RU2064357C1

RU2064357C1 - Expander for expanding shaped-tube devices

Info

Publication number: RU2064357C1
Application number: RU93039094A
Authority: RU
Inventors: А.А. Мухаметшин; К.В. Мелинг; Г.С. Абдрахманов; М.С. Ильясов
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: expanding shaped tubes devices such as shut-off gates, stem suspension devices, filters mounted in well. SUBSTANCE: expander comprises body 1 with central duct 4 having union 5 in its lower portion. Three rolling members are mounted with supporting units 8, 9 in recesses 6, 7 of body wall 1. Supporting units 8 of two rolling members are mounted in the above mentioned recesses stationary; supporting unit 9 of rolling member 12 is mounted with possibility of radial extension out of recess 7. Movable supporting unit is in the form of two eccentric one relative to another cylinders 13, 14. Cylinder 13 with larger diameter is sealed relative to body wall, while cylinder 14 with less diameter protrudes to central duct 4 of body 1 and has passages connecting central duct 4 with hydraulic chamber 18, defined by walls of recess 7 and end surfaces of cylinders 13, 14 of movable supporting unit 9. EFFECT: enhanced quality and reliability of mounting shaped-tube devices, enhanced serviceability of expander, broadened range of working diameter. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания устройств из профильных труб, устанавливаемых в скважине при изоляции зон осложнений, возникающих в процессе бурения скважин и при восстановлении герметичности обсадных колонн. The invention relates to the field of drilling and overhaul of oil and gas wells and is intended, in particular, for expanding devices from profile pipes installed in the well when isolating the zones of complications arising during the drilling of wells and when restoring the tightness of casing strings.

Известна вальцовка для развальцовывания устройств из профильных труб, содержащая корпус, приспособленный для соединения с колонной бурильных труб, с центральным каналом и углублениями в стенке, в которых установлены с помощью опор три вальцующих элемента. Known rolling for expanding devices from shaped pipes, comprising a housing adapted for connection with a drill pipe string, with a central channel and recesses in the wall, in which three rolling elements are mounted using supports.

Недостатком этого устройства является то, что вальцующие элементы при развальцовывании трубы под действием упругого элемента постоянно находятся в одном положении. Поэтому при необходимости снизить радиальные нагрузки на профильный перекрыватель при его установке в скважине, например, при ремонте повреждений обсадной колонны в виде щелевой перфорации, данная вальцовка неприменима, поскольку из-за невозможности снижения радиальной нагрузки на обсадную колонну происходит ее дальнейшее разрушение. The disadvantage of this device is that the rolling elements when expanding the pipe under the action of the elastic element are constantly in the same position. Therefore, if it is necessary to reduce the radial loads on the profile overlap when it is installed in the well, for example, when repairing damage to the casing in the form of slit perforation, this rolling is not applicable, since due to the impossibility of reducing the radial load on the casing, it is further destroyed.

Задачей изобретения является повышение качества и надежности установки устройства из профильных труб, устанавливаемых в скважине при изоляции зон осложнений, возникающих в процессе бурения скважин, и при восстановлении герметичности обсадных колонн, а также повышение надежности и работоспособности вальцовки и обеспечение возможности расширения диапазона рабочего диаметра без изменения диаметра корпуса данного типоразмера самой вальцовки. The objective of the invention is to improve the quality and reliability of the installation of the device from the profile pipes installed in the well when isolating the zones of complications arising during the drilling of the wells and when restoring the tightness of the casing strings, as well as increasing the reliability and operability of milling and making it possible to expand the range of working diameter without changing the diameter of the case of this standard size of the rolling itself.

