SU1492019A1

SU1492019A1 - Vibrator for eliminating pipe string seizure in well

Info

Publication number: SU1492019A1
Application number: SU874235284A
Authority: SU
Inventors: Игорь Владимирович Короп; Мирослав Михайлович Дранчук; Александр Викторович Аниськовцев; Игорь Антонович Вирстюк
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1989-07-07

Abstract

Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени - повышение эффективности ликвидаций прихвата участка труб большой длины за счет обеспечени возможности перемещени вибратора вдоль прихваченного участка. Дл 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 дл гибкой св зи со спуско-подъемным оборудованием. Бойки выполнены в виде штырей 5, равномерно расположенных по окружност м, на концевых част х наружной поверхности корпуса. Вращающийс на валу 3 привода дебаланс 2 создает радиальную отклон ющую силу. Радиальное смещение дебаланса 2 приводит к повороту оси вибратора в точке его пересечени с плоскостью центрировани . В таком положении вибратор вращаетс , а бойки нанос т удар по прихваченным трубам. 2 ил.The invention relates to the drilling of oil and gas wells. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of eliminating sticking of a section of long pipe lengths by allowing the vibrator to move along the stuck section. For this, the vibrator has additional radial heads and centering supports 4 placed on the outer surface of the body in its middle part. The vibrator also has an unbalance 2 mounted on the lower end of the shaft 3 located outside the body. The latter in the upper part has a means for flexible communication with the trip equipment. The heads are made in the form of pins 5, evenly spaced around the circumferences, at the end portions of the outer surface of the housing. The unbalance 2 rotating on drive shaft 3 creates a radial deflection force. The unbalance radial displacement 2 rotates the axis of the vibrator at the point of its intersection with the centering plane. In this position, the vibrator rotates, and the strikers strike the sticking pipes. 2 Il.

Description

;о toabout to

соwith

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 дл гибкой св зи со спуско-подъем- оборудованием Бойки выполнены в виде штырей 5, равномерно расположенных по окружност м, на концевыхthe outer surface of the housing in its middle part centering supports 4, the Vibrator also has an unbalance 2 mounted on the lower end of the shaft 3 located outside the housing. The latter in the upper part has a means for flexible communication with the trip equipment. The heads are made in the form of pins 5, evenly spaced around the circumferences, on the end

9I9I

част х наружной поверхности корпуса , Врао1ающийс на валу 3 привода дебаланс 2 создает радиальную отклон ющую силу . Радиальное смещение де баланса 2 приводит к повороту оси виб - ратора в точке его пересечени с плоскостью центрировани . В таком положении вибратор вращаетс , а бойки нанос т удар по прихваченным трубам. 2 ил.Parts of the outer surface of the housing, the debalance 2 rotating on the drive shaft 3, creates a radial deflection force. The radial displacement of debalance 2 causes the axis of the vibrator to rotate at the point of its intersection with the centering plane. In this position, the vibrator rotates, and the strikers strike the sticking pipes. 2 Il.

Изобретение относитс к бурению нефт ных и газовых скважин, а именно к технике дл ликвидации прихватов бурильных колонн методом вибрации и совместно с другими методами ликвидации прихватов.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, namely, to a technique for the elimination of sticking of drill strings by the method of vibration and together with other methods of sticking elimination.

Целью изобретени вл етс повы- и1ение эффективности ликвидации прихвата участка труб большой длины за счет обеспечени возможности перемещени вибратора вдоль прихваченного участка.The aim of the invention is to increase the effectiveness of eliminating the sticking of a section of pipes of great length by allowing the vibrator to move along the section stuck.

На фиг. 1 изображен вибратор, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. 1 shows a vibrator, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Вибратор дл ликвидации прихвата состоит из привода 1 вращени и дебаланса 2 на вертикальном валу 3 привода вращени , расположенном по оси корпуса.Vibrator to eliminate sticking consists of a drive 1 rotation and unbalance 2 on the vertical shaft 3 of the rotation drive, located along the axis of the housing.

