RU103131U1

RU103131U1 - DEVICE FOR TESTING A PIPE COLUMN

Info

Publication number: RU103131U1
Application number: RU2010144662/03U
Authority: RU
Inventors: Андрей Викторович Карпов; Александр Юрьевич Карпов
Original assignee: Андрей Викторович Карпов; Александр Юрьевич Карпов
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-03-27

Abstract

Устройство для опрессовки колонны труб, содержащее опресовочное седло и уплотнительный элемент, оснащенный ловильной головкой, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде опрессовочной полусферы, состоящей из полого корпуса, внутри которого расположен перепускной клапан, включающий шток и шарик, завальцованный в нижней части штока, при этом в корпусе выполнены нижнее перепускное отверстие и два боковых перепускных отверстия, а верхняя часть корпуса выполнена с резьбовым соединением, на которое накручена гайка, шток соединен стопорным винтом с утяжелителем, соединенным со съемной ловильной головкой, при этом утяжелитель снабжен центратором. A device for crimping a pipe string containing a pressure seat and a sealing element equipped with a fishing head, characterized in that the sealing element is made in the form of a pressure hemisphere, consisting of a hollow body, inside of which there is a bypass valve including a rod and a ball rolled in the lower part of the rod while the lower bypass hole and two side bypass holes are made in the housing, and the upper part of the housing is made with a threaded connection onto which the nut is screwed, the rod with single locking screw with a weighting agent connected to a removable fishing head, while the weighting device is equipped with a centralizer.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для опрессовки колонны насосно-компрессорных труб в скважине.The utility model relates to the oil and gas industry and is intended for crimping a string of tubing in a well.

Известно скважинное клапанное устройство (патент RU №2250353 МПК Е21В 34/06 опубл. 20.04.2005), которое содержит корпус с верхней внутренней и нижней наружной присоединительными резьбами. В расточке, выполненной в средней части корпуса, неподвижно установлена крышка со сквозным отверстием. В нижней части корпуса от торца расточки выполнены боковой и продольный каналы, снабженные седлами и шариковым клапаном диаметром, установленным в седле бокового канала и имеющим возможность перемещения через расточку в продольный канал и обратно.Known downhole valve device (patent RU No. 2250353 IPC ЕВВ 34/06 publ. 04/20/2005), which contains a housing with upper internal and lower external connecting threads. In the bore, made in the middle part of the body, a lid with a through hole is fixedly mounted. In the lower part of the body from the end face of the bore, lateral and longitudinal channels are made, equipped with saddles and a ball valve with a diameter installed in the saddle of the side channel and having the ability to move through the bore into the longitudinal channel and vice versa.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции и эксплуатации.The disadvantage of this device is the complexity of the design and operation.

Известно устройство для опрессовки колонны труб (патент RU №2312204 МПК Е21В 34/06 опубл. 10.12.2007), которое содержит цилиндрический корпус, установленный на корпусе уплотнительный элемент, седло, выполненное в виде верхнего торца сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной на колонне труб ниже интервала опрессовки. Уплотнительный элемент выполнен в виде сферического нижнего торца корпуса, оснащенного сверху ловильной головкой, причем сферический торец цилиндрического корпуса выполнен с возможностью герметичного взаимодействия с седлом.A device is known for crimping a pipe string (patent RU No. 2312204 IPC ЕВВ 34/06 publ. 10.12.2007), which contains a cylindrical body mounted on the body of the sealing element, a seat made in the form of an upper end face of the narrowing of the Central channel of the compression sleeve mounted on the column pipes below the crimping interval. The sealing element is made in the form of a spherical lower end of the housing, equipped with a fishing head on top, and the spherical end of the cylindrical housing is made with the possibility of tight interaction with the saddle.

Недостатком этого устройства является сложность извлечения устройства из скважины и невысокий срок службы.The disadvantage of this device is the difficulty of extracting the device from the well and low life.

Основная техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании устройства для опрессовки колонны труб, позволяющего упростить извлечения устройства, а также увеличить срок службы.The main technical problem solved by the utility model is to create a device for crimping a pipe string, which allows to simplify the extraction of the device and also increase the service life.

