RU189972U1 - BASHMAK WITH POWER DRIVE - Google Patents

Abstract

Полезная модель предназначена для области нефтяной и газовой промышленности и использования при строительстве скважин на этапе спуска обсадной колонны с последующим цементированием, а именно служит для механической проработки участков сужения и обвалов ствола скважины, препятствующих свободному спуску обсадной колонны. Башмак с силовым приводом, включающий клапанный узел, силовую секцию, состоящую из статора и ротора винтового забойного двигателя, карданный вал, шпиндельную секцию, состоящую из корпуса, осевой и радиальной опоры и вала, соединенного с башмак-наконечником, содержащего промывочные отверстия, при этом промывочные отверстия башмак-наконечника направлены под углом α от 1 до 89 градусов противоположно направлению спуска обсадной колонны и размещены на его боковой поверхности. Использование предлагаемой полезной модели позволит обеспечить облегченный спуск обсадной колонны через участки сужения и обвалов. 2 фиг.The utility model is designed for the field of oil and gas industry and use in the construction of wells at the stage of casing launching and subsequent cementing, namely, it is used for mechanical study of the areas of constriction and wellbore collapse, preventing the free running of the casing. Shoe with a power drive, including a valve assembly, a power section consisting of a stator and a rotor of a bottomhole motor The flushing holes of the shoe tip are directed at an angle α from 1 to 89 degrees opposite to the direction of the casing’s descent and are placed on its side surface. The use of the proposed utility model will allow for the facilitated descent of the casing string through the areas of constriction and collapses. 2 of FIG.

Description

Предлагаемая полезная модель предназначена для области нефтяной и газовой промышленности, а именно для использования при строительстве скважин на этапе спуска обсадной колонны с последующим цементированием. Башмак с силовым приводом обсадной колонны служит для механической проработки участков сужения и обвалов ствола скважины, препятствующих свободному спуску обсадной колонны.The proposed utility model is intended for the field of oil and gas industry, namely for use in the construction of wells at the stage of the casing and subsequent cementing. The power-driven casing shoe serves to mechanically work out the areas of constriction and wellbore collapses that impede the free running of the casing.

Известно устройство для использования при спуске компоновки обсадных труб в скважину, которое содержит режущий инструмент; приводное устройство, соединенное с режущим инструментом и предназначенное для вращения режущего инструмента, в котором приводное устройство и режущий инструмент содержит, по меньшей мере, одну часть из хрупкого, разбуриваемого, растворимого, и разлагаемого материала; в котором приводное устройство полностью удаляется из скважины при бурении, растворении или деградации; и концевой соединитель, соединенный с приводным устройством и адаптированый для подключения к колонне обсадных труб (US 7849927, МПК Е21В 29/00, опубл. 14.10.10 г.).A device is known for use in lowering a casing arrangement into a well that contains a cutting tool; a drive device connected to the cutting tool and intended to rotate the cutting tool, in which the drive device and the cutting tool comprise at least one part of a fragile, drillable, soluble, and degradable material; in which the drive device is completely removed from the well during drilling, dissolution or degradation; and an end connector connected to a drive device and adapted for connection to a casing string (US 7849927, IPC EV 29/00, published on 10/14/10).

Недостатком устройства является недостаточная надежность работы за счет шламования башмака и оборудования, входящего в компоновку колонны, при этом такая конструкция часто приводит к несвоевременному срабатыванию пакера в процессе работы.The disadvantage of this device is the lack of reliability due to the slurry of the shoe and equipment included in the layout of the column, while this design often leads to untimely operation of the packer in the process.

