RU2394149C1 - Expander-calibrator - Google Patents
Expander-calibrator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394149C1 RU2394149C1 RU2009121602/03A RU2009121602A RU2394149C1 RU 2394149 C1 RU2394149 C1 RU 2394149C1 RU 2009121602/03 A RU2009121602/03 A RU 2009121602/03A RU 2009121602 A RU2009121602 A RU 2009121602A RU 2394149 C1 RU2394149 C1 RU 2394149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axles
- bushings
- housing
- central channel
- rollers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания и калибрования профильных труб при их установке в скважинах.The invention relates to the drilling of wells and is intended, in particular, for flaring and calibration of shaped pipes when installed in wells.
Известно «Устройство для развальцовки труб в скважине» (патент РФ №2235849, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №25 от 10.09.2004 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях, верхние концы которых закреплены в корпусе разъемно, а нижние установлены в опорах, размещенных в корпусе с помощью шарниров с возможностью поворота их в плоскости, проходящей через продольные геометрические оси корпуса и роликов, верхние концы осей роликов установлены в корпусе с радиальным зазором, а в центральном канале корпуса размещен гидравлический кольцевой поршень, подпружиненный в осевом направлении и имеющий толкатели, взаимодействующие с верхними концами осей роликов, при этом величина радиального зазора между корпусом и верхними концами осей роликов приблизительно равна разности диаметра скважины и внутреннего диаметра трубы после ее развальцовки.It is known “Device for expanding pipes in a well” (RF patent No. 2235849, ЕВВ 29/10, publ. Bull. No. 25 of 09/10/2004), including a housing with a central channel, threads for connecting to downhole equipment and recesses on the outside the surfaces in which the rollers are mounted on the axles, the upper ends of which are fixed in the housing detachably, and the lower ones are mounted in supports placed in the housing using hinges with the possibility of turning them in a plane passing through the longitudinal geometric axes of the housing and rollers, the upper ends of the axes R They are installed in the housing with a radial clearance, and in the central channel of the housing there is a hydraulic annular piston axially spring loaded and having pushers interacting with the upper ends of the roller axles, while the radial clearance between the housing and the upper ends of the roller axes is approximately equal to the difference in the diameter of the well and the inner diameter of the pipe after its expansion.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- высокие требования к точности изготовления и взаимному расположению толкателей и осей роликов, т.к. ролики после вывода их в рабочее положение должны находиться на одной описанной окружности;- high requirements for manufacturing accuracy and relative position of the pushers and axles of the rollers, because the rollers after putting them into working position should be on the same circumscribed circle;
- узкие калибрующие поверхности роликов, обусловленные конструкцией устройства, что вынуждает развальцовывать трубы с малой скоростью подачи инструмента и увеличивает временные затраты;- narrow gauge surfaces of the rollers, due to the design of the device, which forces to expand the pipe with a low feed rate of the tool and increases the time cost;
- высокая вероятность создания аварийной ситуации связанная с заклиниванием во время подъема устройства из скважины, т.к. оси роликов не имеют жесткой фиксации в транспортном положении и устройство может цепляться за стенки скважины частями роликов.- a high probability of creating an emergency associated with jamming during the lifting of the device from the well, because the axis of the rollers do not have a rigid fixation in the transport position and the device can cling to the walls of the well with parts of the rollers.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является «Устройство для развальцовки труб» (патент РФ на полезную модель №65554, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №22 от 10.08.2007 г.), включающее корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные наборными из установленных расширяющимися последовательно вверх и бесступенчато друг над другом цилиндров с фасками, нижний конец оси соединен с корпусом с возможностью поворота в радиальной плоскости, а верхний конец оси выполнен с возможностью ограниченного перемещения внутрь, при этом верхний конец оси взаимодействует с толкателем, который выполнен в виде подпружиненного снизу вверх кольцевого поршня, герметично размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем надпоршневая полость кольцевого поршня сообщена с центральным каналом.Closest to the proposed technical essence is the "Device for pipe expansion" (RF patent for utility model No. 65554, ЕВВ 29/10, publ. Bull. No. 22 dated 08/10/2007), including a housing with a central channel, threads for connections with downhole equipment and recesses on the outer surface, in which the rollers are mounted, mounted on the axles and made of typesetted cylinders with bevels extending sequentially upward and stepless above each other, the lower end of the axis is connected to the housing with the possibility of the gate in the radial plane, and the upper end of the axis is made with the possibility of limited movement inward, while the upper end of the axis interacts with the pusher, which is made in the form of an annular piston spring-loaded from the bottom up, hermetically placed in the housing with the possibility of axial movement, and the over-piston cavity of the annular piston is communicated with a central channel.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
- узкие калибрующие поверхности роликов, обусловленные конструкцией устройства, что вынуждает развальцовывать трубы с малой скоростью подачи инструмента и увеличивает временные затраты;- narrow gauge surfaces of the rollers, due to the design of the device, which forces to expand the pipe with a low feed rate of the tool and increases the time cost;
- высокая вероятность создания аварийной ситуации, связанная с заклиниванием во время подъема устройства из скважины, т.к. оси роликов не имеют жесткой фиксации в транспортном положении и устройство может цепляться за стенки скважины частями роликов.- a high probability of creating an emergency associated with jamming during the lifting of the device from the well, because the axis of the rollers do not have a rigid fixation in the transport position and the device can cling to the walls of the well with parts of the rollers.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение установки профильного перекрывателя гарантированно впотай, уменьшение осевой нагрузки при калибровании, исключение аварийных ситуаций, увеличение ресурса и повышение надежности при работе и спуско-подъемных операциях устройства.The technical task of the invention is to ensure that the installation of the profile overlap is guaranteed to flush, reducing axial load during calibration, eliminating emergencies, increasing the resource and increasing reliability during operation and hoisting operations of the device.
