Вибратор для ликвидации прихвата колонны труб в скважине
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение эффективности ликвидаций прихвата участка труб большой длины за счет обеспечения возможности перемещения вибратора вдоль прихваченного участка. Для этого вибратор имеет дополнительные радиальные бойки и размещенные на наружной поверхности корпуса в его средней части центрирующие опоры 4. Вибратор также имеет дебаланс 2, установленный на нижнем конце вала 3, расположенного вне корпуса. Последний в верхней части имеет средство для гибкой связи со спуско-подъемным оборудованием. Бойки выполнены в виде штырей 5, равномерно расположенных по окружностям, на концевых частях наружной поверхности корпуса. Вращающийся на валу 3 привода дебаланс 2 создает радиальную отклоняющую силу. Радиальное смещение дебаланса 2 приводит к повороту оси вибратора в точке его пересечения с плоскостью центрирования. В таком положении вибратор вращается, а бойки наносят удар по прихваченным трубам. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (g)) g Е 21 В 31/107
KECONCHAR
ЯДЦЯТИ9 1iлпяМм1i
Е,; Б ti) i L
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A8TOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fKHT СССР (21) 4235284/23-03 (22) 23, 04 ° 87 (46) 07.07. 89. Бнзл. N - 25 (71) Ивано-Франковский институт неф— ти и газа (72) И.В.Короп, М.M ..Дранчук, А.В.Аниськовцев и И„А ° Вирствк (535 622.248. 13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
)1- 1124116, кл. Е 21 В 23/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
1)- 1084412, кл. Е 21 В 23/00, )983.
„„SU„„1492019 А 1
2 (54) ВИБРАТОР ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к буренин нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — повышение эффективности ликвидации прихвата участка труб большой длины за счет обеспечения возможности перемещения вибратора вдоль прихваченного участка. Для этого вибратор имеет дополнительные радиальные бойки и размещенные на
1492019
45 (4) наружной поверхности корпуса н его средней части центрирующие опоры 4, Вибратор также имеет дебаланс 2, установленный на нижнем конце вала 3, расположенного нне корпуса. Последний в верхней части имеет средство для гибкой связи со спуско-подъемным оборудованием. Бойки выполнены в виде штырей 5, ранномерно расположенных по окружностям, на конценых
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к технике для ликвидации прихватов бурильных колонн методом вибрации и совместно с другими методами ликвидации прихватов.
Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихвата участка труб большой длины за счет обеспечения возможности перемещения вибратора вдоль прихваченного участка.
На фиг. 1 изображен вибратор, продольный разрез; на фиг. ? — вид А на фиг. 1.
Вибратор для ликвидации прихвата состоит из привода 1 вращения и дебаланса 2 на вертикальном валу 3 привода вращения, расположенном по
1 оси корпуса.
Дебаланс расположен в нижней части вала, находящейся вне корпуса.
Наружная цилиндрическая поверхность корпуса привода н средней части имеет центрирующие опоры 4, а по концевым частям — радиальные бойкиштыри 5„
Корпус в верхней части имеет средство для гибкой связи со спускоподъемным оборудованием.
Штыри 5 расположены равномерно по окружностям.
Привод вибратора может быть электрическим или гидравлическим. В первом случае вибратор спускают внутрь прихваченных труб 6 на токоподводе, во втором канал подвода энергии должен быть выполнен из материала малой жесткости, например из резинометаллического шланга.
Если в качестве канала использовать металлические трубы (для подвода гидравлической энергии), то их частях наружной поверхности корпуса. Вращающийся на налу 3 привода дебаланс 2 создает радиальную отклоняющую силу. Радиальное смещение де баланса 2 приводит к повороту оси вибратора в точке его пересечения с плоскостью центрирования. В таком положении вибратор вращается, а бойки наносят удар по прихваченным трубам. 2 ил . жесткость может не позволить развить достаточную амплитуду радиальных отклонений дебаланса для нанесения уда20 рон штырями. В этом случае устройство будет передавать прихваченным бурильным трубам только радиальные колебания дебаланса.
Верхний предел длины Х бойка оп25 ределяется условием проходимости устройства внутри прихваченной колонны труб, т.е.
Х (R — R. (1)
30 а нижний предел — условием обеспечения вращения дебаланса без соударения со стенкой трубы, так как вращение неуравновешенной массы дебаланса приводит к появлению отклоняющей силы, стремящейся сместить дебаланс в радиальном направлении.
Предельное отклонение дебаланса от вертикальной оси прихваченных труб в этом случае будет (К вЂ” 3, а
40 предельный угол oL поворота оси вибратора относительно оси прихваченных труб в точке пересечения оси трубы с плоскостью центрирования (точка О) должен удонлетворить неравенству, R-3
tg - с . (2)
С другой стороны, условие удара штырем о стенку трубы может быть выражено неравенством
Ro X
tgW) — — — —-- (3) 1
Решая совместно (2) и (3) относи55 тельно длины штыря, получим нижний предел величины Х
Х R R - -(R-3).
1 о
492019
5 1
Количество центрирующих опор может быть произвольным, обычно используют 4-6 опор, расположенных симметрично относительно вертикальной оси вибратора. Для достижения максимально возможной силы удара штыри по краям корпуса должны быть размещены в одной вертикальной плоскости с центрирующей опорой„
Пример. Примем количество центрирующих опор 4 шт. и количество бойков по 4 шт. в каждом ряду (фиг. 1 и 2). Примем для реальных условий работы R = 0,060 м, R, =
0,025 м, g = 0,030 м, 1 =1,0 м, L = 2,0 м. Тогда: 0,060 — 0,025 о (0,060 — О, 030) (X (О, 060
0,025, т.е. 0,020 (X (0,035. Можно задать параметр Х = 0,022 м„
Вибратор для ликвидации прихвата работает следующим образом.
После возникновения прихвата и определения его границ внутрь прихваченных бурильных труб 6 спускают на токоподводе 7 вибратор и включают привод 1 вращения. Вращающийся на валу 3 привода дебаланс 2 будет создавать радиальную отклоняющую силу.
Радиальное смещение дебаланся приведет к повороту оси (вала) вибратора в точке его пересечения с плоскостью центрирования (точка О). В таком положении вал вибратора будет вращаться вокруг оси трубы с частотой вращения дебаланса„ При этом бойки будут накосить удары по прихваченным трубам, причем одновременно с ударом одного из верхних бойков по стенке нанесет удар диаметрально противоположный нижний боек. Затем удары нанесут следующая пара бойков и т,,д.
Перемещая вибратор вверх-вниз внутри труб, обрабатывают весь прихваченный участок, что повышает эффективность проводимых работ, Нанесение ударов вместе с воздействием радиальным колебанием дебаланса увеличивает интенсивность
1О вибрационного воздействия ня прихваченную колонну труб.
Применение вибрятора эффективно в сочетании с другими способами ликвидации прихвата, например, при ус15 тановке жидкостных вяни„
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Вибратор для ликвидации прихвата
20 колонны труб в скважине, включающий корпус, установленный по е го оси вертикальный вял с приводом вращения, дебалянс, размещенный ня валу и радиальньш боек, о т л и ч а ю
2 щ и и с я тем, что, с целью повьппения эффективности ликвидации прихвата участка труб большой длины зя счет обеспечения перемещения вибратора вдоль прихваченного участка, 30 он снабжен дополнительными радиальными бойками и размещенными ня наружной поверхности корпуса в его средней части центрирующими опорами, дебаланс установлен ня нижнем кон35 це вала, пРичем последний расположен вне корпуса, а корпус в верхней части имеет средство для гибкой связи со спуско-подъемным оборудованием, при этом основной и дополнительный ,1О бойки выполнены в виде штырей, равномерно расположенных по ок; "жностям на концевых частях . няружн, и поверхности корпуса °
1492019
glvE2
Составитель И, Левкоева
Техред Л.Сердюкова Корректор М. Демчик
Редактор В. Бугренкова
Заказ 3845/34 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
