EA010376B1 - Инструмент и способ для расширения труб - Google Patents
Инструмент и способ для расширения труб Download PDFInfo
- Publication number
- EA010376B1 EA010376B1 EA200700804A EA200700804A EA010376B1 EA 010376 B1 EA010376 B1 EA 010376B1 EA 200700804 A EA200700804 A EA 200700804A EA 200700804 A EA200700804 A EA 200700804A EA 010376 B1 EA010376 B1 EA 010376B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- tool
- casing
- expansion tool
- expansion
- area
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
- E21B43/103—Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
- E21B43/103—Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
- E21B43/105—Expanding tools specially adapted therefor
Abstract
Инструмент для расширения трубы в радиальном направлении, содержащий тело, имеющее ближний конец, дальний конец и внешнюю поверхность. Тело инструмента содержит по меньшей мере один гидравлический канал, расположенный в его осевом направлении, передающий гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента вперед в направлении перемещения инструмента и ослабляющий волнообразное поведение трубы в процессе ее расширения.
Description
Область техники
Настоящее изобретение в общем относится к инструменту и способу для расширения труб на нефтепромыслах. В частности, оно относится к инструменту, используемому для пластического расширения в радиальном направлении трубчатых элементов, установленных в стволе скважины.
Предшествующий уровень техники
При бурении, заканчивании и эксплуатации скважины часто используются обсадные трубы, обсадные колонны-хвостовики и другие трубчатые элементы для нефтепромыслов. Обсадные трубы, например, могут быть установлены в стволе скважины для стабилизации пласта горной породы и его защиты от высоких внутрискважинных давлений (например, внутрискважинных давлений, превышающих давление в пласте), которые могут повредить пласт. Обсадные трубы представляют собой секции стальной трубы, концы которых могут быть соединены при помощи резьбы, сварки и других способов, известных в данной области техники. Соединения обычно имеют такую конструкцию, чтобы между внутренним пространством соединенных обсадных труб и кольцевым пространством, образующимся между внешними стенками обсадных труб и стенками ствола скважины, обеспечивалось уплотнение. Уплотнение может представлять собой, например, уплотнение из эластомерного материала (кольцевое уплотнение), уплотнение при соединении двух металлических деталей, возникающее в непосредственной близости от соединения либо аналогичные известные уплотнения.
На некоторых этапах процесса создания скважины целесообразно пластически расширять в радиальном направлении труб или обсадных труб с резьбовыми соединениями в пробуренной (открытой) скважине или внутри обсаженного ствола скважины. Радиальное пластическое расширение трубы в том виде, как оно используется в данной заявке, подразумевает остающееся неизменным расширение или увеличение внутреннего диаметра трубы или обсадной трубы. В обсадной трубе может возникать некоторое упругое восстановление, при этом диаметр становится немного меньше наибольшего диаметра, достигнутого при расширении, при этом окончательный диаметр всегда будет больше первоначального диаметра. В обсаженном стволе скважины радиально расширяемая обсадная труба может использоваться для расширения изношенной или поврежденной обсадной трубы, например, с целью увеличения характеристик прочности при воздействии внутреннего давления для старой обсадной трубы для предотвращения преждевременной ликвидации скважины.
При обычном бурении на нефтепромыслах колонны обсадных труб при выполнении процесса бурения устанавливаются с регулярными интервалами. Обсадную трубу для одного интервала устанавливают, опуская ее через обсадную трубу для предыдущего интервала. Это означает, что внешний диаметр колонны обсадных труб ограничивается внутренним диаметром ранее установленных колонны обсадных труб. В результате в обычной скважине колонны обсадных труб вставлены друг в друга, при этом диаметры труб с каждым интервалом уменьшаются в направлении вниз.
Между каждой колонной обсадных труб и стволом скважины создается кольцевое пространство, предназначенное для нагнетания в него цементного раствора с целью создания уплотнений между обсадной трубой и стволом скважины. Из-за установки колонн обсадных труб друг в друга в обычном стволе скважины и необходимости наличия кольцевого пространства для цементного раствора вокруг колонн обсадных труб, диаметр отверстия, требующийся в верхней части ствола, может быть относительно большим. Этот большой первоначальный диаметр ствола скважины приводит к увеличению стоимости бурения таких скважин большого диаметра и дополнительным затратам при цементировании большой колонны обсадных труб. В дополнение к этому установка колонны обсадных труб друг в друга в обычном стволе скважины может серьезно ограничить внутренний диаметр последней колонны обсадных труб на забое скважины, что ограничивает возможный дебит скважины.
Желательно, чтобы пластическое расширение в радиальном направлении колонны обсадных труб можно было выполнять на месте (то есть, в скважине) после того, как она продвинута в ствол скважины через предыдущую колонну обсадных труб. Это снижает до минимума уменьшение внутреннего диаметра последней колонны обсадных труб на забое скважины. Пластическое радиальное расширение колонны обсадных труб в стволе скважины обладает дополнительным преимуществом, заключающимся в уменьшении кольцевого пространства между пробуренным стволом и этой колонной, что снижает количество цементного раствора, требующегося для создания уплотнения между упомянутыми колонной и стволом.
Уже разработаны различные технологии расширения обсадной трубы. В одной из них используется расширительный инструмент, называемый снарядом, диаметр которого больше внутреннего диаметра колонны обсадных труб. Обычно инструмент перемещают через колонну обсадных труб или систему труб для пластического расширения в радиальном направлении этой колонны из первоначального состояния (например, от первоначального диаметра) в расширенное состояние (например, до окончательного диаметра). В одном из широко распространенных известных процессов для расширения обсадной трубы в стволе скважины используется конический расширительный инструмент.
Расширительный инструмент в общем симметричен относительно продольной оси. Расширительный инструмент также включает цилиндрическую секцию, диаметр которой обычно соответствует требующемуся расширенному внутреннему диаметру колонны обсадных труб. Цилиндрическая секция рас
- 1 010376 положена после конической секции.
Расширительный инструмент устанавливают в опору в нижней части колонны обсадных труб. Опора представляет собой секцию в форме раструба, имеющую резьбу на одном конце и закрытую с удаленного конца с отверстием для подачи цементного раствора в нижнюю часть колонны. Расширительный инструмент герметично устанавливают внутри опоры, которую размещают на конце расширяемой колонны обсадных труб. Колонну обсадных труб устанавливают на место в скважине, обычно подвешивая ее при помощи подвески. Затем в ствол скважины опускают рабочую колонну бурильных труб или лифтовую колонну и прикрепляют к расширительному инструменту (например, рабочую колонну обычно прикрепляют к ведущей оправке). Расширительный инструмент также может содержать сквозное осевое отверстие для подачи нагнетаемой под давлением жидкости (например, бурового раствора) через рабочую колонну, расширительный инструмент и в ствол скважины для создания в стволе гидравлического давления. Гидравлическое давление воздействует на поршневую поверхность, образованную нижним торцом расширительного инструмента, и это давление суммируется с осевой направленной вверх подъемной силой, действующей на рабочую колонну, для принудительного продвижения расширительного инструмента вверх через колонну обсадных труб для деформации этой колонны наружу в радиальном направлении до требуемого расширенного диаметра.