Техническая задача решается развальцевателем-калибратором, включающим корпус с центральным каналом, резьбами для соединения со скважинным оборудованием и углублениями на наружной поверхности, в которых размещены ролики, установленные на осях и выполненные в виде цилиндров с фасками, верхние концы осей выполнены с возможностью ограниченного перемещения наружу при взаимодействии с конусной поверхностью кольцевого поршня, подпружиненного вверх и установленного в центральном канале корпуса с возможностью осевого перемещения, причем нижние концы осей вставлены во втулки.The technical problem is solved by a flare calibrator, including a housing with a central channel, threads for connecting to downhole equipment and recesses on the outer surface, in which rollers are mounted on the axles and made in the form of cylinders with chamfers, the upper ends of the axes are made with the possibility of limited movement out when interacting with the conical surface of the annular piston, spring-loaded upwards and mounted in the central channel of the housing with the possibility of axial movement, zhnie axle ends are inserted into the sleeve.
Новым является то, что втулки вставлены в корпус с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу, причем втулки и верхние концы осей подпружинены внутрь корпуса, при этом кольцевой поршень снизу оснащен штоком, между штоком и центральным каналом ниже углублений размещен нижний кольцевой поршень с верхней конусной поверхностью, взаимодействующей с втулками, причем кольцевой поршень подпружинен от нижнего кольцевого поршня, центральный канал корпуса снизу снабжен сужением проходного сечения.What is new is that the bushings are inserted into the housing with the possibility of limited radial movement outward, and the bushings and the upper ends of the axles are spring-loaded inside the housing, while the annular piston is equipped with a rod at the bottom, a lower annular piston with an upper conical surface is placed below the recesses, interacting with the bushings, and the annular piston is spring-loaded from the lower annular piston, the central channel of the housing from the bottom is equipped with a narrowing of the bore.
Кроме того, оси могут располагаться в корпусе таким образом, что верх каждой оси смещен по окружности вперед по ходу вращения устройства относительно низа оси, а в местах контакта с роликами оси могут снабжаться износостойкими вставками. Также втулки и оси могут быть выполнены симметричными относительно своих осей.In addition, the axes can be located in the housing in such a way that the top of each axis is circumferentially displaced forward in the direction of rotation of the device relative to the bottom of the axis, and in the places of contact with the rollers the axes can be equipped with wear-resistant inserts. Also, the bushings and axles can be made symmetrical about their axes.
На фиг.1 изображен развальцеватель-калибратор в транспортном положении (разрез), на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - развальцеватель-калибратор при развальцовке и калибровании труб в скважине.Figure 1 shows the flare-calibrator in the transport position (section), figure 2 - view A in figure 1, figure 3 - flare-calibrator during flaring and calibration of pipes in the well.
