Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BOTTOMHOLE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/014090
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention pertains to the field of drilling techniques. In an otherwise traditional bottomhole assembly design comprising sequentially connected drill pipes, a centralizer and a swage, the centralizer is made in the form of a hollow cylinder with flats, and the swage is connected to the centralizer by a thread having a rectangular profile with a pitch of 6.35 mm. The connection between the centralizer and the drill pipe is realized using a conical thread having a conicity of 1:17 and a cross-sectional profile in the form of a non-isosceles trapezium with a negative angle at the bearing face and a positive angle at the inner face, the height of the profile of the centralizer thread being smaller than the height of the profile of the drill pipe thread. The centralizer comprises a conical blocking end with a conicity angle in the direction of the conical thread thereon, which interacts with a conical blocking shoulder on the drill pipe, and comprises at the end of the entire thread profile a conical blocking shoulder that interacts with the conical blocking end of the drill pipe. The advantage of the present design over known designs is an increase in the tightness and in the resistance to tensile, weakening and flexure loads demonstrated by the connections of a column assembly.

Inventors:
BARANOV, Mikhail Petrovich (prosp. Pobedy, 107-5Orenburg, 5, 460005, RU)
Application Number:
RU2009/000372
Publication Date:
February 03, 2011
Filing Date:
July 27, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BARANOV, Mikhail Petrovich (prosp. Pobedy, 107-5Orenburg, 5, 460005, RU)
International Classes:
E21B17/042; F16L15/00
Foreign References:
RU2170317C2
RU78854U1
US20080127475A1
US20090095474A1
Download PDF:
Claims:
Формула.

Компоновка низа бурильной колонны, включающая последовательное соединение бурильной трубы, центратора и переводника, в которой центратор выполнен в виде полого цилиндра с лысками, соединение центратора и бурильной трубы производится с помощью конической резьбы с конусностью 1 :17, профиль сечения которой представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом по опорной грани и положительным углом по закладной грани, высота профиля резьбы центратора меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы, причем центратор имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом на бурильной трубе, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ, взаимодействующий с коническим упорным торцем бурильной трубы, переводник соединен с центратором с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом 6,35 мм.

Description:
Компоновка низа бурильной колонны

Область техники.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для центрирования бурильного инструмента, включаемым в компоновку низа бурильной колонны. Компоновка низа бурильной колонны - собранные воедино долото, переводники, утяжелённые трубы, центраторы и бурильные трубы в количестве и ассортименте, необходимом для обеспечения проводки скважины определённой ориентации в пространстве. Опорно-центрирующие инструменты - элементы бурильной колонны (калибраторы, центраторы и стабилизаторы), устанавливаются в нижней ее части для обеспечения процесса сооружения скважины с заданными параметрами по эффективному диаметру и пространственному положению.

Предшествующий уровень техники.

Известна компоновка низа бурильной колонны, содержащая наддолотный центратор в виде трубчатого корпуса, имеющего установленные на корпусе рабочие элементы, выполненные в виде диска с продольными прорезями, с коническими резьбами на концах для присоединения к бурильной трубе и переводнику («Bыбop компоновки низа бурильной колонны для бурения cквaжин», Обзорная информация, серия "Бурение", вып.18, M.: ВНИИОЭНГ, 1986, c.35 - 36., см. также RU2105860, E2 IB 17/00; 1998-02-27). Такая конструкция имеет низкую эффективность центрирования из-за налипания к корпусу центратора породы в продольных прорезях и недостаточное уплотнение соединений.

Известно резьбовое соединение буровых труб конической резьбой профиля « ласточкин xвocт», в котором необходимое уплотнение обеспечивается радиальным натягом прилегающих поверхностей в зонах, расположенных вблизи свободных концов соединяемых элементов (WO2004106797, F 16Ll 5/06, 2004-12-09). Такая конструкция требует чрезмерной точности изготовления и не подходит для соединений компоновки низа бурильной колонны, включающей бурильную трубу, центратор и переводник.