В одном из вариантов этого способа, так как опора только проходит мимо башмака родительской обсадной трубы, обсадная труба расширяется, когда расширительный инструмент еще находится на расстоянии. Обсадная труба одновременно расширяется и продвигается в скважину.
В качестве альтернативы расширительный инструмент устанавливают на конце длинного гидравлического цилиндра. Цилиндр и инструмент продвигают в ствол вместе с расширяемой обсадной трубой, закрепленной на подвеске и находящейся ниже нее. Цилиндр проталкивает расширительный инструмент в колонну обсадных труб, заставляя хвостовик расширяться. Гидравлический цилиндр и внутренний клин извлекаются, клиновые захваты устанавливаются в новое положение, и гидравлический цилиндр снова начинает работать. Процесс повторяется до расширения всей обсадной колонны.
Согласно другому известному способу, расширительный инструмент имеет три отводимых наклонных ролика, размещенных по его внешней периферии. Расширяемая обсадная труба опускается в ствол на способах для подвешивания труб, имеющихся: выше расширительного инструмента. На глубине инструмент приводится во вращение и в нем медленно создается давление, что вызывает перемещение роликов наружу в радиальном направлении. Затем при сохранении вращения инструмент проталкивается или протягивается через обсадную трубу.
Радиальное расширение может выполняться со скоростями, составляющими, например, от 25 до 60 футов в минуту. В данной области техники известны также другие способы расширения, такие как расширение под действием локализованного гидростатического давления, или гидроформинг, но, в общем, они не так широко используются, как способ расширения на основе холодной штамповки.
На фиг. 1 представлено сечение типичного известного конического расширительного инструмента 100 (или расширительного снаряда), начинающего деформировать обсадную трубу 117. Конец 112 обсадной трубы 117 контактирует с расширительным инструментом 100 по расширительной поверхности 105 этого инструмента в форме усеченного конуса. По мере продвижения расширительного инструмента 100 в направлении 104 перемещения, он проходит через обсадную трубу 117, выполняя ее пластическое расширение в радиальном направлении.
Расширительный инструмент 100, симметричный относительно оси 103, содержит цилиндрическую секцию 110, диаметр которой приблизительно равен требующемуся расширенному диаметру обсадной трубы 117. Обычно расширенная обсадная труба будет слегка сужаться относительно диаметра цилиндрической секции 110, и в результате окончательный расширенный диаметр обсадной трубы 117 будет немного меньше внешнего диаметра цилиндрической части 110. На заднем конце расширительный инструмент 100 содержит коническую секцию 111, идущую от цилиндрической секции 110.
Сущность изобретения
Согласно изобретению создан инструмент для расширения трубы, содержащий тело, имеющее ближний конец, дальний конец, внешнюю поверхность и по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения.
Указанный гидравлический канал может быть расположен в осевом направлении, может проходить от дальнего конца тела до области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
Инструмент может дополнительно содержать по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади переднего контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом.
Указанный гидравлический канал может проходить от дальнего конца до ближнего конца, может быть расположен на внешней поверхности инструмента или может проходить через инструмент.
Инструмент может дополнительно содержать отводящий канал, соединяющий по меньшей мере один гидравлический канал с внешней поверхностью тела.
Инструмент может дополнительно содержать уплотнитель, расположенный перед ближним концом тела в направлении перемещения.
- 2 010376
Инструмент может дополнительно содержать по меньшей мере один клапан регулирования давления, который может быть расположен по меньшей мере в одном гидравлическом канале.
Уплотнитель может управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади уплотнителя в область перед ним. Указанный клапан регулирования давления может быть расположен в уплотнителе.
Инструмент может управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом тела или потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца тела в область перед уплотнителем.
Согласно другому варианту выполнения изобретения инструмент для расширения трубы содержит тело, имеющее первую секцию, вторую секцию, ближний конец, дальний конец и внешнюю поверхность, причем диаметр первой секции увеличивается на величину, которая увеличивается в направлении дальнего конца тела инструмента, а диаметр второй секции увеличивается на величину, которая уменьшается в направлении дальнего конца тела инструмента, при этом тело содержит по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения.
Указанный гидравлический канал может быть расположен в осевом направлении, может проходить от дальнего конца тела до области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
Инструмент может дополнительно содержать по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади переднего контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом.
Инструмент может дополнительно содержать по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади второго контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом. Второе контактное кольцо может быть расположено в точке изгиба на внешнем диаметре инструмента.
Гидравлический канал может проходить от дальнего конца до ближнего конца и может быть расположен на внешней поверхности тела или проходить через тело.
Инструмент может дополнительно содержать уплотнитель, расположенный перед ближним концом тела в направлении перемещения.
Инструмент может дополнительно содержать по меньшей мере один клапан регулирования давления, который может быть расположен по меньшей мере в одном гидравлическом канале. Клапан регулирования давления может быть расположен в уплотнителе.
Инструмент может управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом тела.
Согласно еще одному варианту выполнения создан инструмент для расширения трубы, содержащий тело, имеющее ближний конец, дальний конец и внешнюю поверхность и по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения, при этом тело способно управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом.
Согласно настоящему изобретения создан способ расширения обсадной трубы, содержащий перемещение расширительного инструмента через участок обсадной трубы и передачу давления из области позади расширительного инструмента в область позади первого контактного кольца в направлении перемещения.
В способе посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления регулируют давление в области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
Способ может дополнительно содержать пропускание текучей среды из области позади дальнего конца инструмента в область перед ближним концом.
В другом варианте выполнения способ расширения обсадной трубы содержит перемещение расширительного инструмента через участок обсадной трубы, передачу давления из области позади расширительного инструмента в область перед его ближним концом в направлении перемещения и управление потоком горячей среды, протекающей из области позади расширительного инструмента в область перед его ближним концом.
В способе посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления можно регулировать давление перед ближним концом инструмента и позади уплотнителя в направлении перемещения.
Посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления можно регулировать поток текучей среды из области позади дальнего конца инструмента в область перед уплотнителем.
Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания и пунктов приложенной формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает сечение типичного известного конического расширительного инструмента, начинающего деформировать обсадную трубу;
фиг. 2 - поперечное сечение расширительного инструмента, перемещающегося через обсадную трубу;
фиг. ЗА - поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента, соответствующе
- 3 010376 го настоящему изобретению;
фиг. 3В - поперечное сечение другого варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 3С - поперечное сечение еще одного варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 4А - поперечное сечение следующего варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 4В - поперечное сечение другого варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 4С - поперечное сечение еще одного варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 5А - поперечное сечение следующего варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 5В - поперечное сечение другого варианта расширительного инструмента, соответствующего настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Варианты реализации настоящего изобретения относятся к расширительным инструментам, используемым для радиального пластического расширения имеющих резьбу колонны труб или обсадных труб. В соответствии с настоящими вариантами гидравлическое давление, используемое для перемещения расширительного инструмента через обсадную трубу, распространяется вперед для предварительного создания напряженного состояния в обсадной трубе и ослабления волнообразной реакции этой трубы.
На фиг. 2 показано поперечное сечение расширительного инструмента 200, расширяющего секцию обсадной трубы 217. Инструмент 200 движется в направлении 204 перемещения. По мере движения инструмента 200 он расширяет обсадную трубу 217 с первоначального диаметра 221 до расширенного диаметра 222. Расширенный диаметр 222 немного меньше наибольшего диаметра 223 расширительного инструмента из-за упругого восстановления обсадной трубы 217. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения расширительный инструмент 200 перемещают в направлении 204 через обсадную трубу 217 при помощи гидравлического давления, создаваемого позади инструмента. Гидравлическое давление создается при помощи жидкости, нагнетаемой в ствол скважины через бурильную трубу (не показана) до пространства позади расширительного инструмента.
По мере движения расширительного инструмента 200 через обсадную трубу 217 он пластически расширяет эту трубу в радиальном направлении. Реакция обсадной трубы 217 на процесс расширения является вязкоупругой или волнообразной. Внутренняя сторона обсадной трубы 217 сначала контактирует с расширительной поверхностью 205 инструмента 200 в контактной точке 211. Когда обсадная труба 217 деформируется наружу, она фактически отскакивает от расширительной поверхности 205. После отскока в обсадной трубе снимаются напряжения, и она снова приходит в контакт с расширительным инструментом 200 во второй контактной точке 212.
Волнообразное поведение обсадной трубы связано с тем, что сталь в пластическом состоянии реагирует на расширение вязкоупругим образом. В результате расширение чувствительно к степени сдвигового усилия. Точное количество и положение контактных колец, например 211, 212 и 213, на расширительном инструменте 200, а также амплитуда волны, зависят от конструкции расширительного инструмента 200, коэффициента трения между инструментом 200 и обсадной трубой 217, материала, диаметра и толщины обсадной трубы 217, а также скорости перемещения расширительного инструмента 200. Амплитуда волны на обсадной трубе также зависит от степени расширения, которая определяется конструкцией расширительного инструмента 200. Степень расширения обычно представляет собой отношение расширенного внутреннего диаметра 222 обсадной трубы 217 к первоначальному внутреннему диаметру 221 этой трубы.
В описанных здесь вариантах реализации настоящего изобретения канал, выполненный на поверхности расширительного инструмента или просверленный через этот инструмент, будет передавать гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента в область перед дальним концом этого инструмента. Для задания гидравлических давлений в различных областях вдоль расширительного инструмента и перед ним могут применяться клапаны регулирования давления. Расширительный инструмент способен управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца этого инструмента в область перед его ближним концом.
На фиг. 3А показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 300, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 317. Расширительный инструмент 300 имеет ближний конец 301, дальний конец 302 и внешнюю поверхность 305. Ближний конец - это передний конец расширительного инструмента, а дальний конец - это задний конец расширительного инструмента. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, может быть грушевидной или конической формы, когда ближний или дальний конец может не иметь четко выраженной передней или задней торцевой поверхности. Контактное кольцо 319 формируется в месте первой контактной точки 311
- 4 010376 на расширительной поверхности 305 расширительного инструмента 300. Расширительный инструмент 300 принудительно продвигают через обсадную трубу 317 в направлении 304 перемещения. В этом варианте реализации настоящего изобретения по меньшей мере один гидравлический канал 303, просверленный через расширительный инструмент 300, проходит в осевом направлении от дальнего конца 302 до области позади переднего контактного кольца 319. Отводящий канал 316, соединенный с каналом 303, передает гидравлическое давление от дальнего конца 302 расширительного инструмента 300 через канал 303 в пространство 318, между двумя контактными кольцами, например, 319 и 320. Для регулирования давления в гидравлических каналах 303 и 316 может быть использован по меньшей мере один клапан 315 регулирования давления, установленный в канале 303 или канале 316. Специалисту в данной области техники понятно, что в пространстве 318 могут создаваться различные давления, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 300.
Гидравлическое давление в пространстве 318 ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 317, демпфируя упругое восстановление стали после деформации, таким образом, отодвигая следующее контактное кольцо 320 в положение в осевом направлении позади положения следующего контактного кольца (например, 220 на фиг. 2), созданного обычным расширительным инструментом. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 317 и расширительным инструментом 300, созданное волнообразным движением обсадной трубы 317, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 317. Гидравлическое давление также обеспечивает смазывание между расширительным инструментом и внутренней поверхностью обсадной трубы. Для обеспечения дополнительного смазывания через бурильную трубу и каналы 303, 316, 308 также могут нагнетаться жидкости порциями или дозами. Порция или доза это небольшой объем специальной смеси буровых жидкостей, который подается вниз через бурильную трубу. Расширительный инструмент 300 способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 302 этого инструмента в область перед его ближним концом 301. Небольшая спиральная канавка 327, проходящая по периферии вокруг ближнего конца 301 расширительного инструмента 300, управляет потоком жидкости или пропускает жидкость из пространства 318 в область перед ближним концом 301 расширительного инструмента 300. (Отметим, что спиральная канавка 327 показана на фиг. 3А штрихпунктирной линией в том виде, как она была бы видна на виде сбоку расширительного инструмента.) Специалисту в данной области техники понятно, что размер и число витков спиральной канавки могут меняться в зависимости от требуемой скорости потока жидкости в область перед расширительным инструментом 300. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед ближним концом 301 расширительного инструмента 300. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 301 могут использоваться клапаны регулирования давления или небольшие осевые канавки в расширительном инструменте 300.
На фиг. 3В показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 300, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 317. Расширительный инструмент 300 имеет ближний конец 301, дальний конец 302 и внешнюю поверхность 305. Контактное кольцо 319 возникает в месте первой контактной точки 311 на расширительной поверхности 305 расширительного инструмента 300. Расширительный инструмент 300 принудительно продвигают через обсадную трубу 312 в направлении перемещения 304. Гидравлический канал 303, просверленный через расширительный инструмент 300, передает гидравлическое давление из области позади заднего конца 302 этого инструмента вперед, в направлении перемещения 304, в отводящий канал 316, который открывается в кольцевой гидравлический канал 308, находящийся на внешней поверхности 305 расширительного инструмента 300 позади переднего контактного кольца 319. Отметим, что пунктирные линии показывают кольцевой канал 308 в том виде, как он был бы виден на виде сбоку расширительного инструмента 300, опоясывающим периметр этого инструмента. Расширительный инструмент 300 может содержать множество кольцевых каналов 308, каждый из которых находится позади контактного кольца, например, 319 или 320.