Развальцеватель-калибратор (фиг.1) состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2, резьб 3 для соединения со скважинным оборудованием и углублениями 4 на наружной поверхности, в которых размещены ролики 5, установленные на осях 6. Ролики 5 имеют цилиндрическую калибрующую поверхность 7 с заходными фасками 8. Верхние концы 9 осей 6 закреплены с помощью продольного выступа 10 в углублениях 4 корпуса 1 с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу при взаимодействии с конусной поверхностью 11 кольцевого поршня 12. Кольцевой поршень 12 выполнен, благодаря пружине 13, подпружиненным вверх и установлен в центральном канале 2 корпуса 1 с возможностью осевого перемещения. Нижние концы 14 осей 6 вставлены во втулки 15 так, что оси 6 с роликами 5 можно извлекать из втулок 15 в случае их замены.Flare calibrator (Fig. 1) consists of a
При этом втулки 15 закреплены благодаря продольному выступу 16 в углублениях 4 корпуса 1 с возможностью ограниченного радиального перемещения наружу. Втулки 15 и верхние концы 9 осей 6, с целью гарантированного возврата роликов 5 в транспортное положение, подпружинены внутрь корпуса 1 с помощью пружин 17. Кольцевой поршень 12 снизу оснащен штоком 18, между ним и центральным каналом 2 корпуса 1 ниже углублений 4 размещен нижний кольцевой поршень 19 с верхней конусной поверхностью 20, взаимодействующей с втулками 15. Причем кольцевой поршень 12 с помощью пружины 13 подпружинен от нижнего кольцевого поршня 19. Центральный канал 2 корпуса 1 для обеспечения перепада давления, необходимого для перемещения поршней 12 и 19 при работе устройства, снизу снабжен сужением проходного сечения в виде насадки 21.When this
Кроме того, оси 6, с целью увеличения эффекта «ввинчивания» (внедрения роликов 5 (фиг.3) в раздаваемую трубу 22 (фиг.1) по винтовой линии), расположены в корпусе 1 (фиг.3) таким образом, что верхние концы 9 каждой оси 6 смещены на угол α по окружности вперед по ходу вращения устройства относительно нижних концов 14 осей 6. В местах контакта с роликами 5 (фиг.1) оси 6, с целью увеличения ресурса, снабжены износостойкими вставками 23. Для обеспечения повторного использования в случае неравномерного износа вставок 23 (изнашиваются, как правило, верхние стороны вставок 23, больше воспринимающие нагрузки от работающих роликов 5) втулки 15 и оси 6 выполнены симметричными относительно своих осей.In addition, the
Развальцеватель-калибратор работает следующим образом.Flare calibrator works as follows.
В предварительно расширенный интервал 24 (зона осложнения бурения) скважины 25 спускают профильные трубы 22 и расширяют их созданием внутреннего гидравлического давления до прижатия их стенок к стенке расширенного участка 24 скважины 25. Затем устройство при помощи резьб 3 корпуса 1 соединяют с колонной бурильных труб (не показано), в составе с которыми спускают в скважину 25. По достижении устройством верхнего конца труб 22 (фиг.2) колонну бурильных труб начинают вращать при одновременном создании осевой нагрузки и промывки полости труб и устройства через центральный канал 2 корпуса 1 закачкой жидкости.In the previously expanded interval 24 (drilling complication zone), the
Под действием перепада давления, возникающего выше насадки 21, гидравлический кольцевой поршень 12, сжимая пружину 13, перемещается вниз и воздействует своей конусной поверхностью 11 на верхние концы 9 осей 6. Одновременно навстречу ему вдоль штока 18 под действием того же перепада давления выдвигается, преодолевая сопротивление пружины 13, нижний кольцевой поршень 19, который воздействует верхней конусной поверхностью 20 на втулку 15. При этом оси 6 с втулками 15 сжимая пружины 17 и выбирая зазоры 26 (фиг.1) и 27 перемещаются в пазах 4 (фиг.2) корпуса 1 устройства в радиальном направлении до взаимодействия с соответствующими им выступами 10 и 16, выводя ролики 5 в рабочее положение.Under the action of the pressure drop arising above the
При дальнейшем вращении колонны бурильных труб происходит развальцовывание и калибрование благодаря внедрению заходных фасок 8, роликов 5 в недожатые гидравлическим давлением стенки профильных труб 22 и выправлению их до плотного прижатия к стенкам расширенного участка 24 скважины 25. При этом калибрующие поверхности 7 роликов 5, имеющие достаточную ширину, позволяют развальцовывать и калибровать трубы с большой скоростью подачи инструмента.With further rotation of the drill pipe string, flaring and calibration occurs due to the introduction of lead-in
По окончании развальцовывания внутрискважинное давление стравливают и колонну бурильных труб с устройством поднимают из скважины. При этом гидравлические кольцевые поршни 12 и 19 под усилием пружины 13 расходятся в стороны от пазов 4 корпуса 1, а оси 6 и втулки 15 с роликами 5, благодаря усилиям пружин 17, соответственно возвращаются в транспортное положение, исключая случайные взаимодействия роликов 5 со стенками скважины 25, которые могут вызвать заклинивание устройства при подъеме.At the end of the flaring, the downhole pressure is vented and the drill pipe string with the device is lifted from the well. In this case, the hydraulic