Дебаланс расположен в нижней части вала, наход щейс вне корпусаThe unbalance is located in the lower part of the shaft, which is located outside the housing.

Наружна цилиндрическа поверхность корпуса привода в средней части имеет центрирующие опоры 4, а по концевым част м - радиальные бойки- штыри 5 оThe outer cylindrical surface of the drive housing in the middle part has centering supports 4, and along the end parts - radial heads –5 pins

Корпус в верхней части имеет средство дл гибкой св зи со спуско подъемным оборудованием.The housing in the upper part has a means for flexible communication with the launch equipment.

Штыри 5 расположены равномерно по окружност м.The pins 5 are evenly spaced around the circumference.

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 резино- металлического шланга.The drive of the vibrator can be electric or hydraulic. In the first case, the vibrator is lowered inside the stuck pipes 6 on the current lead, in the second channel the energy supply must be made of a material of low rigidity, for example, a rubber-metal hose.

Если в качестве канала использовать металлические трубы (дл подвода гидравлической энергии), то ихIf metal pipes are used as a channel (for supplying hydraulic energy), then

жесткость может не позволить развить достаточную амплитуду радиальных отклонений дебаланса дл нанесени ударов штыр ми. В этом случае устройство будет передавать прихваченным бурильным трубам только радиальные колебани дебаланса.stiffness may not allow a sufficient amplitude of radial deviations of the unbalance to be developed for striking with pins. In this case, the device will transmit only radial oscillations of unbalance to stuck drill pipes.

Верхний предел длины X бойка определ етс условием проходимости устройства внутри прихваченной колонны труб, т,е .The upper limit of the length X of the striker is determined by the condition of the patency of the device inside the stuck pipe string, t, e.

X R - К„, (1) а нижний предел - условием обеспечени вращени дебаланса без соударени со стенкой трубы, так как вращение неуравновешенной массы дебаланса приводит к по влению откло- н ющей силы, стрем щейс сместить дебаланс в радиальном направлении. Предельное отклонение дебаланса от вертикальной оси прихваченных труб в этом случае будет R -8 , а предельный угол о поворота оси вибратора относительно оси прихваченных труб в точке пересечени оси трубы с плоскостью центрировани (точка 0) должен удовлетворить неравенствуX R - К „, (1) and the lower limit is the condition of ensuring the rotation of the unbalance without impacting the pipe wall, since the rotation of the unbalanced unbalance mass leads to the appearance of a deflection force, which tends to shift the unbalance in the radial direction. The maximum deviation of the unbalance from the vertical axis of the stuck pipes in this case will be R-8, and the limiting angle about the rotation of the vibrator axis relative to the axis of the stuck pipes at the point of intersection of the pipe axis with the centering plane (point 0) should satisfy the inequality

4545

.... 5.J-..... 5.J-.

(2)(2)

С другой стороны, условие удара штырем о стенку трубы может быть выражено неравенствомOn the other hand, the condition of impact by a pin on the pipe wall can be expressed by the inequality

R - R -

tg(S-tg (S-

(3)(3)

Реша совместно (2) и (3) относи- 55 тельно длины штыр , получим нижний предел величины XResha jointly (2) and (3) relative to the length of the pin, we obtain the lower limit of the value X

Х R - RP - (R -). (А)X R - RP - (R -). (BUT)

5five

Количество центрирующих опор может быть произвольным, обычно используют А-6 опор, расположенных симметрично относительно вертикальной оси вибратора Дл достижени максимально возможной силы удара штыри по кра м корпуса должны быть размещены в одной вертикальной плоскости с центрирующей опорой„The number of centering supports can be arbitrary. Usually, A-6 supports arranged symmetrically relative to the vertical axis of the vibrator are used. To achieve the maximum possible impact force, the pins along the edges of the housing should be placed in the same vertical plane with the centering support „