Для регулирования давления в гидравлических каналах может быть использован по меньшей мере один клапан 315 регулирования давления, установленный в канале. Специалисту в данной области техники понятно, что могут использоваться различные давления, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 300. Гидравлическое давление в кольцевом канале 308 ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 317, демпфируя упругое восстановление стали после деформации, таким образом, отодвигая следующее контактное кольцо 320 в положение в осевом направлении позади положения следующего контактного кольца, например, 220 на фиг. 2, созданного обычным расширительным инструментом. То есть, расстояние между последовательными контактными кольцами 319, 320 увеличивается. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 317 и расширительным инструментом 300, созданное волнообразным движением обсадной трубы 317, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 317. Гидравлическое
- 5 010376 давление также обеспечивает смазывание между расширительным инструментом и внутренней поверхностью обсадной трубы. Для обеспечения дополнительного смазывания через бурильную трубу и каналы 303, 316, 308 в расширительном инструменте также могут нагнетаться жидкости порциями или дозами. Расширительный инструмент 300 способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 302 этого инструмента в область перед его ближним концом 301. Небольшая спиральная канавка может быть расположена по периферии ближнего конца 301 расширительного инструмента 300 для управления потоком жидкости или пропускания жидкости из пространства 318 в область перед ближним концом 301 расширительного инструмента 300. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед ближним концом 301 расширигельного инструмента 300. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи порций в область перед ближним концом 301 могут использоваться клапаны регулирования давления или небольшие осевые канавки в расширительном инструменте 300.
На фиг. 3С показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 300, соответствующего настоящему изобретению, входящего в расширяемую обсадную трубу 317. Расширительный инструмент 300 аналогичен представленному на фиг. 3А, однако на поверхности 305 этого инструмента расположен по меньшей мере один гидравлический канал 303. Специалисту в данной области техники понятно, что можно использовать канал различной длины в осевом направлении и ширины в окружном направлении, в зависимости от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 300. Упомянутый по меньшей мере один гидравлический канал 303 позволяет передавать гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 300 вдоль его внешнего диаметра в область перед дальним концом 302 инструмента. Расширительный инструмент 300 также может содержать кольцевой канал, например, 308 на фиг. 3В, расположенный на внешней поверхности 305 расширительного инструмента 300 позади переднего контактного кольца 319. Расширительный инструмент 300 может содержать множество кольцевых каналов 308, каждый из которых расположен позади контактного кольца, например, 319 или 320. Гидравлический канал 303 передает гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 300 в пространство 318. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 317 и расширительным инструментом 300, созданное волнообразным движением обсадной трубы 317, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 317. Гидравлическое давление также обеспечивает смазывание между внутренней поверхностью обсадной трубы 317 и расширительным инструментом 300, находящимся внутри этой трубы, облегчая перемещение упомянутого инструмента через обсадную трубу 317.
Расширительный инструмент также способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца этого инструмента в область перед его ближним концом. Небольшая спиральная канавка может быть расположена по периферии ближнего конца 301 расширительного инструмента 300 для управления потоком жидкости или пропускания жидкости из пространства 318 в область перед ближним концом 301 расширительного инструмента 300. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед ближним концом 301 расширительного инструмента 300. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 301 могут использоваться клапаны регулирования давления или небольшие осевые канавки в расширительном инструменте 300.
На фиг. 4А показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 400, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 417. Расширительный инструмент 400 имеет ближний конец 401, дальний конец 402 и внешнюю поверхность 405. В контактной точке 411 на поверхности 405 расширительного инструмента 400 образуется переднее контактное кольцо 419. В этом варианте реализации настоящего изобретения на ближнем конце 401 расширительного инструмента 400 установлен уплотнитель 406. Расширительный инструмент 400 и установленный уплотнитель 406 продвигают через обсадную трубу 417 в направлении перемещения 404. Гидравлический канал 403, просверленный через расширительный инструмент 400, проходит от дальнего конца 402 этого инструмента к его ближнему концу 401. Гидравлический канал 403 передает гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 400 в промежуточное пространство 407, находящееся перед расширительным инструментом 400 и позади уплотнителя 406. Результирующее давление в промежуточном пространстве 407 выше давления перед уплотнителем 406 и в предпочтительном случае ниже давления позади расширительного инструмента 400. Для регулирования давления в гидравлическом канале и в пространстве 407 может быть использован по меньшей мере один клапан 415 регулирования давления. Специалисту в данной области техники понятно, что в пространстве 407 могут использоваться различные давления, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 400. Для обеспечения смазывания через бурильную трубу и каналы 403 и 408 в расширительном инструменте порциями или партиями также могут нагнетаться жидкости. Расшири
- 6 010376 тельный инструмент 400 способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 402 этого инструмента в область перец его ближним концом 401. Для управления потоком жидкости из области позади дальнего конца 402 расширительного инструмента 400 в область перед уплотнителем 406 в этом уплотнителе устанавливается по меньшей мере один клапан 426 регулирования давления. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед уплотнителем 406 расширительного инструмента 400. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 401 могут использоваться небольшие осевые канавки в уплотнителе 406 или спиральная канавка, проходящая по окружности этого уплотнителя.
Гидравлическое давление в пространстве 407 предварительно создает напряженное состояние в обсадной трубе 417 перед ее расширением, обеспечиваемым расширительным инструментом 400. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 417 и расширительным инструментом 400, созданное волнообразным движением обсадной трубы 417, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 417. Гидравлическое давление, имеющееся в пространстве 407, ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 417, демпфируя упругое восстановление стали после деформации, таким образом, отодвигая следующее контактное кольцо 420 в положение в осевом направлении позади положения следующего контактного кольца, например, 220 на фиг. 2, созданного обычным расширительным инструментом. То есть, расстояние между последовательными контактными кольцами 419, 420 увеличивается.
На фиг. 4В показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 400, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 417. Расширительный инструмент 400 имеет ближний конец 401, дальний конец 402 и внешнюю поверхность 405. В контактной точке 411 на поверхности 405 расширительного инструмента 400 возникает переднее контактное кольцо 419. На ближнем конце 401 расширительного инструмента 400 установлен уплотнитель 406. Расширительный инструмент 400 и установленный уплотнитель 406 продвигают через обсадную трубу 417 в направлении перемещения 404.