Предлагаемый развальцеватель-калибратор, благодаря удлиненным калибрующим участкам роликов, обеспечивает более качественную развальцовку и установку профильного перекрывателя гарантированно впотай с уменьшением осевой нагрузки при калибровании. Благодаря тому, что оси роликов снабжены износостойкими вставками и выполнены симметричными относительно своих осей, ресурс устройства увеличивается многократно, а смещение осей роликов на определенный угол исключает проскальзывание роликов в вальцуемой трубе. Кроме того, благодаря наличию возвратных пружин на осях и втулках вальцующих роликов, которые позволяют жестко фиксировать ролики в транспортном положении, исключаются аварийные ситуации при подъеме устройства из скважины.The proposed flare-calibrator, thanks to the elongated calibrating sections of the rollers, provides better flaring and the installation of a profile overlap, guaranteed to flow in with a decrease in axial load during calibration. Due to the fact that the axes of the rollers are equipped with wear-resistant inserts and are symmetrical with respect to their axes, the resource of the device increases many times, and the displacement of the axes of the rollers by a certain angle eliminates the slipping of the rollers in the roll pipe. In addition, due to the presence of return springs on the axles and bushings of the rolling rollers, which allow rigidly fixing the rollers in the transport position, emergency situations when lifting the device from the well are eliminated.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121602/03A RU2394149C1 (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Expander-calibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121602/03A RU2394149C1 (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Expander-calibrator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2394149C1 true RU2394149C1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42684692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009121602/03A RU2394149C1 (en) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | Expander-calibrator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394149C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766171C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-02-08 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Well pipe expansion device |
| RU2778815C1 (en) * | 2022-03-15 | 2022-08-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for expanding pipes in a well |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1582274A2 (en) * | 1998-12-22 | 2005-10-05 | Weatherford/Lamb, Inc. | Procedures and equipment for profiling and jointing of pipes |
| RU2268986C1 (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for tube expansion inside well |
| RU65554U1 (en) * | 2007-03-28 | 2007-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | PIPE FOLDING DEVICE |
| RU65949U1 (en) * | 2007-04-06 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR RIPPING PIPES IN A WELL |
| RU2322568C1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-04-20 | ООО "Татнефть-Бурение" | Device for pipe expansion inside well |
-
2009
- 2009-06-05 RU RU2009121602/03A patent/RU2394149C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1582274A2 (en) * | 1998-12-22 | 2005-10-05 | Weatherford/Lamb, Inc. | Procedures and equipment for profiling and jointing of pipes |
| RU2268986C1 (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for tube expansion inside well |
| RU2322568C1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-04-20 | ООО "Татнефть-Бурение" | Device for pipe expansion inside well |
| RU65554U1 (en) * | 2007-03-28 | 2007-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | PIPE FOLDING DEVICE |
| RU65949U1 (en) * | 2007-04-06 | 2007-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR RIPPING PIPES IN A WELL |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766171C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-02-08 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Well pipe expansion device |
| RU2778815C1 (en) * | 2022-03-15 | 2022-08-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for expanding pipes in a well |
| RU2839523C1 (en) * | 2024-08-08 | 2025-05-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for expanding pipes in well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2374424C1 (en) | Method and arrangement of insulation for borehole trouble zone using profiled shutter with cylindrical areas | |
| US20070163786A1 (en) | Expansion pig | |
| CN106609659B (en) | Hydraulic buckling type remote control diameter variable stabilizer | |
| CN104358527B (en) | A kind of big diameter-changing centering guide of plunger type | |
| RU2394149C1 (en) | Expander-calibrator | |
| RU2387791C1 (en) | Downhole equipment centraliser | |
| US20170247989A1 (en) | Plunger to Form a Liquid Ring to Seal Against Gas Bypass | |
| RU159502U1 (en) | DRAIN VALVE | |
| RU2387798C1 (en) | Device for closing troublesome zone in well-drilling | |
| RU2459066C1 (en) | Device for extending tubes in well | |
| RU2235849C2 (en) | Method of tube expanding into well | |
| CN210598854U (en) | Diameter-variable stabilizer for well drilling | |
| RU2392415C1 (en) | Pipe flaring device | |
| RU2322568C1 (en) | Device for pipe expansion inside well | |
| RU2418150C1 (en) | Flaring device - calibrating device | |
| RU2298639C1 (en) | Device for reservoirs separation inside well | |
| RU2405103C1 (en) | Well pipe flaring device | |
| RU2387801C1 (en) | Pipe flaring device | |
| RU2522360C1 (en) | Device for installation of profile packer in well | |
| RU2387800C1 (en) | Pipe flaring device | |
| RU205980U1 (en) | Full bore hydraulic packer and anchor for casing | |
| RU2405908C1 (en) | Device for expansion of pipes in well | |
| CN203655202U (en) | Arc-shaped variable-diameter expansion device of expansion pipe | |
| RU212818U1 (en) | Borehole flaring of the profile cover | |
| RU62148U1 (en) | PIPE FOLDING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140606 |