Основная техническая задача достигается тем, что в устройстве для опрессовки колонн труб, содержащем опресовочное седло и уплотнительный элемент, оснащенный ловильной головкой, согласно предложенному решению, уплотнительный элемент выполнен в виде опрессовочной полусферы, состоящей из полого корпуса, внутри которого расположен перепускной клапан, включающий шток и шарик, завальцованный в нижней части штока, при этом в корпусе выполнены нижнее перепускное отверстие и два боковых перепускных отверстия, а верхняя часть корпуса выполнена с резьбовым соединением, на которое накручена гайка, шток соединен стопорным винтом с утяжелителем, соединенным со съемной ловильной головкой, при этом утяжелитель снабжен центратором.The main technical problem is achieved by the fact that in the device for crimping pipe columns containing a pressure seat and a sealing element equipped with a fishing head, according to the proposed solution, the sealing element is made in the form of a pressure hemisphere consisting of a hollow body, inside of which there is a bypass valve including a stem and a ball rolled in the lower part of the rod, while the lower bypass hole and two side bypass holes are made in the housing, and the upper part of the housing is made with a threaded connection, which is wound on the nut, locking screw rod connected with the weighting agent, connected with a detachable fishing head, wherein the weighting agent is provided with centering.

Полезная модель поясняется рисунком, на котором представлен общий вид устройства.The utility model is illustrated in the figure, which shows a General view of the device.

Устройство для опрессовки колонны труб 1 состоит из опрессовочного седла 2 и полусферы опрессовочной.A device for crimping a string of pipes 1 consists of a crimping seat 2 and a hemisphere crimping.

Опрессовочное седло 2 представляет собой переводник насосно-компрессорных труб с муфтовым и ниппельным резьбовыми концами, имеющий во внутренней полости специально выполненную коническую поверхность для посадки полусферы опрессовочной и создания с ней герметичного соединения.The crimping seat 2 is a sub of tubing with sleeve and nipple ends having a specially made tapered surface in the inner cavity to fit the crimping hemisphere and create a tight connection with it.

Полусфера опрессовочная в сборе состоит из корпуса 3, гайки 4, утяжелителя 5 с центратором, ловильной головки 6, перепускного клапана, состоящего из штока 7 и шарика 8, завальцованного в нижней части штока 7. Все детали, имеющие резьбовые соединения, зафиксированы от отворачивания стопорными винтами 9. Корпус 3 имеет полую внутреннюю поверхность для установки и перемещения перепускного клапана, седло 10 перепускного клапана, нижнее перепускное отверстие 11, боковые перепускные отверстия 12, наружную сферическую контактную поверхность 13. В верхней части корпуса 3 выполнена резьба для присоединения гайки 4, ограничивающей перемещение перепускного клапана внутри корпуса 3 полусферы опрессовочной. Перепускной клапан соединяется с помощью резьбового соединения с утяжелителем 4.The hemisphere crimping assembly consists of a housing 3, a nut 4, a weighting agent 5 with a centralizer, a fishing head 6, an overflow valve consisting of a rod 7 and a ball 8, rolled in the lower part of the rod 7. All parts having threaded connections are secured against unscrewing by locking screws 9. The housing 3 has a hollow inner surface for installing and moving the bypass valve, the bypass valve seat 10, the lower bypass hole 11, the side bypass holes 12, the outer spherical contact surface 13. In the upper the housing part 3 is threaded for attachment nuts 4 bounding the movement of the overflow valve body 3 inside the pressing hemisphere. The bypass valve is connected using a threaded connection to the weighting material 4.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Принцип работы устройства основан на перекрытии проходного сечения ниже интервала опрессовки НКТ и создании герметичного соединения пары «седло-полусфера» при проведении опрессовки колонны НКТ. Герметичное соединение создается путем прижатия контактной повехности полусферы к контактной поверхности седла за счет гидростатического столба жидкости и утяжелителя опрессовочной полусферы.The principle of operation of the device is based on overlapping the bore section below the tubing crimping interval and creating a hermetic connection of a “saddle-hemisphere” pair when crimping the tubing string. A tight connection is created by pressing the contact surface of the hemisphere to the contact surface of the saddle due to the hydrostatic column of liquid and the weighting material of the compression hemisphere.

Опрессовочное седло 2, спускают в составе колонны труб 1 в скважину таким образом, чтобы оно было установлено в самом низу колонны. Далее с устья скважины в колонну труб 1 сбрасывают полусферу опрессовочную. После достижения полусферой опрессовочной места установки опрессовочного седла 2, полусфера опрессовочная наружной контактной поверхностью 13 садится в коническую посадочную поверхность опрессовочного седла 2, шарик 8 перепускного клапана наружной контактной поверхностью садится в коническую посадочную поверхность седла 10 перепускного клапана полусферы опрессовочной. За счет утяжелителя 5 полусферы опрессовочной в сборе и давления гидростатического столба жидкости над уплотнительным узлом, наружная контактная поверхность шарика 8 перепускного клапана прижимается к контактной поверхности седла 10 перепускного клапана полусферы опрессовочной, создавая тем самым герметичное соединение пары «шарик-седло перепускного клапана». За счет утяжелителя 5 полусферы опрессовочной в сборе и давления гидростатического столба жидкости над уплотнительным узлом, контактная поверхность 13 полусферы опрессовочной прижимается к контактной поверхности опрессовочного седла 2, создавая тем самым герметичное соединение пары «шарик-седло перепускного клапана». Таким образом, перекрывается сообщение внутренней полости насосно-компрессорных труб с затрубным пространством.The pressure testing seat 2 is lowered into the well in the pipe string 1 so that it is installed at the very bottom of the string. Next, from the wellhead into the pipe string 1, the hemisphere is crimped. After the hemisphere reaches the pressure test point for installing the pressure seal seat 2, the pressure hemisphere with the outer contact surface 13 sits in the conical seat surface of the pressure seal seat 2, the ball 8 of the bypass valve with the external contact surface sits in the conical seat surface of the seat 10 of the pressure relief valve hemisphere bypass. Due to the weighting agent 5 of the compression hemisphere assembly and the pressure of the hydrostatic column of liquid above the sealing unit, the outer contact surface of the bypass valve ball 8 is pressed against the contact surface of the saddle 10 of the bypass valve of the hemisphere pressure testing, thereby creating a tight connection of the ball-seat of the bypass valve. Due to the weighting agent 5 of the compression hemisphere assembly and the pressure of the hydrostatic column of liquid above the sealing assembly, the contact surface 13 of the compression hemisphere is pressed against the contact surface of the compression seat 2, thereby creating a tight connection of the ball-valve by-pass valve pair. Thus, the communication of the inner cavity of the tubing with the annulus is blocked.

В процессе спуска и посадки полусфера опрессовочная центрируется в насосно-компрессорных трубах с помощью центратора утяжелителя 5. Насосно-компрессорные трубы доливают технологической жидкостью и производят их опрессовку. После проведения опрессовки, давление в колонне труб 1 стравливают.During descent and landing, the hemisphere crimping is centered in the tubing using the weight centralizer 5. The tubing is filled with process fluid and crimped. After crimping, the pressure in the pipe string 1 is vented.

Извлечение полусферы опрессовочной производится с помощью ловильной головки 6. При натяжении ловильной головки 6 по оси вверх перепускной клапан поднимается и открывает отверстия с опрессовочного седла 2 и седла 10 перепускного клапана полусферы для уравнивания гидростатического давления столба жидкости в трубном и затрубном пространстве. После уравнивания гидростатического давления столба жидкости в трубном и затрубном пространстве воздействие гидростатического столба жидкости на полусферу снимается, и сфера выходит из контакта с посадочным местом седла. Далее производится подъем полусферы опрессовочной.The hemisphere of the pressure testing is removed using the fishing head 6. When the fishing head 6 is pulled upward, the bypass valve rises and opens the holes from the pressure test seat 2 and the saddle 10 of the hemisphere bypass valve to equalize the hydrostatic pressure of the liquid column in the pipe and annular space. After equalizing the hydrostatic pressure of the liquid column in the tube and annulus, the influence of the hydrostatic liquid column on the hemisphere is removed, and the sphere comes out of contact with the seat of the saddle. Then the hemisphere is crimped.

Выполнение устройства для опрессовки труб позволяет извлекать устройства без подъема колонны НКТ в скважинах с низким пластовым давлением и с неисправным центробежным насосом (когда нельзя вымыть устройство потоком жидкости из затрубного пространства или запуском ЭЦН). Кроме того, конструкция посадочного места опрессовочного седла исключает оседание механических примесей и попадание их между соприкасающимися поверхностями, как у аналогичного устройства. Замена отдельных частей устройства, а не устройство в сборе, позволяет продлить срок службы.The implementation of the device for crimping pipes allows you to remove the device without lifting the tubing string in wells with low reservoir pressure and a faulty centrifugal pump (when you cannot wash the device with a fluid stream from the annulus or starting the ESP). In addition, the design of the seat of the crimping saddle eliminates the sedimentation of mechanical impurities and their getting between contacting surfaces, like a similar device. Replacing individual parts of the device, rather than the complete device, can extend the life of the device.

Claims

A device for crimping a pipe string containing a pressure seat and a sealing element equipped with a fishing head, characterized in that the sealing element is made in the form of a pressure hemisphere, consisting of a hollow body, inside of which there is a bypass valve comprising a rod and a ball rolled in the lower part of the rod while the lower bypass hole and two side bypass holes are made in the housing, and the upper part of the housing is made with a threaded connection onto which the nut is screwed, the rod with single locking screw with a weighting agent connected to a removable fishing head, while the weighting device is equipped with a centralizer.