Гидравлический канал 403, просверленный через расширительный инструмент 400, проходит в осевом направлении от дальнего конца 402 этого инструмента к его ближнему концу 401. В этом варианте реализации настоящего изобретения отводящий канал 416 соединяет расположенный в осевом направлении гидравлический канал 403 с внешним для расширительного инструмента 400 пространством или с кольцевым каналом 408, в качестве возможного варианта расположенным на внешней поверхности расширительного инструмента 400 позади контактного кольца 419. Гидравлический канал 403 передает гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 400 в промежуточное пространство 407, находящееся перед расширительным инструментом 400 и позади уплотнителя 406. Отводящий канал 416 передает давление из осевого гидравлического канала 403 в пространство 418 или кольцевой канал 408. Результирующее давление в промежуточном пространстве 407 выше давления перед уплотнителем 406 и в предпочтительном случае ниже давления позади расширительного инструмента 400.
Результирующее давление в кольцевом канале 408, и, следовательно, в пространстве 418, выше давления перед уплотнителем 406 и в предпочтительном случае выше давления в промежуточном объеме 407, но ниже давления позади расширительного инструмента 400. Однако специалисту в данной области техники понятно, что могут использоваться различные давления, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 400. Для обеспечения смазывания через бурильную трубу и каналы 403, 416, 408 в расширительном инструменте порциями или партиями также могут нагнетаться жидкости. Расширительный инструмент 400 также способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 402 этого инструмента в область перед его ближним концом 401. Для управления потоком жидкости из области позади дальнего конца 402 расширительного инструмента 400 в область перед уплотнителем 406 в этом уплотнителе может быть установлен по меньшей мере один клапан регулирования давления. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед уплотнителем 406 расширительного инструмента 400. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 401 могут использоваться небольшие осевые канавки в уплотнителе 406 или спиральная канавка, проходящая по окружности этого уплотнителя. По меньшей мере один клапан 415 регулирования давления может использоваться для регулирования давления в промежуточном пространстве 407 и по меньшей мере один клапан 415 регулирования давления может использоваться для регулирования давления в кольцевом канале 408 и в пространстве 418. Гидравлическое давление в промежуточном пространстве 407 предварительно создает напряженное состояние в обсадной трубе 417 перед ее расширением, обеспечиваемым расширительным инструментом 400. Давление, имеющееся в кольцевом канале 408 и в пространстве 418, служит для ослабления волнообразного движения обсадной трубы 417 за счет демпфирования упругого восстановления стали после деформации. Расширительный
- 7 010376 инструмент 400 может содержать множество кольцевых каналов 408, каждый из которых расположен позади контактного кольца, например 419 или 420. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 417 и расширительным инструментом 400, созданное волнообразным движением обсадной трубы 417, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 417. Гидравлическое давление, имеющееся в промежуточном пространстве 407 и пространстве 418, ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 417, таким образом, отодвигая следующее контактное кольцо 420 в положение в осевом направлении позади положения следующего контактного кольца, например, 220 на фиг. 2, созданного обычным расширительным инструментом, то есть, расстояние между последовательными контактными кольцами 419, 420 увеличивается.
На фиг. 4С показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 400, соответствующего настоящему изобретению, входящего в расширяемую обсадную трубу 417. Расширительный инструмент 400 аналогичен представленному на фиг. 4А; однако на поверхности 405 этого инструмента расположен по меньшей мере один гидравлический канал 403. Специалисту в данной области техники понятно, что можно использовать гидравлический канал 403 различной длины в осевом направлении и ширины в окружном направлении, в зависимости от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 400. Гидравлический канал 403 передает гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 400 вдоль его внешнего диаметра в область перед дальним концом 402 упомянутого инструмента. Расширительный инструмент 400 также может содержать кольцевой канал 408 (фиг. 4В), расположенный на внешней поверхности 405 расширительного инструмента 400 позади переднего контактного кольца 419. Гидравлический канал 403 передает гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 400 в кольцевой канал 408. Расширительный инструмент 400 может содержать множество кольцевых каналов 408, каждый из которых расположен позади контактного кольца, например, 419 или 420. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 417 и расширительным инструментом 400, созданное волнообразным движением обсадной трубы 417, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 417.
Гидравлическое давление обеспечивает смазывание между внутренней поверхностью обсадной трубы 417 и расширительным инструментом 400, находящимся внутри этой трубы, облегчая перемещение упомянутого инструмента через обсадную трубу 417.
Для обеспечения дополнительного смазывания через бурильную трубу и каналы 403 и 408 в расширительном инструменте порциями или партиями также могут нагнетаться жидкости. Расширительный инструмент 400 также способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 402 этого инструмента в область перед его ближним концом 401. Для управления потоком жидкости из области позади дальнего конца 402 расширительного инструмента 400 в область перед уплотнителем 406 в этом уплотнителе может быть установлен по меньшей мере один клапан регулирования давления. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед уплотнителем 406 расширительного инструмента 400. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 401 могут использоваться небольшие осевые канавки в уплотнителе 406 или спиральная канавка, проходящая по окружности этого уплотнителя.
На фиг. 5А показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 500, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 517. Расширительный инструмент 500 имеет ближний конец 501, дальний конец 502 и внешнюю поверхность
505. На ближнем конце 501 расширительного инструмента 500 установлен уплотнитель 506.
В этом варианте реализации настоящего изобретения расширительный инструмент 500 содержит первую секцию 524, диаметр которой увеличивается на величину, которая повышается в направлении дальнего конца 502 расширительного инструмента 500, и вторую секцию 525, диаметр которой увеличивается на величину, которая снижается в направлении дальнего конца 502 расширительного инструмента 500, как описано в патенте США № 6622797, принадлежащем заявителю настоящего изобретения.
То есть, секция 524 имеет вогнутую поверхность, а секция 525 имеет выпуклую поверхность. Расширительный инструмент 500 и установленный уплотнитель 506 продвигают через обсадную трубу 517 в направлении перемещения 504.
Гидравлический канал 503, просверленный через расширительный инструмент 500, проходит от дальнего конца 502 этого инструмента к его ближнему концу 501. Гидравлический канал 503 позволяет передавать гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 500 в промежуточное пространство 507, находящееся перед расширительным инструментом 500 и позади уплотнителя
506. Результирующее давление в промежуточном пространстве 507 выше давления перед уплотнителем 506 и в предпочтительном случае ниже давления позади расширительного инструмента 500. Однако специалисту в данной области техники понятно, что в промежуточном пространстве 507 могут использоваться различные давления, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного
- 8 010376 инструмента 500.
Для регулирования давления в гидравлическом канале 503 и в промежуточном пространстве 507 может быть использован по меньшей мере один клапан 515 регулирования давления. Гидравлическое давление в промежуточном пространстве 507 предварительно создает напряженное состояние в обсадной трубе 517 перед ее расширением, обеспечиваемым расширительным инструментом 500. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 517 и расширительным инструментом 500, созданное волнообразным движением обсадной трубы 517, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 517. Гидравлическое давление, имеющееся в промежуточном пространстве 507, ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 517, демпфируя упругое восстановление стали после деформации, таким образом, уменьшая величину отскока этой трубы.
