RU2362049C2 - Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure - Google Patents
Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362049C2 RU2362049C2 RU2006146828/06A RU2006146828A RU2362049C2 RU 2362049 C2 RU2362049 C2 RU 2362049C2 RU 2006146828/06 A RU2006146828/06 A RU 2006146828/06A RU 2006146828 A RU2006146828 A RU 2006146828A RU 2362049 C2 RU2362049 C2 RU 2362049C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- channel
- channels
- well
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к геофизическим исследованиям и работам, буровым и ремонтным работам в скважинах, а также работам в средах с повышенным гидростатическим давлением для преобразования этого давления в механическую энергию.The invention relates to the mining industry, and specifically to geophysical research and work, drilling and repair work in wells, as well as work in environments with high hydrostatic pressure to convert this pressure into mechanical energy.
Известен способ получения механической энергии, включающий преобразование силы статического давления жидкости в механическую путем воздействия гидростатического давления жидкости на поршень.A known method of producing mechanical energy, comprising converting the force of the static pressure of the liquid into mechanical by the action of hydrostatic pressure of the liquid on the piston.
Известен гидродомкрат, содержащий корпус с расположенным в нем поршнем и штоком. Корпус размещен в направляющей гильзе с возможностью осевого перемещения в ней. На наружной поверхности корпуса нарезана резьба, образующая винтовую пару с гайкой, взаимодействующей с торцом направляющей гильзы. Шток соединен с гильзой, а один из торцов корпуса шарнирно сочленен с опорной плитой. Для расширения диапазона использования и повышения нагрузочной способности гильза снабжена присоединительным фланцем.A hydraulic jack is known comprising a housing with a piston and a rod located therein. The housing is placed in a guide sleeve with the possibility of axial movement in it. A thread is cut on the outer surface of the housing, forming a screw pair with a nut interacting with the end face of the guide sleeve. The stem is connected to the sleeve, and one of the ends of the housing is articulated with the base plate. To expand the range of use and increase the load capacity, the sleeve is equipped with a connecting flange.
В известном техническом решении корпус является одновременно направляющим цилиндром для поршня и резервуаром для рабочей жидкости, простота и надежность конструкции является преимуществами данного решения.In a known technical solution, the housing is both a guide cylinder for the piston and a reservoir for the working fluid, simplicity and reliability of the design are the advantages of this solution.
Техническим результатом изобретения является значительное повышение полезной экологически чистой механической энергии без использования традиционных видов энергоносителей при повышении надежности и синхронизированной работы аккумулятора-преобразователя давления.The technical result of the invention is a significant increase in useful environmentally friendly mechanical energy without the use of traditional types of energy, while increasing the reliability and synchronized operation of the pressure transducer.
Технический результат достигается тем, что в способе получения механической энергии, заключающемся в преобразовании сил статического давления жидкости в механическую энергию путем воздействия гидростатического давления на поршень, причем в скважине размещают на заданной глубине погружения аккумулятор-преобразователь давления синхронизированный, включающий корпус, имеющий последовательно расположенный ряд цилиндрических поршневых каналов и последовательно соединенный через переходник ленточного ходового винта с насосно-компрессорными трубами скважины, затем, изменяя положение размещения маточной гайки-центратора вдоль ходового винта, принудительно открывают или закрывают обратный клапан с возможностью воздействия гидростатическим давлением скважинной жидкости на поршень первого входного канала, аккумулируют энергию в сжимаемой рабочей пружине, создают депрессию в скважине с обеспечением срабатывания исполнительного механизма за счет среза предохранительных штифтов, при этом синхронизируют подачу скважинной жидкости в первый входной канал с очередностью выполнения операций.The technical result is achieved by the fact that in the method of producing mechanical energy, which consists in converting the forces of the static pressure of the liquid into mechanical energy by applying hydrostatic pressure to the piston, the synchronized pressure accumulator-pressure transmitter is placed in the well at a predetermined immersion depth, including a housing having a series cylindrical piston channels and connected in series through a belt screw adapter with a pump weed pipes of the well, then, by changing the position of the centralizer nut centralizer along the lead screw, the check valve is forced to open or close with the possibility of exposure to the piston of the first inlet channel by hydrostatic pressure of the well fluid, accumulate energy in a compressible working spring, and create depression in the well to ensure actuation the actuator due to the cutoff of the safety pins, while synchronizing the flow of the borehole fluid into the first input channel with priority New to perform operations.