Технический результат достигается тем, что в вальцовке для развальцовывания устройств из профильных труб, содержащей корпус, приспособленный для соединения с колонной бурильных труб, с центральным каналом и углублениями в стенке, в которых установлены с помощью опор три вальцующих элемента, опора одного вальцующего элемента установлена в углублении корпуса с возможностью радиального выдвижения из него. Радиально подвижная опора выдвижного вальцующего элемента может быть выполнена в виде двух диаметрально разновеликих цилиндров, эксцентричных относительно друг друга, причем цилиндр опоры с большим диаметром уплотнен относительно корпуса и образует со стенками углубления гидравлическую камеру, сообщенную с его центральным каналом. The technical result is achieved by the fact that in rolling for expanding devices from shaped pipes, comprising a housing adapted for connection with a drill pipe string, with a central channel and recesses in the wall, in which three rolling elements are installed using supports, the support of one rolling element is installed in deepening the body with the possibility of radial extension from it. The radially movable support of the retractable rolling element can be made in the form of two diametrically different-sized cylinders, eccentric relative to each other, and the support cylinder with a large diameter is sealed relative to the housing and forms a hydraulic chamber in communication with its central channel with the walls of the recess.

На фиг. 1 представлен общий вид вальцовки;
на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1;
на фиг. 4 обсадная колонна с установленным профильным перекрывателем с помощью описываемой вальцовки.In FIG. 1 shows a general view of rolling;
in FIG. 2, section AA in FIG. 1;
in FIG. 3 section BB in FIG. 1;
in FIG. 4 casing with installed profile blocking using the described rolling.

Вальцовка для развальцовывания устройств из профильных труб содержит корпус 1 с резьбой 2 для присоединения ее к колонне бурильных труб 3 и центральным каналом 4, в нижней части которого установлен штуцер 5. В стенке корпуса 1 выполнены углубления 6 и 7, в которых с помощью опор 8 и 9 установлены вальцующие элементы 10, 11, 12. Причем опоры 8 двух вальцующих элементов 10 и 11 установлены в углублениях 6 неподвижно, а опора 9 вальцующего элемента 12 с возможностью радиального выдвижения из углубления 7. Подвижная опора 9 вальцующего элемента 12 выполнена в виде двух эксцентричных относительного друг друга цилиндров 13 и 14, имеющих разные диаметры. Причем цилиндр 13 с большим диаметром уплотнен относительно стенки корпуса 1 с помощью уплотнения 15, а цилиндр 14 с меньшим диаметром выступает в центральный канал 4 корпуса 1 через отверстие 16, выполненное в стенке, и имеет каналы 17, сообщающие центральный канал 4 корпуса 1 с гидравлической камерой 18, образованной стенками отверстия 16, углубления 7 в корпусе 1 и торцевыми поверхностями цилиндров 13 и 14 подвижной опоры 9. Rolling for expanding devices from shaped pipes includes a housing 1 with a thread 2 for attaching it to the drill pipe string 3 and a central channel 4, in the lower part of which a nozzle 5 is installed. In the wall of the housing 1, recesses 6 and 7 are made, in which using supports 8 and 9, rolling elements 10, 11, 12. are installed. Moreover, the supports 8 of two rolling elements 10 and 11 are fixed in the recesses 6, and the support 9 of the rolling element 12 can be radially extended from the recess 7. The movable support 9 of the rolling element 12 is made in de two eccentric relative to each other of cylinders 13 and 14 having different diameters. Moreover, the cylinder 13 with a large diameter is sealed relative to the wall of the housing 1 by means of a seal 15, and the cylinder 14 with a smaller diameter projects into the central channel 4 of the housing 1 through an opening 16 made in the wall and has channels 17 communicating the central channel 4 of the housing 1 with a hydraulic a chamber 18 formed by the walls of the hole 16, the recess 7 in the housing 1 and the end surfaces of the cylinders 13 and 14 of the movable support 9.

Работа вальцовки поясняется на примере восстановления герметичности обсадной колонны при образовании в ней трещины. The work of rolling is illustrated by the example of restoring the tightness of the casing string when a crack is formed in it.