Для обеспечения смазывания через бурильную трубу и канал 503 в расширительном инструменте порциями или партиями также могут нагнетаться жидкости. Расширительный инструмент 500 способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 502 этого инструмента в область перед его ближним концом 501. Для управления потоком жидкости из области позади дальнего конца 502 расширительного инструмента 500 в область перед уплотнителем 506 в этом уплотнителе устанавливается по меньшей мере один клапан 526 регулирования давления. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед уплотнителем 506 расширительного инструмента 500. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 501 могут использоваться небольшие осевые канавки в уплотнителе 506 или спиральная канавка, проходящая по окружности этого уплотнителя.
На фиг. 5В показано поперечное сечение одного из вариантов расширительного инструмента 500, соответствующего настоящему изобретению, который входит в расширяемую обсадную трубу 517. Расширительный инструмент 500 имеет ближний конец 501, дальний конец 502 и внешнюю поверхность 505. На ближнем конце 501 расширительного инструмента 500 установлен уплотнитель 506. Расширительный инструмент 500 содержит первую секцию 524, диаметр которой увеличивается на величину, которая повышается в направлении дальнего конца 502 расширительного инструмента 500, и вторую секцию 525, диаметр которой увеличивается на величину, которая снижается в направлении дальнего конца 502 расширительного инструмента 500, как описано в патенте США № 6622797, принадлежащем заявителю настоящего изобретения. Первая секция 524 образует в общем вогнутую поверхность, а вторая секция 525 образует в общем выпуклую поверхность. Образующаяся в результате точка изгиба создает контактное кольцо 520 между расширительным инструментом 500 и обсадной трубой 517.
Расширительный инструмент 500 и установленный уплотнитель 506 продвигают через обсадную трубу 517 в направлении перемещения 504. Гидравлический канал 503, просверленный через расширительный инструмент 500, проходит в осевом направлении от дальнего конца 502 этого инструмента к его ближнему концу 501. Отводящий канал 516 соединяет гидравлический канал 503 с боковой стороной расширительного инструмента 500 или с кольцевым каналом 508, в качестве возможного варианта расположенным на внешней поверхности расширительного инструмента 500 позади контактного кольца 520.
В точке изгиба на внешнем диаметре расширительного инструмента 500 создается контактное кольцо 520, при этом перед кольцом 520 в направлении перемещения 504 может возникать контактное кольцо 526. Гидравлический канал 503 позволяет передавать гидравлическое давление из области позади расширительного инструмента 500 в промежуточное пространство 507, находящееся перед расширительным инструментом 500 и позади уплотнителя 506. Отводящий канал 516 передает давление из осевого гидравлического канала 503 на боковую сторону расширительного инструмента 500 или кольцевой канал 508. Результирующее давление в промежуточном пространстве 507 выше давления перед уплотнителем 506 и в предпочтительном случае ниже давления позади расширительного инструмента 500.
Результирующее давление в кольцевом канале 508, и, следовательно, в пространстве 518, выше давления перед уплотнителем 506 и в предпочтительном случае выше давления в промежуточном пространстве 507, но ниже давления позади расширительного инструмента 500. Однако специалисту в данной области техники понятно, что могут использоваться различные давления в кольцевом канале 508 или пространстве 518, зависящие от конструкции расширительного инструмента, коэффициента трения, свойств материала и размеров обсадной трубы, а также скорости перемещения расширительного инструмента 500.
По меньшей мере один клапан 515 регулирования давления может использоваться для регулирования давления в промежуточном пространстве 507 и по меньшей мере один клапан для регулирования давления в кольцевом канале 508 и пространстве 518. Гидравлическое давление в промежуточном пространстве 507 предварительно создает напряженное состояние в обсадной трубе 517 перед расширением, обеспечиваемым расширительным инструментом 500. Давление в кольцевом канале 508 и пространство 518 служит для дальнейшего усиления напряженного состояния в обсадной трубе 517. Расширительный инструмент 500 может содержать множество кольцевых каналов 508, каждый из которых расположен позади контактного кольца, например 519 или 520. Гидравлическое давление в промежуточном про
- 9 010376 странстве 507 и пространстве 518 ослабляет волнообразное поведение обсадной трубы 517, демпфируя упругое восстановление стали после деформации. В результате уменьшается величина отскока обсадной трубы 517. Гидравлическая мощность, переданная в пространство между обсадной трубой 517 и расширительным инструментом 500, созданное волнообразным движением обсадной трубы 517, уменьшает осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы 517.
Для обеспечения смазывания через бурильную трубу и каналы 503, 516 и 508 в расширительном инструменте порциями или партиями также могут нагнетаться жидкости. Расширительный инструмент 500 способен управлять потоком жидкости, протекающей из области позади дальнего конца 502 этого инструмента в область перед его ближним концом 501. Для управления потоком жидкости из области позади дальнего конца 502 расширительного инструмента 500 в область перед уплотнителем 506 в этом уплотнителе может быть установлен по меньшей мере один клапан регулирования давления. Это позволяет для увеличения смазывающей способности пропускать порции гидравлической жидкости в область перед уплотнителем 506 расширительного инструмента 500. Специалистам в данной области техники понятно, что для управления скоростью потока жидкости могут применяться и другие способы. Например, для подачи упомянутых порций в область перед ближним концом 501 могут использоваться небольшие осевые канавки в уплотнителе 506 или спиральная канавка, проходящая по окружности этого уплотнителя.
Преимуществами настоящего изобретения являются следующие.
Расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, способен пластически деформировать обсадную трубу в радиальном направлении, таким образом, уменьшая кольцевое пространство между пробуренным стволом скважины и колонной обсадных труб. Расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, способен предварительно создавать напряженное состояние в обсадной трубе при перемещении через эту трубу. Расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, способен уменьшать осевое усилие, необходимое для расширения обсадной трубы. Расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, способен ослаблять волнообразное поведение обсадной трубы, возникающее при его перемещении через эту трубу. Расширительный инструмент, соответствующий настоящему изобретению, способен управлять потоком текучей среды, протекающим из области позади этого инструмента в область перед ним, а также обеспечивать смазывание своего ближнего конца.
Хотя настоящее изобретение описано с использованием ограниченного числа вариантов его реализации, специалистам в данной области техники, которые могут воспользоваться преимуществами его публикации, понятно, что могут быть созданы и другие варианты, не выходящие за пределы объема этого изобретения. Соответственно объем настоящего изобретения должен ограничиваться только пунктами приложенной формулы изобретения.
Claims (36)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Инструмент для расширения трубы, содержащий тело, имеющее ближний конец, дальний конец, внешнюю поверхность и по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения.
- 2. Инструмент по п.1, в котором по меньшей мере один гидравлический канал расположен в осевом направлении.