Технический результат достигается тем, что в аккумулятор-преобразователь давления синхронизированный (АПДС), содержащий корпус, последовательно соединенный через переходник ленточного ходового винта с насосно-компрессорными трубами скважины, причем внутри корпуса выполнены два цилиндрических поршневых канала, в первом входном канале размещены поршень, поршень-золотник и рабочая пружина между ними, первый входной канал связан осевым циркуляционным каналом переходника с его радиальным пазом, в котором установлен обратный клапан с возможностью поочередного открытия или закрытия маточной гайкой-центратором, во втором канале, связанном с пространством скважины, размещены исполнительный механизм и его поршень-наконечник, установленный с возможностью фиксации предохранительными штифтами и жестко связанный штоком с поршнем-золотником, установленным с возможностью перекрытия своей внешней поверхностью радиального циркуляционного канала корпуса.The technical result is achieved by the fact that in a synchronized pressure accumulator-pressure transmitter (APDS), comprising a housing connected in series through a tape screw adapter to the well tubing, moreover, two cylindrical piston channels are made inside the housing, a piston and a piston are placed in the first input channel -gold and working spring between them, the first inlet channel is connected by the axial circulation channel of the adapter with its radial groove, in which a check valve with the ability to alternately open or close the uterine centralizer nut, in the second channel associated with the space of the well, an actuator and its piston-tip are installed, which are mounted with the possibility of fixing with safety pins and rigidly connected by a rod with a piston-spool installed with the possibility of overlapping with its outer surface radial circulation channel of the housing.
На штоке, связывающем поршень-наконечник и поршень-золотник, выполнен продольный циркуляционный канал.A longitudinal circulation channel is made on the rod connecting the piston-tip and the piston-spool.
В корпусе выполнены дополнительные цилиндрические поршневые каналы, поршни-золотники которых жестко соединены последовательно между собой и связаны соответственно с поршнем-наконечником и поршнем-золотником первого входного канала, причем радиальные циркуляционные каналы корпуса в дополнительных цилиндрических поршневых каналах выполнены с возможностью перекрытия внешними поверхностями поршней-золотников соответствующих каналов.The housing has additional cylindrical piston channels, the piston spools of which are rigidly connected in series with each other and are connected respectively with the piston tip and the piston spool of the first inlet channel, and the radial circulation channels of the housing in the additional cylindrical piston channels are configured to overlap with the outer surfaces of the pistons spools of the corresponding channels.
Сущностью предлагаемого изобретения является создание источника механической энергии для проведения работ и операций с устройствами и механизмами, спускаемыми в скважину, при жесткой синхронизации и очередности в выполнении заданных операций, за счет использования запасенной энергии столба жидкости в скважине путем синхронного воздействия гидростатического давления жидкости на ряд поршней-золотников цилиндрических поршневых каналов, для преобразования силы гидростатического давления жидкости в механическую энергию, причем создание заданной депрессии в скважине, позволяет уйти от абсолютных величин давлений, а оперировать только текущими значениями давлений скважинной жидкости на различных уровнях.The essence of the invention is the creation of a source of mechanical energy for work and operations with devices and mechanisms lowered into the well, with tight synchronization and priority in performing specified operations, through the use of the stored energy of a liquid column in a well by the simultaneous action of hydrostatic pressure of a liquid on a number of pistons -zolotnikov cylindrical piston channels to convert the hydrostatic pressure of the liquid into mechanical energy, and creating the specified depression in the well, allows you to get away from the absolute values of the pressure, and to operate only with the current values of the pressure of the well fluid at different levels.
