SU899820A1 - Device for locating the inserted instrument in drill pipe string - Google Patents

Description

Translated fromRussian

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ(54) DEVICE FOR DETERMINATION

МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ВСТАВНОГО ИНСТРУМЕНТАINSTALLATION TOOL PLACES

В КОЛОННЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБIN COLUMN OF DRILL PIPES

1one

Изобретение относитс  к буровой технике и может быть использовано при проводке скважин методом без подъема труб вставным инструментом.The invention relates to a drilling technique and can be used when drilling wells with the method without lifting pipes with a plug-in tool.

Известно устройство, включающее колонну бурильных труб и седло в башмаке колонны , при котором при окончании спуска вставного инструмента и посадке его в седло в башмаке колонны давление в нагнетательной линий возрастает, увеличива сь на величину перепада давлени  во вставном инструменте 1.A device is known that includes a string of drill pipes and a seat in the column shoe, in which, when the insertion tool is lowered down and seated in the drill string, the pressure in the discharge lines increases, increasing by the amount of pressure difference in the insertion tool 1.

Недостатком такого устройства  вл етс  то, что местное сопротивление (седло) движению вставного инструмента расположено лишь в башмаке колонны, которое позвол ет фиксировать лишь конечный пункт транспортировани  вставного инструмента, исключа  контроль по мере движени  инструмента в колонне. Другим недостатком такого устройства  вл етс  то, что его невозможно расположить на любом участке колонны труб, так как оно не позвол ет пропустить через себ  вставной инструмент.The disadvantage of such a device is that the local resistance (saddle) to the movement of the inserted tool is located only in the shoe of the column, which allows fixing only the final point of transportation of the inserted tool, excluding control as the tool moves in the column. Another disadvantage of such a device is that it cannot be located anywhere on the pipe string, since it does not allow the insertion tool to pass through it.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство , включающее корпус с внутренними кольцевыми расточками и размещенную в нем ограниченно подвижную в осевом направлении втулку с упругими пластинами, имеющими на наружной поверхности чередующиес  выступы и вогнутые участки. 5 Устройство, помимо его основного назначени  по увеличению скорости подъема вставного инструмента, позвол ет судить по снижению давлени  в циркул ционной системе о прохождении клапана вставным инструментом , т.е. местонахождении вставного инструмента при подъеме 2.The closest in technical essence to the present invention is a device comprising a housing with internal annular bores and a sleeve that is limited axially movable in the axial direction with elastic plates having alternating protrusions and concave portions on the outer surface. 5 The device, besides its main purpose, by increasing the lifting speed of the tool insert, makes it possible to judge by the decrease in pressure in the circulation system of the valve through the tool being inserted, i.e. location of insert tool during lifting 2.

Однако известное устройство не может использоватьс  дл  подачи сигнала при прохождении его вставным инструментом в процессе спуска.However, the known device cannot be used to give a signal when it is being passed through with a plug-in tool during the descent process.

Цель изобретени  - получение сигналаThe purpose of the invention is to obtain a signal

15 при прохождении вставного инструмента в процессе спуска.15 with the passage of the insertion tool in the process of descent.

Указанна  цель достигаетс  тем, что щаг наружных выступов упругих пластин равен шагу кольцевых расточек корпуса иThis goal is achieved by the fact that the tongue of the outer projections of the elastic plates is equal to the pitch of the annular bores of the body and

20 величине осевого хода подвижной втулки, причем кольцевые расточки корпуса размещены на уровне наружных выступов упругих пластин при верхнем местоположении подвижной втулки.20 to the magnitude of the axial stroke of the movable sleeve, the annular bores of the housing being placed at the level of the outer projections of the elastic plates at the upper location of the movable sleeve.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разре.з АА на фиг. 1; на фиг. 3 - момент прохождени  вставного инструмента через устройство при снуске; на фиг. 4 - то же при подъеме.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 is a resolution of AA in FIG. one; in fig. 3 — moment of passage of the inserted tool through the device when snusk; in fig. 4 - the same when lifting.