- 3. Инструмент по п.2, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит от дальнего конца до области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
- 4. Инструмент по п.3, дополнительно содержащий по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади переднего контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом.
- 5. Инструмент по п.2, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит от дальнего конца до ближнего конца тела.
- 6. Инструмент по п.5, в котором по меньшей мере один гидравлический канал расположен на внешней поверхности тела.
- 7. Инструмент по п.5, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит через тело.
- 8. Инструмент по п.7, дополнительно содержащий отводящий канал, соединяющий по меньшей мере один гидравлический канал с внешней поверхностью тела.
- 9. Инструмент по п.1, дополнительно содержащий уплотнитель, расположенный перед ближним концом тела в направлении перемещения.
- 10. Инструмент по п.1, дополнительно содержащий по меньшей мере один клапан регулирования давления.
- 11. Инструмент по п.10, в котором по меньшей мере один клапан регулирования давления расположен по меньшей мере в одном гидравлическом канале.
- 12. Инструмент по п.9, в котором уплотнитель способен управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади уплотнителя в область перед ним.- 10 010376
- 13. Инструмент по п.12, в котором по меньшей мере один клапан регулирования давления расположен в уплотнителе.
- 14. Инструмент по п.1, который способен управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом тела.
- 15. Инструмент по п.9, который способен управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца тела в область перед уплотнителем.
- 16. Инструмент для расширения трубы, содержащий тело, имеющее первую секцию, вторую секцию, ближний конец, дальний конец и внешнюю поверхность, причем диаметр первой секции увеличивается на величину, которая увеличивается в направлении дальнего конца тела инструмента, а диаметр второй секции увеличивается на величину, которая уменьшается в направлении дальнего конца тела инструмента, при этом тело содержит по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения.
- 17. Инструмент по п.16, в котором по меньшей мере один гидравлический канал расположен в осевом направлении.
- 18. Инструмент по п.16, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит от дальнего конца тела до области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
- 19. Инструмент по п.16, дополнительно содержащий по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади переднего контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом.
- 20. Инструмент по п.16, дополнительно содержащий по меньшей мере один кольцевой канал, расположенный позади второго контактного кольца и соединенный по меньшей мере с одним гидравлическим каналом.
- 21. Инструмент по п.20, в котором второе контактное кольцо расположено в точке изгиба на внешнем диаметре инструмента.
- 22. Инструмент по п.17, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит от дальнего конца до ближнего конца тела.
- 23. Инструмент по п.22, в котором по меньшей мере один гидравлический канал расположен на внешней поверхности тела.
- 24. Инструмент по п.22, в котором по меньшей мере один гидравлический канал проходит через тело.
- 25. Инструмент по п.16 дополнительно содержащий уплотнитель, расположенный перед ближним концом тела в направлении перемещения.
- 26. Инструмент по п.17, дополнительно содержащий по меньшей мере один клапан регулирования давления.
- 27. Инструмент по п.26, в котором по меньшей мере один клапан регулирования давления расположен по меньшей мере в одном гидравлическом канале.
- 28. Инструмент по п.25, в котором по меньшей мере один клапан регулирования давления расположен в уплотнителе.
- 29. Инструмент по п.16, который способен управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом тела.
- 30. Инструмент для расширения трубы, содержащий тело, имеющее ближний конец, дальний конец и внешнюю поверхность и по меньшей мере один гидравлический канал для ослабления волнообразного поведения трубы в процессе ее расширения, при этом тело способно управлять потоком текучей среды, протекающей из области позади дальнего конца в область перед ближним концом.
- 31. Способ расширения обсадной трубы, при котором перемещают расширительный инструмент через участок обсадной трубы и передают давление из области позади расширительного инструмента в область позади первого контактного кольца в направлении перемещения.
- 32. Способ по п.31, в котором посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления регулируют давление в области позади переднего контактного кольца в направлении перемещения.
- 33. Способ по п.31, в котором дополнительно пропускают текучую среду из области позади дальнего конца в область перед ближним концом инструмента.
- 34. Способ расширения обсадной трубы, при котором перемещают расширительный инструмент через участок обсадной трубы, передают давление из области позади расширительного инструмента в область перед его ближним концом в направлении перемещения и управляют потоком горячей среды, протекающей из области позади расширительного инструмента в область перед его ближним концом.
- 35. Способ по п.34, в котором посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления регулируют давление перед ближним концом инструмента и позади уплотнителя в направлении перемещения.
- 36. Способ по п.34, в котором посредством по меньшей мере одного клапана регулирования давления регулируют поток текучей среды из области позади дальнего конца инструмента в область перед уплотнителем.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/958,979 US7191841B2 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Expansion pig |
| PCT/US2005/035682 WO2006041842A2 (en) | 2004-10-05 | 2005-10-04 | Expansion pig |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200700804A1 EA200700804A1 (ru) | 2007-10-26 |
| EA010376B1 true EA010376B1 (ru) | 2008-08-29 |
Family
ID=36124392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200700804A EA010376B1 (ru) | 2004-10-05 | 2005-10-04 | Инструмент и способ для расширения труб |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7191841B2 (ru) |
| EP (1) | EP1797278A4 (ru) |
| CN (1) | CN101087926B (ru) |
| BR (1) | BRPI0518210A (ru) |
| CA (1) | CA2583477C (ru) |
| EA (1) | EA010376B1 (ru) |
| MX (1) | MX2007004203A (ru) |
| WO (1) | WO2006041842A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636428C2 (ru) * | 2012-11-19 | 2017-11-23 | Рехау Аг + Ко | Экспандерная головка для расширительных инструментов и включающий ее в себя экспандерный инструмент |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7552776B2 (en) * | 1998-12-07 | 2009-06-30 | Enventure Global Technology, Llc | Anchor hangers |
| US7055608B2 (en) * | 1999-03-11 | 2006-06-06 | Shell Oil Company | Forming a wellbore casing while simultaneously drilling a wellbore |
| WO2004081346A2 (en) | 2003-03-11 | 2004-09-23 | Enventure Global Technology | Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member |
| GB2403756A (en) * | 2002-03-13 | 2005-01-12 | Enventure Global Technology | Collapsible expansion cone |