Раскрытие изобретения.

Задачей изобретения является упрощение конструкции элементов компоновки низа бурильной колонны с обеспечением необходимой герметичности и прочности соединений бурильной трубы с центратором и центратора с переводником.

Для решения указанной задачи в известной конструкции компоновки низа бурильной колонны, включающей последовательное соединение бурильной трубы, центратора и переводника, центратор выполнен в виде полого цилиндра с лысками, переводник соединен с центратором с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом 6,35 мм. Соединение центратора и бурильной трубы производится с помощью конической резьбы с конусностью 1 :17, профиль сечения которой представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом по опорной грани и положительным углом по закладной грани, высота профиля резьбы центратора меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы, причем центратор имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом на бурильной трубе, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ, взаимодействующий с коническим упорным торцем бурильной трубы.

Преимуществом заявляемой конструкции по сравнению с известными является возможность использования в качестве центратора простого цилиндра с лысками, при повышенной герметичности соединений и сопротивляемости растягивающим, сминающим и изгибающим нагрузкам соединений колонкового набора.

Краткое описание чертежей.

На фиг.l изображена последовательность соединения элементов компоновки низа бурильной колонны - бурильной трубы, центратора и переводника, на фиг.2 - резьбовое соединение центратора с бурильной трубой, на фиг.З - сечение резьбовой части центратора, примыкающей к бурильной трубе, на фиг.4 - профиль резьбы центратора в соединении с бурильной трубой (выносной элемент I), на фиг 4 - профиль резьбы центратора на конце, соединяемым с переводником.

Лучший вариант осуществления изобретения.

Заявляемая компоновка низа бурильной колонны включает в себя последовательное соединение бурильной трубы 1, центратора 2 с лысками 3 и переводника 4. В соединении бурильной трубы 1 и центратора 2 применена коническая резьба в виде неравномерной трапеции в сечении с конусностью 1:17, профиль резьб имеет отрицательный угол α по опорной грани 5 и увеличенный угол β по закладной грани 6, при этом высота профиля резьбы центратора 2 меньше высоты профиля резьбы бурильной трубы 1 на величину Ь2. Резьба не является герметичной. Герметичность обеспечивает уплотнение типа металл-металл, которое конструктивно выполнено так, что центратор 2 имеет конический упорный торец 7 с углом конусности в направлении конической резьбы на нем, взаимодействующий с коническим упорным уступом 8 на бурильной трубе 1, а в конце полного профиля резьбы имеет конический упорный уступ 9, взаимодействующий с коническим упорным торцем 10 бурильной трубы 1. Соединение центратора 2 с переводником 4 осуществляют с помощью резьбы прямоугольного профиля с шагом P=6,35 мм., при этом резьба может иметь угол профиля, определяемый углом наклона сторон профиля γ.

Промышленная применимость.

Устройство используют следующим образом. Центратор 2 устанавливают на бурильной трубе 1 в месте присоединения к колонковой трубе (не показана) посредством переводника 4, используя соответствующие резьбовые соединения. При спуске колонны бурильных труб центратор 2 движется вместе с колонной поступательно, центрируя колонну бурильных труб с помощью лысок 3, облегчающих вращение. При этом герметичность соединения бурильной трубы 1 и центратора 2 обеспечивает уплотнение, образованное в результате взаимодействия упорных уступов 8, 9 с упорными торцами 7 и 10 при свинчивании. Резьбовое соединение бурильной трубы и центратора обеспечивает восприятие растягивающей нагрузки и изгиба, а также частично сжимающей нагрузки.

Таким образом использование в качестве центратора простого цилиндра с лысками, конической резьбы специального профиля с двухупорным соединением и прямоугольной резьбы обеспечивает при достаточной герметичности соединений повышенную сопротивляемость растягивающим, сминающим и изгибающим нагрузкам соединений компоновки низа бурильной колонны.