seated on the upper saddle of the spool 3, displaces it all the way into the internal protrusion of the body, destroying the pins 12 and blocking the circulation holes of the hull G. When the spool 3 reaches its final position, the cavity of the sealing element 6, skirting the petal of the cuff 5, comes out through the holes A and E of the spool into the annular space. Axial bore holes, annular groove 3 and end grooves And spool 3

дают возможность выполн ть необходимые технологические операции после выпуска жидкости из рабочей полости уплотнительного элемента по замене разгазированного раствора под забойным превентором и дальнейщему бурению скважины, а также исключают возможность перелива бурового раствора при подъеме колонны.provide an opportunity to perform the necessary technological operations after the fluid is released from the working cavity of the sealing element to replace the degassed solution under the downhole preventer and further drill the well, and also exclude the possibility of overflow of the drilling fluid when lifting the column.

Предлагаема  конструкци  обеспечивает возможность создани  автоматического забойного превентора высокой надежности и эксплуатационной технологичности. Широкое применение такого -превентора в дополнени к устьевому противовыбросовому оборудованию позволит ускорить дегазацию бурового раствора, исключить грифонообразование и аварийные ситуации, св занные с длительным доступом газа к устьевому оборудованию .The proposed design provides the possibility of creating an automatic downhole preventer of high reliability and operational manufacturability. The widespread use of such a preventer in addition to wellhead blowout equipment will speed up the degassing of drilling mud, eliminate griffon formation and emergency situations associated with long-term access of gas to wellhead equipment.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 489858, кл. Е 21 В 33/12, 1969.1. USSR author's certificate number 489858, cl. E 21 V 33/12, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 747978, кл. Е 21 В 33/12, 1976.2. USSR author's certificate number 747978, cl. E 21 V 33/12, 1976. ii Фиг1Fig1 Фиг. 2FIG. 2
SU813233591A 1981-01-07 1981-01-07 Automatic hole-bottom blowout preventer SU950899A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813233591A SU950899A1 (en) 1981-01-07 1981-01-07 Automatic hole-bottom blowout preventer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813233591A SU950899A1 (en) 1981-01-07 1981-01-07 Automatic hole-bottom blowout preventer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU950899A1 true SU950899A1 (en) 1982-08-15

Family

ID=20937801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813233591A SU950899A1 (en) 1981-01-07 1981-01-07 Automatic hole-bottom blowout preventer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU950899A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823882A (en) * 1988-06-08 1989-04-25 Tam International, Inc. Multiple-set packer and method
US4893678A (en) * 1988-06-08 1990-01-16 Tam International Multiple-set downhole tool and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823882A (en) * 1988-06-08 1989-04-25 Tam International, Inc. Multiple-set packer and method
US4893678A (en) * 1988-06-08 1990-01-16 Tam International Multiple-set downhole tool and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2403174C (en) Multi-purpose float equipment and method
EP0774564B1 (en) Well casing fill apparatus and method
US6622798B1 (en) Method and apparatus for maintaining a fluid column in a wellbore annulus
US6769490B2 (en) Downhole surge reduction method and apparatus
CA2309513C (en) Hydraulic set liner hanger setting mechanism and method
US5566772A (en) Telescoping casing joint for landing a casting string in a well bore
US5494107A (en) Reverse cementing system and method
US20030136563A1 (en) Surge pressure reduction apparatus with volume compensation sub
US20050072575A1 (en) Model HCCV hydrostatic closed circulation valve
US4311197A (en) Annulus pressure operated closure valve with improved reverse circulation valve
GB2332006A (en) A downhole valve opening with reduced shock
US5193621A (en) Bypass valve
US4460040A (en) Equalizing annulus valve
US3662825A (en) Well tester apparatus
SU950899A1 (en) Automatic hole-bottom blowout preventer
US5628366A (en) Protective arrangements for downhole tools
US5226478A (en) Cement port closure sleeve for a subsea well
US4577692A (en) Pressure operated test valve
AU2005311155A1 (en) Diverter tool
GB2036131A (en) Valve Assembly for the Remote Control of Fluid Flow with an Automatic Time Delay
RU46296U1 (en) COUPLING COUPLING COUPLING
RU2367773C1 (en) Well cementing device
SU1795084A1 (en) Device for staged cementing of wells
SU1395809A1 (en) Apparatus for cementing wells
SU1023166A1 (en) Bore-hole preventer