| US7886831B2 (en) | 2003-01-22 | 2011-02-15 | Enventure Global Technology, L.L.C. | Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member |
| WO2004067961A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Enventure Global Technology | Lubrication system for radially expanding tubular members |
| GB2415003B (en) * | 2003-02-18 | 2007-06-20 | Enventure Global Technology | Protective compression and tension sleeves for threaded connections for radially expandable tubular members |
| US7712522B2 (en) | 2003-09-05 | 2010-05-11 | Enventure Global Technology, Llc | Expansion cone and system |
| CA2577083A1 (en) | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Mark Shuster | Tubular member expansion apparatus |
| CA2636496A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Shell Canada Limited | Method of expanding a tubular element in a wellbore |
| CA2584492C (en) * | 2006-05-09 | 2009-10-13 | Enventure Global Technology | Expansion cone and system |
| US8251137B2 (en) * | 2008-08-20 | 2012-08-28 | Enventure Global Technology, Llc | Geometrically optimized expansion cone |
| US7980302B2 (en) * | 2008-10-13 | 2011-07-19 | Weatherford/Lamb, Inc. | Compliant expansion swage |
| US8443881B2 (en) | 2008-10-13 | 2013-05-21 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable liner hanger and method of use |
| NO332093B1 (no) | 2009-07-06 | 2012-06-18 | Reelwell As | Nedihullsverktoy |
| NO330698B1 (no) | 2009-07-06 | 2011-06-14 | Reelwell As | Et nedihulls bronnverktoy med ekspansjonsverktoy og en fremgangsmate for anvendelse derav |
| US8714243B2 (en) * | 2010-03-15 | 2014-05-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus relating to expansion tools for tubular strings |
| US20120097391A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Enventure Global Technology, L.L.C. | Expandable casing patch |
| US9175798B1 (en) | 2014-06-05 | 2015-11-03 | Titan CMP Solutions LLC | Trenchless refurbishment of underground pipes |
| US10746341B2 (en) | 2017-03-15 | 2020-08-18 | Titan CMP Solutions LLC | Pusher box for nondestructive pipe refurbishment in confined spaces |
| US11892114B2 (en) | 2017-03-15 | 2024-02-06 | Titan CMP Solutions LLC | Expander with accessories to adjust nominal size |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568472B1 (en) * | 2000-12-22 | 2003-05-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for washing a borehole ahead of screen expansion |
| US20040094312A1 (en) * | 2001-03-13 | 2004-05-20 | Lohbeck Wilhelmus Christianus Maria | Expander for expanding a tubular element |
| US7036582B2 (en) * | 1998-12-07 | 2006-05-02 | Shell Oil Company | Expansion cone for radially expanding tubular members |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01154728A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Osaka Bosui Constr Co Ltd | 管内面の硬質チューブライニング工法 |
| MY108743A (en) * | 1992-06-09 | 1996-11-30 | Shell Int Research | Method of greating a wellbore in an underground formation |
| US6557640B1 (en) * | 1998-12-07 | 2003-05-06 | Shell Oil Company | Lubrication and self-cleaning system for expansion mandrel |
| US7363984B2 (en) * | 1998-12-07 | 2008-04-29 | Enventure Global Technology, Llc | System for radially expanding a tubular member |
| US7090006B2 (en) * | 2002-11-05 | 2006-08-15 | Conocophillips Company | Replaceable liner for metal lined composite risers in offshore applications |
| CA2523106C (en) * | 2004-10-12 | 2011-12-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus for manufacturing of expandable tubular |
-
2004
- 2004-10-05 US US10/958,979 patent/US7191841B2/en active Active
-
2005
- 2005-10-04 EA EA200700804A patent/EA010376B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-10-04 MX MX2007004203A patent/MX2007004203A/es active IP Right Grant
- 2005-10-04 WO PCT/US2005/035682 patent/WO2006041842A2/en active Application Filing
- 2005-10-04 BR BRPI0518210-7A patent/BRPI0518210A/pt not_active Application Discontinuation
- 2005-10-04 CA CA2583477A patent/CA2583477C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-04 EP EP05807642A patent/EP1797278A4/en not_active Withdrawn
- 2005-10-04 CN CN2005800405204A patent/CN101087926B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-03-19 US US11/688,096 patent/US7383888B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7036582B2 (en) * | 1998-12-07 | 2006-05-02 | Shell Oil Company | Expansion cone for radially expanding tubular members |
| US6568472B1 (en) * | 2000-12-22 | 2003-05-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for washing a borehole ahead of screen expansion |
| US20040094312A1 (en) * | 2001-03-13 | 2004-05-20 | Lohbeck Wilhelmus Christianus Maria | Expander for expanding a tubular element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636428C2 (ru) * | 2012-11-19 | 2017-11-23 | Рехау Аг + Ко | Экспандерная головка для расширительных инструментов и включающий ее в себя экспандерный инструмент |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060070742A1 (en) | 2006-04-06 |
| EP1797278A4 (en) | 2012-08-01 |
| EP1797278A2 (en) | 2007-06-20 |
| MX2007004203A (es) | 2007-06-11 |
| BRPI0518210A (pt) | 2008-11-04 |
| US7191841B2 (en) | 2007-03-20 |
| WO2006041842A3 (en) | 2007-02-22 |
| CN101087926B (zh) | 2011-12-28 |
| US7383888B2 (en) | 2008-06-10 |
| CA2583477A1 (en) | 2006-04-20 |
| CN101087926A (zh) | 2007-12-12 |
| WO2006041842A2 (en) | 2006-04-20 |
| CA2583477C (en) | 2011-12-06 |
| EA200700804A1 (ru) | 2007-10-26 |
| US20070163786A1 (en) | 2007-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA010376B1 (ru) | Инструмент и способ для расширения труб | |
| US8800669B2 (en) | System and method to expand tubulars below restrictions | |
| US7093656B2 (en) | Solid expandable hanger with compliant slip system | |
| EP1549824B1 (en) | Mono diameter wellbore casing | |
| CN1298963C (zh) | 用于为部分井筒加设衬套的系统和方法 | |
| US7603758B2 (en) | Method of coupling a tubular member | |
| US7350588B2 (en) | Method and apparatus for supporting a tubular in a bore | |
| AU748646B2 (en) | Method and apparatus for hanging tubulars in wells | |
| CA2499071C (en) | Self-lubricating expansion mandrel for expandable tubular | |
| US8726985B2 (en) | Expanding a tubular element in a wellbore | |
| US6688395B2 (en) | Expandable tubular having improved polished bore receptacle protection | |
| US20070151725A1 (en) | Expanding a tubular member | |
| WO2002081863A1 (en) | Downhole apparatus and method for expanding a tubing | |
| AU2002212537A1 (en) | Downhole apparatus and method for expanding a tubing | |
| AU2015279244B2 (en) | System and method for creating a sealing tubular connection in a wellbore | |
| AU7020700A (en) | Expandable downhole tubing | |
| CN101868593A (zh) | 钻井方法 | |
| WO2001060545A1 (en) | Expanding a tubular member | |
| CN102741499A (zh) | 在井眼中使管状元件膨胀的方法 | |
| US20030042028A1 (en) | High pressure high temperature packer system | |
| US20040129431A1 (en) | Multi-pressure regulating valve system for expander | |
| CN101883909A (zh) | 径向膨胀管状元件的方法 | |
| EP2202383A1 (en) | Method of expanding a tubular element in a wellbore | |
| GB2397261A (en) | Expanding a tubular member | |
| WO2015117247A1 (en) | Expandable and drillable landing seat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |