SU1677263A1

SU1677263A1 - Apparatus for cementing casing string

Info

Publication number: SU1677263A1
Application number: SU894691603A
Authority: SU
Inventors: Рашит Шагизянович Рахимкулов; Ильдар Фаатович Афридонов
Original assignee: Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и используетс при цементировании обсадных колонн с одновременным вибрационным воздействием на тампонажный раствор и обсадную колонну . Цель - повышение эффективности работы устройства путем одновременного вибрационного воздействи на тампонажный раствор и обсадную колонну. На корпусе 1 установлен узел возбуждени Изобретение относитс к горной промышленности , а точнее к нефтегазодобывающей , и может использоватьс при цементировании обсадных колонн с одновременным вибрационным воздействием на тампонажный раствор и обсадную колонну . Цель изобретени - повышение эффективности работы устройства путем одновременного вибрационного воздействи на тампонажный раствор и обсадную колонну. колебаний, выполненный в виде турбины 2 (Т) с лопаст ми 3 и с нижней 4 и верхней 5 шаровыми опорами. Установлена Т 2 кон- центрично наружной поверхности корпуса и выполнена кольцевой, а торец нижней шаровой опоры 4 выполнен со скосом б, направленным в сторону, противоположную направлению вращени Т 2. На Т 2 могут быть закреплены скребки 7. Устройство опускают в скважину на обсадной колонне, котора оснащаетс центраторами и обратным клапаном согласно прин той технологии . При прокачивании тампонажный раствор через затрубное пространство воздействует на лопасти 3 и вращает Т 2, при этом Т 2 совершает не только вращательное движение, но и колебательное в вертикальном направлении за счет наличи скоса 6 на нижней шаровой опоре 4. Эти колебани передаютс обсадной колонне и тампонаж- ному раствору. Применение устройства позвол ет цементировать обсадные колонны различного назначени с высоким качеством и исключаетс необходимость вращени колонны. 3 ил. На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - размещение устройства на обсадной колонне; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1. Устройство включает полый корпус 1. На корпусе 1 установлен узел возбуждени колебаний, выполненный в виде турбины 2 с лопаст ми 3 и с нижней 4 и верхней 5 шаровыми опорами. Турбина 2 выполнена кольцевой и установлена концентрично наружной поверхности корпуса, а торец нижней шаровой опоры 4 выполнен со скосом 6, (Л С о VI VI ю о соThe invention relates to the mining industry and is used in the cementing of casing strings with a simultaneous vibration effect on the cement slurry and the casing string. The goal is to increase the efficiency of the device by simultaneously vibrating the cement slurry and the casing. The body of the excitation unit is installed on the body of the invention. The invention relates to the mining industry, and more specifically to the oil and gas production, and can be used in casing cementing with simultaneous vibration effects on the cement slurry and casing. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by simultaneously vibrating the cement slurry and the casing. oscillations, made in the form of a turbine 2 (T) with blades 3 and from the bottom 4 and top 5 ball bearings. The T 2 is mounted concentrically with the outer surface of the body and is made annular, and the end of the lower ball bearing 4 is made with a bevel b directed in the direction opposite to the direction of rotation of T 2. Scrapers 7 can be fixed to T 2. The device is lowered into the well on the casing string. which is equipped with centralizers and non-return valves according to the technology adopted. When pumping, the cement slurry through the annulus acts on the blades 3 and rotates T 2, while T 2 performs not only rotational movement, but also oscillating in the vertical direction due to the presence of bevel 6 on the lower ball support 4. These vibrations are transmitted to the casing string and the plugging - Nomu solution. The use of the device allows cementing casing strings of various purposes with high quality and eliminates the need for rotation of the string. 3 il. Figure 1 presents the proposed device, a General view; Fig, 2 - placing the device on the casing; on fig.Z - section aa in figure 1. The device includes a hollow case 1. On the case 1, an oscillation unit is installed, made in the form of a turbine 2 with blades 3 and from the bottom 4 and top 5 ball bearings. The turbine 2 is made annular and mounted concentrically to the outer surface of the body, and the end of the lower ball joint 4 is made with a bevel 6, (L Ñ o VI VI o co

Description

направленным в сторону, противоположную направлению вращению турбины 2. На турбине 2 могут быть закреплены скребки 7. Устройство опускаетс в скважину на обсадной колонне 8, котора при необходимости армируетс центраторами 9, а в нижней части обратным клапаном 10. Оснащенна колонна спускаетс в скважину и ее цементирование производитс в обычном пор дке.pointing in the direction opposite to the direction of rotation of the turbine 2. On the turbine 2, the scrapers 7 can be fixed. The device is lowered into the well on the casing 8, which, if necessary, is reinforced by centralizers 9, and in the lower part by a check valve 10. The equipped string is lowered into the well and cementing is done in the usual manner.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подъеме тампонажный раствор в заколонном кольцевом пространстве воздействует на лопасти 3 турбины 2 и тем самым вращают последнюю, при этом турбина 2 совершает колебательные движени в вертикальном направлении с частотой 20- 200 Гц (в зависимости от скорости потока). Эти колебани передаютс обсадной колон- не. Генерируемые устройством колебани передаютс тампонажному раствору через обсадную колонну и лопасти 3 корпуса 1. Скребки 7 (при их наличии) очищают стенки скважины. Количество скосов на нижней шаровой опоре и длина турбины рассчитываетс , исход из требуемого момента вращени и необходимости получени эффективной частоты колебаний дл воздействи на структуру глинистого и тампо- нажного растворов (в пределах 20-200 Гц)When lifting, the cement slurry in the annular space acts on the blades 3 of the turbine 2 and thereby rotates the latter, while the turbine 2 oscillates in the vertical direction with a frequency of 20-200 Hz (depending on the flow rate). These vibrations are transmitted to the casing. The oscillations generated by the device are transmitted to the cement slurry through the casing and the blades 3 of the housing 1. The scrapers 7 (if any) clean the walls of the well. The number of bevels on the lower ball bearing and the length of the turbine are calculated based on the required torque and the need to obtain an effective frequency of oscillation to affect the structure of the clay and tampon solutions (within 20–200 Hz)

при проектных скорост х из восход щего потока.at design speeds from the upstream.

Claims

The use of the device at its location at the required depth and in the required amount along the length of the column provides an improvement in the quality of cementing casing strings for various purposes (guides, conductors, intermediate and production strings). This provides a concentric arrangement of the column in the installation interval of the device and eliminates the need for rotation of the column. These advantages allow the device to be used in any casing depth. Apparatus of invention A device for cementing a casing string comprising a hollow body and an excitation assembly, made in the form of a turbine with blades and with lower and upper ball bearings, characterized in that, in order to increase work efficiency by simultaneously vibrating the cement slurry and the casing, the turbine is made annular and mounted concentrically to the outer surface of the body, and the end of the lower ball bearing is made with a bevel directed in the direction opposite to eg detecting rotation of the turbine.

(rig