В зоне 19 нарушения герметичности обсадной колонны 20 предварительно устанавливают перекрыватель 21 из профильных труб, путем расширения его давлением жидкости. Затем на колонне бурильных труб 3 внутрь перекрывателя опускают вальцовку и вращением, с подачей вниз колонны бурильных труб 3, начинают развальцовывать профильные трубы перекрывателя 21 с одновременной промывкой жидкостью, закачиваемой в трубы под давлением. При этом, в центральном канале 4 корпуса 1, благодаря наличию штуцера 5, давление жидкости возрастает и, воздействуя через отверстие 16 в стенке корпуса 1 и каналы 17 в цилиндре 14 подвижной опоры 9 на торцевые поверхности цилиндров 13 и 14, выдвигает вальцующий элемент 12 из углубления 7 корпуса до упора в стенку перекрывателя 21. Одновременно невыдвижные вальцующие элементы 10 и 11 также упираются в стенку перекрывателя. Далее, вальцующие элементы под действием созданной радиальной нагрузки, прокатываясь по внутренней поверхности профильных труб, развальцовывают их и плотно прикатывают к стенке обсадной колонны 20. При подходе к зоне 19 нарушения герметичности обсадной колонны 20 давление промывочной жидкости снижают до минимального, при котором не происходит выдвижения радиально-подвижного вальцующего элемента 12 из корпуса 1, и развальцовывание профильных труб ведут до образования минимального диаметра двумя смежными невыдвижными вальцующими элементами 10 и 11 и выдвигающимся элементом 12, когда он находится в исходном, не выдвинутом положении. При этом резьбовые соединения профильных труб перекрывателя 21 также расширяются до внутреннего диаметра профильных труб, образуемого при их развальцовывании в зоне нарушения, что снижает до минимальной величины давление на стенку обсадной колонны 20 в зоне 19 нарушения ее герметичности. In the zone 19 of the tightness of the casing string 20, a shutoff device 21 of profile pipes is pre-installed by expanding it with liquid pressure. Then, on the drill pipe string 3, rolling is lowered inside the shutter and by rotation, with the drill pipe string 3 being fed downward, the profile cutter pipes 21 are started to be flared while flushing with the fluid pumped into the pipes under pressure. Moreover, in the central channel 4 of the housing 1, due to the presence of the nozzle 5, the fluid pressure increases and, acting through the hole 16 in the wall of the housing 1 and the channels 17 in the cylinder 14 of the movable support 9 on the end surfaces of the cylinders 13 and 14, extends the rolling element 12 from the recesses 7 of the housing all the way into the wall of the overlap 21. At the same time, the non-sliding rolling elements 10 and 11 also abut against the wall of the overlap. Further, the rolling elements under the action of the created radial load, rolling along the inner surface of the profile pipes, expand them and roll them tightly to the wall of the casing string 20. When approaching zone 19, the tightness of the casing string 20 is impaired, the flushing fluid pressure is reduced to a minimum, at which no extension occurs radially movable rolling element 12 from the housing 1, and flaring of the profile pipes lead to the formation of the minimum diameter of two adjacent non-sliding rolling element 10 and 11 and the retractable member 12 when it is in the initial, not its extended position. In this case, the threaded connections of the profile pipes of the overlap 21 also expand to the inner diameter of the profile pipes formed when they are expanded in the zone of violation, which reduces the pressure on the wall of the casing 20 in the zone 19 of violation of its tightness to a minimum.

После прохождения зоны 19 нарушения герметичности, где опасность разрушения обсадной колонны отсутствует, вновь поднимают давление промывочной жидкости и развальцовывание перекрывателя ведут по технологии, описанной выше. After passing through the leakage zone 19, where there is no danger of casing collapse, the pressure of the flushing fluid is raised again and the flapper is expanded using the technology described above.

По окончании развальцовывания колонну бурильных труб 3 с вальцовкой поднимают из скважины. At the end of the flaring, the drill pipe string 3 with milling is lifted from the well.

Claims

1. Rolling for expanding devices from shaped pipes, comprising a housing adapted to be connected to a drill pipe string, with a central channel and recesses in the wall, in which three rolling elements are mounted using supports, characterized in that the support of one rolling element is installed in the recess housing with the possibility of radial extension from it.

2. Rolling according to claim 1, characterized in that the radially movable support of the retractable rolling element is made in the form of two diametrically different-sized cylinders eccentric relative to each other, and the support cylinder with a large diameter is sealed relative to the housing and forms a hydraulic chamber with the walls of the recess in the housing, communicated with its central channel.