Известен башмак с силовым приводом для оборудования низа обсадной колонны, принятый в качестве прототипа, характеризующийся тем, что содержит силовую секцию, состоящую из статора и ротора винтового забойного двигателя, гибкого или карданного вала, шпиндельной секции, состоящей из корпуса, осевой и радиальных опор, и вала шпиндельной секции, соединенного с наконечником, приводимым во вращательное движение ротором, совершающим планетарное движение внутри статора, при этом башмак дополнительно снабжен обратным клапаном, установленным выше силовой секции (RU 170535, МПК Е21В 17/14 опубл. 27.04.2017 г.).Known power shoe for equipment of the casing, adopted as a prototype, characterized in that it contains a power section consisting of a stator and a rotor of a downhole motor, a flexible or propeller shaft, a spindle section consisting of a housing, axial and radial bearings, and the shaft of the spindle section connected to the tip rotatable by the rotor making a planetary movement inside the stator, while the shoe is additionally equipped with a check valve installed above e of the power section (RU 170535, IPC E21B 17/14 publ. 04/27/2017).

Недостатком данного прототипа является конструкция наконечника. Промывочные отверстия наконечника расположены так, что их направление совпадает с направлением спуска обсадной колонны. При спуске такого наконечника в скважину без промывки через участки сужения, есть риск закупорки части промывочных отверстий, расположенных на торце наконечника выбуренным шламом. Подача технической жидкости через закупоренные насадки такого башмака с силовым приводом увеличивает давление в системе, что ведет к ограничению расхода промывочной жидкости. Ограничение расхода промывочной жидкости способствует ухудшению выноса шлама из заколонного пространства и затрудняет спуск обсадной колонны, что может привести к полной посадке и "недоспуску" обсадной колонны.The disadvantage of this prototype is the design of the tip. The flushing holes of the tip are arranged so that their direction coincides with the direction of the casing’s descent. When such a tip is lowered into the well without flushing through constriction sites, there is a risk that some of the washing holes located at the end of the tip are blocked with drilled cuttings. The flow of technical fluid through the plugged nozzles of such a power driven shoe increases the pressure in the system, which leads to a limitation of the flow rate of the washing liquid. Limiting the flow of flushing fluid contributes to the deterioration of the removal of sludge from the annular space and complicates the descent of the casing, which can lead to a full landing and "not allowing" the casing.

Целью предлагаемой полезной модели является облегчение спуска обсадной колонны в скважину через участки сужения и обвалов.The purpose of the proposed utility model is to facilitate the descent of the casing string into the well through the areas of constriction and collapses.

Поставленная цель достигается с помощью башмака с силовым приводом, включающем клапанный узел, силовую секцию, состоящую из статора и ротора винтового забойного двигателя, карданный вал, шпиндельную секцию, состоящую из корпуса, осевой и радиальной опоры и вала, соединенного с башмак-наконечником, содержащего промывочные отверстия, согласно изобретению, промывочные отверстия башмак-наконечника направлены под углом α от 1 до 89 градусов противоположно направлению спуска обсадной колонны и размещены на его боковой поверхности.This goal is achieved with the help of a shoe with a power drive, including a valve assembly, a power section consisting of a stator and a rotor of a bottomhole motor, a propeller shaft, a spindle section consisting of a housing, an axial and radial bearing, and a shaft connected to the shoe-tip containing The flushing holes according to the invention, the flushing holes of the shoe tip, are directed at an angle α from 1 to 89 degrees opposite to the direction of the casing’s descent and are located on its side surface.

На фиг. 1 представлен общий вид башмака с силовым приводом в составе спускаемой обсадной колонны. На фиг. 2 представлен общий вид башмака-наконечника.FIG. 1 shows a general view of the power driven shoe as part of the casing. FIG. 2 shows a general view of the shoe-tip.

Башмак с силовым приводом включает клапанный узел 1, силовую секцию 2, состоящую из статора 3 и ротора 4 винтового забойного двигателя, шпиндельную секцию 5, состоящую из карданного вала 6, корпуса 7, осевой опоры 8 и радиальной опоры 9, вал 10, соединенный с башмаком-наконечником 11, оснащенным промывочными отверстиями 12, расположенными под углом α от 1 до 89 градусов противоположно направлению спуска обсадной колонны и размещенными на боковой поверхности 13.The power driven shoe includes a valve assembly 1, a power section 2 consisting of a stator 3 and a rotor 4 of a downhole motor, a spindle section 5 consisting of a drive shaft 6, a housing 7, an axial bearing 8 and a radial bearing 9, a shaft 10 connected to shoe-tip 11, equipped with flushing holes 12 located at an angle α from 1 to 89 degrees opposite to the direction of descent of the casing and placed on the side surface 13.