Пример. Примем количество центрирующих опор 4 шт„ и количество бойков по 4 шТо в каждом р ду (фиг. 1 и 2). Примем дл реальных условий работы R 0,060 м, Rg 0,025 м, 0,030 м, 1 1,0 м, L 2,0 м. Тогда: 0,060 - 0,025 - (0,060 - 0,030): X 0,060 - : ,иExample. We take the number of centering supports 4 pcs. And the number of the strikers 4 STEs in each row (Fig. 1 and 2). Take for actual working conditions R 0.060 m, Rg 0.025 m, 0.030 m, 1 1.0 m, L 2.0 m. Then: 0.060 - 0.025 - (0.060 - 0.030): X 0.060 -:, and

0,025, Тое 0,020 X : 0,035. Можн задать параметр X 0,022 м„0.025, Toe 0.020 X: 0.035. You can set the parameter X 0,022 m „

Вибратор дл ликвидации прихвата работает следующим образом.Vibrator to eliminate sticking works as follows.

После возникновени прихвата и определени его границ внутрь прихваченных бурильных труб 6 спускают на токоподводе 7 вибратор и включают привод 1 вращени а Вращающийс на валу 3 привода дебаланс 2 будет создавать радиальную отклон ющую силу Радиальное смещение дебаланса приведет к повороту оси (вала) вибратора в точке его пересечени с плоскостью центрировани (точка 0). В таком положении вал вибратора будет вращатьс вокруг оси трубы с частотой вращени дебалансао При этом бойки будут наносить удары по прихваченным трубам, причем одновременно с ударом одного из верхних бойков по стенке нанесет удар диаметрально противоположный нижний боек. Затем ударыAfter the sticking occurs and its boundaries inside the stuck drill pipes 6, the vibrator is lowered on the current lead 7 and the drive 1 is turned on. The unbalance rotating on the drive shaft 3 will create a radial deflecting force. The unbalance axis (shaft) rotates at the point intersection with the centering plane (point 0). In this position, the vibrator shaft will rotate around the axis of the pipe with the unbalanceo rotational speed. At the same time, the strikers will strike blown pipes, and simultaneously with the impact of one of the upper strikers, a diametrically opposite lower striker will strike the wall. Then beats

920196920196

нанесут следующа пара бойков и т „д., Перемеща вибратор вверх-вниз внутри труб, обрабатывают весь пр1псваченг ный участок, что повьппает эффективность проводимых раРот,the next pair of strikers will be applied, and so on. Moving the vibrator up and down inside the pipes, they will treat the entire vacuumed area, which will increase the efficiency of the held,

Нанесение ударов вместе с воздействием радиальным колебанием дебаланса увеличивает интенсивностьStriking along with the impact of the radial oscillation of the unbalance increases the intensity

10 вибрационного воздействи на прихваченную колонну труб.10 vibration impact on stuck pipe string.

Применение вибратора эффективно в сочетании с другими способами ликвидации прихвата, например, при ус15 тановке жидкостных ванн,.The use of a vibrator is effective in combination with other methods of eliminating sticking, for example, when installing liquid baths.

Claims

Claim 1

Vibrator to eliminate sticking

20 pipe columns in the well, including a housing, a vertical shaft mounted on its axis with a rotational drive, an imbalance placed on the shaft, and a radial head, differ from the fact that, in order to increase the effectiveness of eliminating the sticking of a section of long pipes by providing an interchange (a vibrator along a stuck section,

30, it is provided with additional radial strikers and centering supports placed on the outer surface of the body in its middle part, unbalance is installed on the lower shaft bones of the shaft, the latter being located outside the body, and the body in the upper part has means for flexible communication with the trip equipment, with the main and additional

40 jigs are made in the form of pins, evenly spaced around the ends on the end parts; outside) 1st surface of the case.

dida

shi r2