Кроме того, функционирование аккумулятора-преобразователя давления осуществляется без использования традиционных видов энергоносителей при повышении надежности его работы.In addition, the operation of the pressure transmitter-accumulator is carried out without the use of traditional types of energy carriers while increasing the reliability of its operation.
Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют успешно реализовать поставленную цель.Comparison of the proposed solution with well-known technical solutions shows that it has a new set of essential features that can successfully achieve the goal.
На фиг.1 показан общий вид АПДС, на фиг.2 - устройство для повышения мощности механической энергии, на фиг.3-8 - динамика работы АПДС.Figure 1 shows a General view of the APDS, figure 2 - a device for increasing the power of mechanical energy, figure 3-8 - the dynamics of the operation of the APDS.
Сущность предлагаемого технического решения будет понятна из следующего описания работы устройства.The essence of the proposed technical solution will be clear from the following description of the operation of the device.
Реализация способа приведена на основании работы АПДС.The implementation of the method is based on the operation of the APDS.
АПДС содержит:APDS contains:
1 - корпус;1 - housing;
2 - переходник ленточного ходового винта;2 - tape drive screw adapter;
3 - маточная гайка-центратор;3 - uterine centralizer nut;
4 - обратный клапан;4 - check valve;
5 - поршень;5 - the piston;
6 - поршень-золотник;6 - piston-spool;
7 - поршень-наконечник;7 - piston tip;
7а - шток;7 a - stock;
8 - предохранительный штифт;8 - safety pin;
9 - уплотнители-герметизаторы;9 - sealants-sealants;
10 - осевой циркуляционный канал;10 - axial circulation channel;
11 - первый входной цилиндрический поршневой канал;11 - the first input cylindrical piston channel;
12 - второй цилиндрический поршневой канал;12 - the second cylindrical piston channel;
13 - рабочая пружина;13 - working spring;
14 - исполнительный механизм:14 - actuator:
15 - насосно-компрессорные трубы;15 - tubing;
16 - радиальный паз;16 - radial groove;
17 - радиальные циркуляционные отверстия;17 - radial circulation holes;
18 - продольный циркуляционный канал.18 is a longitudinal circulation channel.
Аккумулятор-преобразователь давления синхронизированный работает следующим образом.The synchronized pressure transmitter-converter operates as follows.
АПДС вместе с механизмом спускается в скважину на НКТ 15. Положение маточной гайки-центратора 3 может быть произвольным (см. фиг.3). После установки в интервал работ и контроля геофизическими методами, вращением НКТ 15 маточную гайку-центратор 3 опускают в положение, в котором она открывает обратный клапан 4 (см. фиг.4). Жидкость, находящаяся под гидростатическим давлением P1, поступает по осевому циркуляционному каналу 10 и через поршень 5 давит на рабочую пружину 13, сжимая ее и осуществляя давление на поршень-золотник 6, жестко связанный с поршнем-наконечником 7, фиксируемый предохранительным штифтом 8 и находящийся под давлением P1.APDS together with the mechanism descends into the well on the tubing 15. The position of the fallopian centralizer nut 3 can be arbitrary (see figure 3). After installation in the interval of work and control by geophysical methods, by rotation of the tubing 15, the fallopian centralizer nut 3 is lowered to the position in which it opens the check valve 4 (see figure 4). The fluid under hydrostatic pressure P 1 enters the axial circulation channel 10 and presses through the piston 5 to the working
Через некоторое время (успокоения) система поршня-золотника 6 и поршня-наконечника 7 приходит в состояние равновесия при текущем давлении P1. После этого вращением НКТ 15 маточная гайка-центратор 3 перемещается в верхнее положение и обратный клапан 4 закрывается (см. фиг.5). Система подготовлена к работе.After some time (calm), the system of the piston-spool 6 and the piston-tip 7 comes into equilibrium at the current pressure P 1 . After this, by rotation of the tubing 15, the fallopian centralizer nut 3 is moved to the upper position and the check valve 4 is closed (see Fig. 5). The system is ready for use.