Предлагаемый башмак с силовым приводом работает следующим образом.The proposed shoe with a power drive works as follows.

Башмак с силовым приводом наворачивается на резьбу обсадной колонны и спускается в скважину. Прохождение участков сужения и обвалов стенок скважины сопровождается созданием дополнительного осевого усилия для преодоления прихвата колонны. При достижении критически допустимых значений осевых усилий, включается подача технической жидкости через обсадную колонну. В результате прохождения технической жидкости через силовую секцию 2, ротор 4 передает вращение башмаку-наконечнику 11 через шпиндельную секцию 5. Вращаясь, башмак-наконечник 11 разбуривает препятствие из горной породы и вымывает шлам в направлении, противоположном направлению спуска обсадной колонны. Промывочные отверстия 12 (фиг. 2) башмака-наконечника 11 не забиваются шламом благодаря тому, что направлены под углом α (от 1 до 89 градусов), противоположно направлению спуска обсадной колонны и расположены на боковой поверхности башмака-наконечника 11, где не действует противодавление со стороны шлама, создаваемое осевым усилием. В результате специфического размещения промывочных отверстий 12 башмака-наконечника 11 не создается большого перепада давления внутри колонны, что позволяет увеличить расход для улучшения выноса шлама из скважины. При этом чем меньше угол α, тем выше скорость выноса шлама, и меньше гидромониторное воздействие на стенки скважины.The power driven shoe is threaded onto the casing thread and lowered into the well. The passage of the areas of constriction and collapses of the walls of the well is accompanied by the creation of additional axial force to overcome the sticking of the column. When the critical values of axial forces are reached, the flow of technical fluid through the casing is turned on. As a result of the passage of technical fluid through the power section 2, the rotor 4 transmits the rotation of the shoe-tip 11 through the spindle section 5. Rotating, the shoe-tip 11 drills an obstacle from the rock and washes away the sludge in the direction opposite to the casing. The flushing holes 12 (Fig. 2) of the shoe-tip 11 are not clogged with sludge due to the fact that they are directed at an angle α (from 1 to 89 degrees) opposite to the direction of the casing string descent and are located on the side surface of the shoe-tip 11, where the back pressure does not work from the side of the sludge, generated by axial force. As a result of the specific placement of the flushing holes 12 of the shoe-tip 11 does not create a large pressure drop inside the column, which allows to increase the flow to improve the removal of cuttings from the well. In this case, the smaller the angle α, the higher the speed of removal of sludge, and the smaller the pressure effect on the walls of the well.

Использование предлагаемой полезной модели позволит обеспечить облегченный спуск обсадной колонны.The use of the proposed utility model will allow for a simplified casing.

Claims (1)

Башмак с силовым приводом, включающий клапанный узел, силовую секцию, состоящую из статора и ротора винтового забойного двигателя, карданный вал, шпиндельную секцию, состоящую из корпуса, осевой и радиальной опор и вала, соединенного с башмаком-наконечником, содержащим промывочные отверстия, отличающийся тем, что промывочные отверстия башмака-наконечника направлены под углом α от 1 до 89 градусов противоположно направлению спуска обсадной колонны и размещены на его боковой поверхности.Power driven shoe including valve assembly, power section consisting of stator and rotor of downhole motor, propeller shaft, spindle section consisting of body, axial and radial bearings, and shaft connected to the shoe-tip containing flushing holes, characterized by that the flushing holes of the shoe-tip are directed at an angle α from 1 to 89 degrees opposite to the direction of descent of the casing and are placed on its side surface.

Images