RU2015346C1 - Device for sealing injection wells - Google Patents

Device for sealing injection wells Download PDF

Info

Publication number
RU2015346C1
RU2015346C1 SU4952808A RU2015346C1 RU 2015346 C1 RU2015346 C1 RU 2015346C1 SU 4952808 A SU4952808 A SU 4952808A RU 2015346 C1 RU2015346 C1 RU 2015346C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
cuff
sleeve
well
fluid
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Павлович Минеев
Original Assignee
Сергей Павлович Минеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Павлович Минеев filed Critical Сергей Павлович Минеев
Priority to SU4952808 priority Critical patent/RU2015346C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2015346C1 publication Critical patent/RU2015346C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lift Valve (AREA)

Abstract

FIELD: sealing of injection wells. SUBSTANCE: device has flexible expanding hose with heavy-duty frame connected with valve for preliminary outward thrust of device in well. End face valve is in form of removable body with holes in end face and side walls and has flexible collar for preliminary building up of fluid pressure for producing outward thrust of hose. Collar is installed above holes on stop protrusions of valve inner wall square to longitudinal axis of device. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для гидрообработки выбросоопасных угольных пластов и в качестве средств для выполнения противовыбросного мероприятия. The invention relates to mining and can be used for hydroprocessing of outburst coal seams and as a means to carry out blowout control measures.

Известно устройство для герметизации скважин, включающее гидрозатвор и подпружиненный клапан [1]. A device for sealing wells, including a water seal and a spring-loaded valve [1].

Однако это устройство не обеспечивает необходимой надежности герметизации нагнетательных скважин. However, this device does not provide the necessary reliability of the injection wells.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство-герметизатор, состоящее из упругорасширяющегося рукава, разборной концевой аппаратуры для подключения герметизатора к трубопроводу и торцового клапана для предварительного распора устройства-герметизатора в нагнетательной скважине [2]. Closest to the proposed is a sealing device, consisting of an elastically expanding sleeve, collapsible end equipment for connecting the sealant to the pipeline and a mechanical valve for preliminary expansion of the sealing device in the injection well [2].

Однако это устройство в недостаточной степени надежно. При нагнетании жидкости в скважину упругорасширяющийся рукав расширяется, это приводит к возникновению больших напряжений в силовом каркасе упругорасширяющего рукава, в результате чего нарушается его целостность. Кроме того, торцовой подпружиненный клапан часто выходит из строя, что также вызывает дополнительные неприятности при эксплуатации устройства. However, this device is not sufficiently reliable. When the fluid is injected into the well, the elastically expanding sleeve expands, this leads to the appearance of large stresses in the force frame of the elastic expanding sleeve, as a result of which its integrity is violated. In addition, the mechanical spring-loaded valve often fails, which also causes additional problems during operation of the device.

Целью изобретения является повышение надежности конструкции устройства и снижение трудоемкости его применения. The aim of the invention is to increase the reliability of the design of the device and reduce the complexity of its use.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем упругорасширяющийся рукав, разборную концевую аппаратуру и торцовой клапан, упругорасширяющийся рукав внутри имеет продольный канал, который охватывает не менее чем два слоя силового каркаса, расположенные в резинопластичном теле рукава. Торцовой клапан выполняется в виде закрытого съемного полого корпуса перфорированного отверстия с эластичной манжетой для создания предварительного давления жидкости распора в устройстве для расширения (расклинивания) рукава в скважине, причем эластичная манжета установлена в клапане нормально направлению потока нагнетательной жидкости и в ней предусмотрено дросселирующее отверстие для заполнения полости скважины жидкостью. Манжета выполнена в виде пробки, обпертой на круговые выступы, предусмотренные на внутренней стороне стенок тела полого корпуса торцового клапана. This goal is achieved by the fact that in the known device, including an elastically expanding sleeve, a collapsible end apparatus and an end valve, the elastically expanding sleeve inside has a longitudinal channel that covers at least two layers of the power frame located in the rubber-plastic body of the sleeve. The end valve is made in the form of a closed removable hollow body of a perforated hole with an elastic cuff to create a preliminary pressure of the expansion fluid in the device for expanding (wedging) the sleeve in the well, the elastic cuff being installed in the valve normally to the direction of flow of the injection fluid and a throttling hole is provided for filling well cavity fluid. The cuff is made in the form of a cork wrapped on circular protrusions provided on the inner side of the walls of the body of the hollow body of the mechanical valve.

Для повышения надежности в работе устройства силовой каркас оборудуют в упругорасширяющемся рукаве с предварительным напряжением, для чего его перед установкой в вулканизирующую рукав пресс-форму растягивают по диаметру и соответственно сжимают по длине на величину порядка до 0,1 его первоначальной длины. Это при нагнетании жидкости и распоре устройства в скважине позволяет несколько уменьшить напряжения в силовом каркасе и теле рукава вблизи каркаса. To increase the reliability of the operation of the device, the power cage is equipped in an elastically expanding sleeve with a preliminary stress, for which it is stretched in diameter before compressing it into the vulcanizing sleeve and, accordingly, compressed in length by up to 0.1 of its original length. When injecting liquid and spreading the device in the well, this somewhat reduces stresses in the power frame and the sleeve body near the frame.

Для повышения эффективности работы торцового клапана в конструкции устройства эластичную манжету-пробку и круговые выступы выполняют с возможностью проскальзования (разового открытия) манжеты-пробки лишь при достижении в упругорасширяющемся рукаве величины давления нагнетаемой жидкости, установленной величины, причем эта величина составляет не менее 2 МПа (20 атм). To increase the efficiency of the mechanical valve in the device design, the elastic cuff-plug and circular protrusions perform the possibility of slipping (one-time opening) of the cuff-plug only when the pressure of the injected fluid reaches the set value, and this value is at least 2 MPa ( 20 atm).

Для заполнения жидкостью забойной части скважины перед срабатыванием клапана в центре манжеты выполнено продольное по оси устройства отверстие. Последнее предусмотрено, поскольку при срабатывании клапана может произойти резкий выход жидкости из герметизатора в призабойную часть скважины, при этом давление распора уменьшается и герметизатор отраженной из забоя водой будет выброшен из скважины. To fill the bottom of the well with liquid before the valve is actuated, a hole is made in the center of the cuff longitudinally along the device axis. The latter is provided, since when the valve is triggered, a sharp exit of fluid from the sealant to the bottomhole of the well may occur, while the pressure of the spacer decreases and the sealant will be ejected from the bottom of the well.

Манжета может быть выполнена в виде шайбы из упругого материала с размерами отверстия этой шайбы, соответствующими расчетным размерам противовыбросного продольного отверстия, причем предусмотрено, что при срабатывании устройства одноразовая шайба скалывается (срезается) на упорных уступах. Кроме того, для возможности повторного использования шайбы-манжеты упорные уступы в клапане выполнены в виде пилонов количеством не менее трех. The cuff can be made in the form of a washer made of elastic material with the hole dimensions of this washer corresponding to the calculated dimensions of the blowout longitudinal hole, and it is provided that when the device is triggered, the disposable washer is chipped off (cut off) on the thrust ledges. In addition, for the possibility of reusing the washer cuff, the thrust ledges in the valve are made in the form of pylons of at least three.

Содержащая в заявке совокупность признаков автором в исследованной научно-технической и патентной литературе не обнаружена. Следовательно, предложенная совокупность признаков обладает новизной. The set of features contained in the application by the author was not found in the studied scientific, technical and patent literature. Therefore, the proposed set of features has novelty.

Использование отмеченных в заявке признаков позволяет в значительной мере повысить эффективность работы устройства при нагнетании жидкости в пласт с помощью скважин за счет образования в торце гидрозатвора специальной конструкции торцового клапана в виде манжеты, причем эта манжета выполнена в виде пробки. The use of the features noted in the application can significantly increase the efficiency of the device when injecting fluid into the formation using wells due to the formation of a special design of the end valve in the form of a cuff in the end of the hydraulic lock, and this cuff is made in the form of a cork.

Что касается признаков, приведенных в последующих пунктах формулы изобретения, то они направлены на то, чтобы нагнетание жидкости в пласт с применением предлагаемого устройства осуществлялось более эффективно и производительно. As for the characteristics given in the following claims, they are aimed at the fact that the injection of fluid into the reservoir using the proposed device was carried out more efficiently and effectively.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - торцовая часть клапана; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 (упорный уступ в клапане выполнен в виде цельного овала); на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2 (упорный уступ в клапане выполнен в виде пилонов). In FIG. 1 presents the proposed device; in FIG. 2 - end part of the valve; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2 (a persistent ledge in the valve is made in the form of a solid oval); in FIG. 4 is a section AA in FIG. 2 (the stop ledge in the valve is made in the form of pylons).

Устройство состоит из упругорасширяющегося рукава 1, присоединенного с помощью крепежной муфты 2 к торцовому клапану 3 для предварительного распора устройства в скважине. Клапан 3 состоит из корпуса 4, в который ввинчивается крышка 5. В крышке 5 выполнены торцовые отверстия 6, а в корпусе 4 - боковые отверстия 7, предусмотренные для подачи жидкости в скважину. Во внутренней части корпуса 4 клапана выполнены упорные уступы 8 в виде овала, на них установлена манжета 9, выполненная в виде пробки с продольным по оси устройства противовыбросным отверстием 10. Корпус клапана 3 со стороны, противоположной отверстиям, выполнен с резьбовой частью 11, которая при сборке устройства вкручивается в резьбовую часть 12 крепежной муфты 2. Упругорасширяющийся рукав 1 при сборке устройства после специальной разделки закрепляется на ниппельной крепежной муфте 2 с помощью специальных зажимов 13. Упругорасширяющийся рукав 1 состоит из внешней 14 и внутренней 15 частей резиновой трубы, между которыми расположен силовой, например металлический, каркас 16, состоящий из нескольких слоев оплетки с резиновыми прослоями, а внутри рукава 1 предусмотрен канал 17 для подачи жидкости. The device consists of an elastically expanding sleeve 1 connected via a fastening sleeve 2 to the mechanical valve 3 for preliminary expansion of the device in the well. The valve 3 consists of a housing 4, into which a cap 5 is screwed. End caps 6 are made in the cap 5, and side openings 7 are provided in the casing 4 for providing fluid to the well. In the inner part of the valve body 4, thrust ledges 8 are made in the form of an oval, a cuff 9 is installed on them, made in the form of a cork with a blowout hole 10 longitudinal along the axis of the device. Valve body 3 on the side opposite to the holes is made with a threaded part 11, which, when the assembly of the device is screwed into the threaded part 12 of the fastener 2. The elastic expansion sleeve 1, when assembling the device after special cutting, is secured to the nipple fastener 2 using special clamps 13. The elastic expander Av 1 consists of outer 14 and inner 15 parts of a rubber pipe, between which there is a power, for example, metal, frame 16, consisting of several layers of braid with rubber interlayers, and a channel 17 for supplying liquid is provided inside the sleeve 1.

Техническое решение предусматривает второй вариант выполнения торцового клапана 18, в котором упорные уступы 8 выполнены в виде овалов 19 (см. фиг. 3) или в виде пилонов (см. фиг. 4). Манжета 9 выполнена в виде шайбы-мембраны 20 с противовыбросным отверстием 21 такого же размера. The technical solution provides a second embodiment of the mechanical valve 18, in which the thrust ledges 8 are made in the form of ovals 19 (see Fig. 3) or in the form of pylons (see Fig. 4). The cuff 9 is made in the form of a washer-membrane 20 with an anti-blowout hole 21 of the same size.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Предварительно собранное устройство устанавливается в скважину, пробуренную для нагнетания жидкости в пласт. Прокладывают трубопровод и подключают насос к нему, затем трубопровод с помощью разборной концевой аппаратуры подсоединяют к устройству для герметизации, установленному в скважину. Включают насос и нагнетаемая в пласт жидкость поступает в канал 17, затем жидкость поступает в корпус 4 клапана 3. Давление жидкости в устройстве постепенно повышается, при этом часть жидкости поступает через продольное отверстие 10 в пробке-манжете 9, а затем через отверстия 6 и 7 в корпусе - в скважину. Скважина заполняется, а давление в устройстве повышается и постепенно упругорасширяющийся рукав расширяется и расклинивается в скважине. При заполнении скважины жидкостью, что видно по началу ее вытекания из скважины, насос включают на полную мощность. Давление в скважине достигает давления срабатывания клапана, обычно порядка 2 МПа (20 атм). Клапан срабатывает так: пробка-манжета 9 под давлением жидкости проскальзывает по упорным уступам 8, оставаясь в крышке корпуса. Жидкость свободно поступает в массив и осуществляется нагнетание жидкости в пласт. При последующих циклах использования устройства пробка-манжета 9 вновь устанавливается на упорные уступы 8. A pre-assembled device is installed in a well drilled to pump fluid into the formation. A pipeline is laid and a pump is connected to it, then the pipeline is connected using a collapsible end equipment to a sealing device installed in the well. The pump is turned on and the fluid injected into the reservoir enters the channel 17, then the fluid enters the valve body 4. The fluid pressure in the device gradually increases, while part of the fluid enters through the longitudinal hole 10 in the cuff 9, and then through openings 6 and 7 in the body - into the well. The well is filled, and the pressure in the device rises and the gradually expanding sleeve expands and wedges in the well. When filling the well with liquid, which is evident at the beginning of its flow out of the well, the pump is turned on at full power. The pressure in the well reaches the valve response pressure, usually of the order of 2 MPa (20 atm). The valve operates as follows: the cuff-cuff 9 slides under pressure ledges 8 under fluid pressure, remaining in the housing cover. Fluid flows freely into the array and fluid is injected into the formation. In subsequent cycles of use of the device, the tube-cuff 9 is again installed on the thrust ledges 8.

В случае использования торцового клапана с применением в качестве мембраны шайбы (см. фиг. 2-4) происходит следующее. Шайба-мембрана 20 под давлением жидкости скалывается на упорных уступах в виде овалов 19. In the case of using a mechanical valve using washers as a membrane (see Fig. 2-4), the following occurs. The washer-membrane 20 under the pressure of the liquid is chipped on thrust ledges in the form of ovals 19.

Применение данного устройства в условиях угольных шахт при нагнетании жидкости в пласт позволяет значительно повысить эффективность нагнетания жидкости и снизить трудоемкость. The use of this device in coal mines during injection of fluid into the reservoir can significantly increase the efficiency of fluid injection and reduce the complexity.

Claims (5)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН, включающее упругорасширяющийся рукав с силовым каркасом, соединенный крепежной муфтой с торцевым клапаном для предварительного распора устройства в скважине и сообщенный с ним и соединенный с разборной концевой аппаратурой для подключения рукава к высоконапорному трубопроводу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и снижения трудоемкости его использования, силовой каркас расположен в рукаве и выполнен не менее чем из двух слоев, а торцевой клапан выполнен в виде съемного полого корпуса с отверстиями в торце и боковых стенках для подачи жидкости в скважину и с эластичной манжетой для создания предварительного давления жидкости распора рукава в скважине, причем эластичная манжета установлена над отверстиями перпендикулярно оси устройства, выполнена в виде пробки с продольным по оси устройства противовыбросным отверстием и оперта на выполненные на внутренней стенке клапана упорные уступы. 1. DEVICE FOR SEALING EXPRESSION WELLS, including an expanding sleeve with a power frame, connected by a fastener to the end valve for preliminary expansion of the device in the well and connected with it and connected to a collapsible end equipment for connecting the sleeve to a high-pressure pipe, characterized in that In order to increase the reliability of the device and reduce the complexity of its use, the power frame is located in the sleeve and is made of at least two layers, and the end valve is made in the form of a removable hollow body with holes in the end face and side walls for supplying fluid to the well and with an elastic cuff to create a preliminary pressure of the sleeve expansion fluid in the well, the elastic cuff being installed above the holes perpendicular to the axis of the device, made in the form of a tube with a longitudinal axis of the device an anti-blowout hole and is supported on thrust ledges made on the inner wall of the valve. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что манжета и упорные уступы клапана выполнены с возможностью проскальзывания манжеты через уступы по достижении рабочего давления нагнетаемой жидкости в рукаве. 2. The device according to p. 1, characterized in that the cuff and the persistent ledges of the valve are made with the possibility of slipping the cuff through the ledges upon reaching the working pressure of the pumped fluid in the sleeve. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что манжета клапана выполнена в виде шайбы из упругого материала. 3. The device according to claim 1, characterized in that the cuff of the valve is made in the form of a washer of elastic material. 4.Устройство по п.1, отличающееся тем, что манжета выполнена с возможностью скалывания или среза ее на уступах по достижении рабочего давления нагнетаемой жидкости. 4. The device according to claim 1, characterized in that the cuff is made with the possibility of chipping or cutting it on the ledges upon reaching the working pressure of the injected fluid. 5. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что, с целью возможности повторного использования шайбы, упорные уступы выполнены в виде не менее трех пилонов. 5. The device according to claims 1 and 4, characterized in that, in order to reuse the washer, the thrust ledges are made in the form of at least three pylons.
SU4952808 1991-05-22 1991-05-22 Device for sealing injection wells RU2015346C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4952808 RU2015346C1 (en) 1991-05-22 1991-05-22 Device for sealing injection wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4952808 RU2015346C1 (en) 1991-05-22 1991-05-22 Device for sealing injection wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015346C1 true RU2015346C1 (en) 1994-06-30

Family

ID=21583165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4952808 RU2015346C1 (en) 1991-05-22 1991-05-22 Device for sealing injection wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015346C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864983A (en) * 2010-06-11 2010-10-20 河南理工大学 Hydraulic coal wall water injection hole packer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1305391, кл. E 21F 5/00, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 947438, кл. E 21F 5/00, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864983A (en) * 2010-06-11 2010-10-20 河南理工大学 Hydraulic coal wall water injection hole packer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015346C1 (en) Device for sealing injection wells
KR102229640B1 (en) Construction method of steel pipe reinforcing system by simultaneous grouting without sealing
RU2719881C1 (en) Method for installation of shaped shutter in well and device for its implementation
KR101015157B1 (en) The slope reinforced method of construction for which double packer for pressure grouting
KR960005718Y1 (en) Anchoring-bolt structure with provisions for grouting
RU2009311C1 (en) Method for plugging-up wells
CN208816087U (en) A kind of Operating Pressure blowout prevention valve
US20110085861A1 (en) Grouting device
SU1548466A1 (en) Device for sealing wells
RU2386784C1 (en) Packer drillable
KR102297431B1 (en) High pressure grouting injection equipment
SU1104301A1 (en) Hole sealing unit
SU1057676A1 (en) Drilling packer
RU192546U1 (en) TWO CHANNEL HYDRAULIC SEAL
RU93050695A (en) METHOD FOR CALLING INFLOW FROM THE FORMER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
EA043798B1 (en) TOOL FOR PUNCHING AND INJECTION FOR WELL CASING AND METHOD OF ITS APPLICATION
SU1585530A1 (en) Apparatus for injecting consolidating compositions through holes into jointed rock
RU2064585C1 (en) Injector for securing rock
JP4972054B2 (en) Return device and lock bolt
RU1782269C (en) Hydraulic momentum method of correction of seizing in borehole
RU2049221C1 (en) Junk basket
JPH08165640A (en) Soil improving casing pipe and packer device
RU2387797C1 (en) Chemical injector
RU1809017C (en) Method and device for well completion
SU1103022A1 (en) Well pumping unit