При снижении уровня жидкости в скважине (депрессии) равновесие в системе поршней нарушается, и система поршня-золотника 6 и поршня-наконечника 7 начинает перемещаться под действием рабочей пружины 13, условием перемещения которой является срезание (слом) предохранительных штифтов 8.When the liquid level in the borehole (depression) decreases, the equilibrium in the piston system is disturbed, and the piston-spool 6 and piston-tip 7 systems begin to move under the action of the working
Формой и размерами предохранительных штифтов 8 можно регулировать начало движения поршня-наконечника 7, определяемое, как разница давлений ΔР=P1-Р2, где P1 - исходное давление в скважине на заданной глубине погружения, Р2 - давление в скважине после депрессии, при одинаковой площади поршней 5 и 7 (см. фиг.6).The shape and dimensions of the
Во время движения поршня-наконечника 7, после разгерметизации его уплотнителя-герметизатора 9, сила, воздействующая на поршень-наконечник 7, увеличивается как соотношение площадей поршня-наконечника 7 и штока 7а этого поршня (см. фиг.6).During the movement of the piston-tip 7, after depressurization of its sealant-sealant 9, the force acting on the piston-tip 7 increases as the ratio of the areas of the piston-tip 7 and the rod 7 a of this piston (see Fig.6).
Поршень-золотник 6, жестко связанный с поршнем-наконечником 7, при движении достигает положения (см., фиг.7), когда радиальные циркуляционные отверстия 17 образуют гидравлическую связь с общим осевым гидравлическим каналом скважины (на чертеже не показан). Поршень 5 обратного движения не имеет (жидкость не сжимаема) и на поршень-золотник 6, наряду с давлением P1 (через рабочую пружину 13) начинает действовать давление Р2 на протяжении всего движения поршня-золотника 6 и, если (после открытия канала) на поршень-золотник 6 действовали силы рабочей пружины 13 и давления скважины Р2, то в конце движения поршень-золотник 6 движется только под действием давления Р2. Мощность АПДС определяется давлением Р2 и разницей площадей поршня-золотника 6 и штока 7а.The piston-spool 6, rigidly connected with the piston-tip 7, when moving reaches a position (see, Fig.7), when the radial circulation holes 17 form a hydraulic connection with a common axial hydraulic channel of the well (not shown in the drawing). The piston 5 has no reverse movement (the fluid is not compressible) and the piston-spool 6, along with the pressure P 1 (through the working spring 13), starts to act under pressure P 2 throughout the entire movement of the piston-spool 6 and, if (after opening the channel) the force of the working
Окончанием движения поршня-золотника 6 является выход продольного циркуляционного канала 18 штока 7а за пределы уплотнителя-герметизатора 9 и выравнивание давлений во входном и втором поршневых каналах (см. фиг.8).The end of the movement of the piston-spool 6 is the exit of the longitudinal circulation channel 18 of the rod 7 and beyond the seal-seal 9 and pressure equalization in the inlet and second piston channels (see Fig. 8).
Для повышения мощности в два и более раз используются идентичные поршни-золотники 6 (см. фиг.2).To increase the power by two or more times, identical piston-spools 6 are used (see figure 2).
Причем при одновременном спуске в скважину нескольких АПДС с одинаковым числом витков на переходнике с ленточным ходовым винтом 2 (количество оборотов НКТ 15 от открытия до закрытия обратного клапана 4 при упоре маточной гайки-центратора 3 в верхнюю или нижнюю стенку переходника с ленточным ходовым винтом 2) появляется возможность синхронизировать заполнение входных каналов 11 жидкостью под текущим давлением в этом интервале. Применяя различные предохранительные штифты 8 на давления среза можно запрограммировать последовательность работы каждой АПДС.Moreover, at the same time, several APDS with the same number of turns on the adapter with a tape drive screw 2 are lowered into the well (the number of turns of the tubing 15 from opening to closing the check valve 4 with the stop of the master nut-centralizer 3 in the upper or lower wall of the adapter with a tape screw 2) it becomes possible to synchronize the filling of the
При спуске нескольких АПДС с различным числом оборотов (предположим 5 и 10), появляется возможность последовательно заполнять входные каналы 11 (см. фиг.1) при различных контролируемых давлениях и после закрытия обратных клапанов 4, вызывать автоматическое срабатывание различных механизмов при изменении давления в скважине, расширяя возможности использования АПДС.When lowering several APDS with a different number of revolutions (suppose 5 and 10), it becomes possible to sequentially fill the input channels 11 (see Fig. 1) at various controlled pressures and after closing the check valves 4, cause automatic operation of various mechanisms when the pressure in the well changes expanding the possibilities of using APDS.
Технико-экономическим эффектом изобретения является значительное повышение полезной экологически чистой механической энергии без использования традиционных видов энергоносителей и повышения надежности работы АПДС.The technical and economic effect of the invention is a significant increase in useful environmentally friendly mechanical energy without the use of traditional types of energy and increasing the reliability of the APDS.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146828/06A RU2362049C2 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146828/06A RU2362049C2 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006146828A RU2006146828A (en) | 2008-07-10 |
| RU2362049C2 true RU2362049C2 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=41047374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006146828/06A RU2362049C2 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2362049C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1285137A1 (en) * | 1985-04-12 | 1987-01-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки Всесоюзного промышленного объединения "Союзгеотехника" | Submersible hydraulic percussive machine |
| SU1550096A1 (en) * | 1987-12-29 | 1990-03-15 | Nazarov Viktor | Casing shoe |
| RU2078904C1 (en) * | 1989-11-08 | 1997-05-10 | Ден Норске Статс Ольесельскап А.С. | Drilling mud pressure transformer |
-
2006
- 2006-12-28 RU RU2006146828/06A patent/RU2362049C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1285137A1 (en) * | 1985-04-12 | 1987-01-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки Всесоюзного промышленного объединения "Союзгеотехника" | Submersible hydraulic percussive machine |
| SU1550096A1 (en) * | 1987-12-29 | 1990-03-15 | Nazarov Viktor | Casing shoe |
| RU2078904C1 (en) * | 1989-11-08 | 1997-05-10 | Ден Норске Статс Ольесельскап А.С. | Drilling mud pressure transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006146828A (en) | 2008-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7510001B2 (en) | Downhole actuation tools | |
| US5101907A (en) | Differential actuating system for downhole tools | |
| AU2005216010B2 (en) | Electric-hydraulic power unit | |
| US20090050373A1 (en) | Providing a rechargeable hydraulic accumulator in a wellbore | |
| GB2416004A (en) | Well pump, pumping system and method | |
| SU450419A3 (en) | Device for controlling wellhead equipment installed at the bottom of the sea | |
| NO322916B1 (en) | Multistage pressure maintenance device for underground well tools, and method using the same | |
| US4297087A (en) | Apparatus for pumping fluid from a well through a tubing string | |
| RU2362049C2 (en) | Method of generating mechanical energy and synchronised accumulator-converter of pressure | |
| RU182823U1 (en) | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL | |
| NO20170870A1 (en) | Subsea bop pressure regulator for fluid hammer effect reduction | |
| RU2015117243A (en) | CABLE PUMP | |
| RU2096583C1 (en) | Device for bringing packer sealing member in operation | |
| RU2247222C1 (en) | Packer testing stand | |
| RU2425955C1 (en) | Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation | |
| RU2634318C1 (en) | Self-retaining hydraulic armature | |
| RU179004U1 (en) | ONE-SIDED PUNCHING PUNCHES | |
| AU3877301A (en) | Downhole hydraulic power unit | |
| RU154514U1 (en) | HYDROSTATIC PACKER LANDING TOOL DOWN ON THE CABLE | |
| RU205980U1 (en) | Full bore hydraulic packer and anchor for casing | |
| RU2154149C2 (en) | Device for installation of patch in casing string | |
| RU2455536C1 (en) | Self-oscillatory hydraulic drive | |
| CN86105356A (en) | Hydraulic control system for well tools | |
| CN112343522A (en) | Hydraulic variable-diameter stabilizer and method | |
| RU131067U1 (en) | DEVICE FOR SEALING LATERAL FLOWS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101229 |