Устройство состоит из корпуса 1, устанавливаемого между бурильными трубами 2 и втулки 3, свободно размещенной в корпусе 1 и ограниченно подвижной в осевом направлении. Втулка 3 имеет сложную конфигурацию . Ее средн   часть выполнена в виде криволинейных упругих пластин 4, наружна  поверхность которых выполнена с вогнутым внутрь бурильных труб 2 участками 5, между которыми имеютс  выступы 6, а в нижней части расположены гибкие лепестки 7. В корпусе 1 выполнены внутренние кольцевые расточки 8, рассто ние между которыми (шаг) равно рассто нию (щаг) между наружными выступами 6 упругих пластин и величине осевого хода подвижной втулки.The device consists of a housing 1, installed between the drill pipe 2 and the sleeve 3, freely placed in the housing 1 and partially movable in the axial direction. Sleeve 3 has a complex configuration. Its middle part is made in the form of curvilinear elastic plates 4, the outer surface of which is made with sections 5 concave into the drill pipe 2, between which there are protrusions 6, and in the lower part are flexible petals 7. In the case 1 there are internal annular bores 8, distance between which (step) is equal to the distance (schag) between the outer projections 6 of the elastic plates and the magnitude of the axial stroke of the movable sleeve.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Во врем  спуска вставного инструмента 9 к забою и прохождении им устройства (фиг. 3) упругие пластины 4 своими вогнутыми участками 5 взаимодействуют с наружной поверхностью вставного инструмента 9, например с корпусом забойного двигател . При этом упругие пластины 4 деформируютс , а на поверхности между ними и вставнЕ)м инструментом 9 возникает сила трени , дл  преодолени  которой необходимо дополнительное усилие, приложенное к вставному инструменту 9, но так как он движетс  под действием гидравлического усили , то при прохождении устройства в нагнетательной линии возникает импульс повышени  давлени , который фиксируетс  на поверхности . Дл  четкой регистрации импульса давлени , его величина должна составл ть 10-20% от номинального давлени  в насосах .During the descent of the tool insert 9 to the bottom and the passage of the device (FIG. 3), the elastic plates 4 with their concave sections 5 interact with the outer surface of the tool insert 9, for example, with a downhole motor body. In this case, the elastic plates 4 are deformed, and a friction force arises on the surface between them and the insertion tool 9, for overcoming which additional force is required applied to the insertion tool 9, but since it moves under the action of hydraulic force, then when the device passes through an injection line produces an impulse of increase in pressure, which is fixed on the surface. In order to accurately register the pressure pulse, its value should be 10–20% of the nominal pressure in the pumps.

Чтобы обеспечить необходимую величину силы трени  и уменьшить износ упругих пластин 4, на каждой из них имеетс  несколько вогнутых участков 5, а дл  получени  соответствующего усили  деформации между ними и.меютс  наружные выступы б.In order to provide the necessary amount of friction force and to reduce the wear of the elastic plates 4, there are several concave sections 5 on each of them, and to obtain a corresponding deformation force between them and external projections are b.

Разместив в колонне труб 2 несколько устройств, можно иметь периодическую информацию о движении вставного инструмента 9, в частности, точно определ ть момент перехода на пониженную производительность насосов при спуске и приближеНИИ вставного инструмента 9 к бащмаку колонны.Having placed several devices in a string of pipes 2, one can have periodic information about the movement of the insertion tool 9, in particular, precisely determine the moment of transition to a reduced pump performance during descent and approach of the insertion tool 9 to the column bashmak.

Поскольку при подъеме вставного инструмента 9 обратной циркул цией бурового раствора (фиг. 4) необходимо ограничить величину повь шен1;  дав. в 3ii трубном пространстве, чтобы плп1, гидроразрыва пластов в момент нро.хождсчги  вставным инструменто.м 9 устройства, то в устройстве предусмотрено неремещсние вту.1ки 3 вверх. Вставной инструмент 9 первоначально взаимодействует с лепестками 7 и поднимает втулку 3 до упора в торец грубы 2. В этом положении наружн1)1е выгтхпы 6 размещаютс  на уровне кольцевых расточек 8, в результате чего длина упругих пластин 4, участвующих в деформации, увеличиваетс , а усилие на их дефор.мацию и сила трени  снижаютс .Since, when lifting the insert tool 9 by the reverse circulation of drilling mud (Fig. 4), it is necessary to limit the magnitude of the rotation 1; giving in 3ii pipe space, in order for the plp1, hydraulic fracturing at the moment of installation of the inset tool 9 of the device, the device is provided with a non-displacement valve 1 up 3. The insertion tool 9 initially interacts with the petals 7 and lifts the sleeve 3 until it stops at the end of the coarse 2. In this position, the outer 1) 1 of the outer 6 is placed at the level of the annular bores 8, with the result that the length of the elastic plates 4 involved in the deformation increases and the force their deformation and frictional strength are reduced.

Применение указанного устройства дл  определени  местонахождени  вставного инструмента позволит иметь точную периодическую информацию о движении вставного инструмента.The use of this device to determine the location of the insertion tool will allow to have accurate periodic information about the movement of the insertion tool.

Установка устройства у башмака колонны-позволит снизить затраты времени на спуск вставного инструмента, исключить его повреждение и заклинивание в башмаке. Установка устройства в верхней части бурильной колонны позволит повысить безопасность работ при захвате вставного инструмента во врем  подъема.Installing the device at the column shoe will allow reducing the time spent on launching the insertion tool, preventing its damage and jamming in the shoe. Installing the device in the upper part of the drill string will increase the safety of work when gripping the tool insert during lifting.

При бурении скважин глубиной 4000- 5000 м экономический эффект за счет снижени  времени на спуск вставного инструмента ориентировочно дает экономию 1000 рублей на устройство.When drilling wells with a depth of 4000–5000 m, the economic effect due to the reduction of the time for the insertion of the inserted tool roughly saves 1000 rubles per device.

Claims (2)

Translated fromRussian

1.Баршай Г. С. и др. Турбинное бурение без подъема труб. М., «Недра, 1967, с. 132.1. Barshay G. S. and others. Turbine drilling without lifting pipes. M., “Nedra, 1967, p. 132.2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate№ 720133, кл. Е 21 В 17/00, 1977 (прототип ).No. 720133, cl. E 21 V 17/00, 1977 (prototype).Фиг. 2FIG. 2Фиг,1Fig, 1 y y