RU2068940C1

RU2068940C1 - Patch for repairing casing strings

Info

Publication number: RU2068940C1
Authority: RU
Inventors: Александр Тарасович Ярыш; Николай Иванович Тишков; Василий Григорьевич Никитченко; Марк Лазаревич Кисельман
Original assignee: Александр Тарасович Ярыш; Николай Иванович Тишков; Василий Григорьевич Никитченко; Марк Лазаревич Кисельман
Priority date: 1990-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: well drilling. SUBSTANCE: patch is provided with safety collars with maximum outer diameter exceeding outer diameter of annular members. safety collars are placed between annular members of the sealing floor so as to provide a gap, and overlap the gaps in operating position to reduce outer diameter of the safety collars to the outer diameter of the annular members. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения и добычи нефти и газа и, в частности, к технике и технологии капитального ремонта скважины. The invention relates to the field of drilling and oil and gas production and, in particular, to the equipment and technology for well overhaul.

Целью изобретения является повышение надежности ремонтно-восстановительных работ за счет защиты герметизирующего покрытия с сохранением герметизации колонны по всей длине наложенного пластыря. The aim of the invention is to increase the reliability of repair work by protecting the sealing coating while maintaining the sealing of the column along the entire length of the applied patch.

Поставленная цель достигается тем, что пластырь для ремонта обсадных колонн состоящий из продольно-гофрированной трубы с наружным герметизирующим покрытием, выполненным из набора кольцевых элементов, расположенных вдоль трубы с зазором друг относительно друга, снабжен предохранительными манжетами, максимальный наружный диаметр которых превышает наружный диаметр кольцевых элементов, при этом предохранительные манжеты размещены между кольцевыми элементами герметизирующего покрытия с зазорами с возможностью в рабочем положении перекрытия зазоров с уменьшением наружного диаметра предохранительных манжет до наружного диаметра кольцевых элементов. This goal is achieved in that the casing repair patch consisting of a longitudinally-corrugated pipe with an external sealing coating made of a set of ring elements located along the pipe with a gap relative to each other, is equipped with safety cuffs, the maximum outer diameter of which exceeds the outer diameter of the ring elements while safety cuffs are placed between the annular elements of the sealing coating with gaps with the possibility in the working position covering of the gaps with decreasing outer diameter relief ferrules to the outer diameter of the annular elements.

При транспортировке такого пластыря в колонну обсадных труб контакт его со стенкой колонны осуществляется через манжеты, размещенные в зазорах между кольцевыми герметизирующими элементами на определенном расстоянии друг от друга по всей длине пластыря. When transporting such a patch into the casing string, its contact with the string wall is through cuffs located in the gaps between the annular sealing elements at a certain distance from each other along the entire length of the patch.

Манжета выполнена в виде цилиндра с постоянным или переменным по ее длине диаметром и толщиной стенки. Наибольший диаметр манжеты превышает наружный описанный диаметр кольцевого герметизирующего элемента. The cuff is made in the form of a cylinder with a diameter constant or variable along its length and wall thickness. The largest diameter of the cuff exceeds the outer described diameter of the annular sealing element.

Длина манжет выбирается таким образом, чтобы при размещении их на пластыре между герметизирующими элементами сохранялся функциональный зазор не только при транспортировке, но и при расширении пластыря в колонне. The length of the cuffs is selected so that when they are placed on the patch between the sealing elements, a functional gap is maintained not only during transportation, but also when the patch is expanded in the column.

Расстояние между манжетами и их количество рассчитывается в зависимости от длины пластыря и кривизны ствола скважины, чтобы при конкретных их значениях исключить контакт герметизирующего покрытия пластыря с колонной и его разрушение. The distance between the cuffs and their number is calculated depending on the length of the patch and the curvature of the wellbore, so that at their specific values to exclude the contact of the sealing coating of the patch with the column and its destruction.

Конфигурация манжет, физико-механические свойства и прочностные характеристики материала из которого они изготовлены, позволяют обеспечить их целостность при движении пластыря в скважине, а при его расширении деформироваться в радиальном направлении до величины равной толщине герметизирующего покрытия пластыря, исключая дополнительную потерю проходного сечения колонны обсадных труб. The configuration of the cuffs, the physicomechanical properties and strength characteristics of the material from which they are made, ensure their integrity during the movement of the patch in the well, and when it expands, it deforms radially to a value equal to the thickness of the sealing coating of the patch, eliminating the additional loss of the passage section of the casing string .

На фиг. 1 изображен пластырь 1 с одетыми на него предохранительными манжетами 2, спущенный в обсадную колонну 3; на фиг. 2 и 3 продольные и поперечные сечения манжеты; на фиг. 4 вариант возможного изготовления манжет. In FIG. 1 shows a patch 1 with safety cuffs 2 on it, lowered into a casing 3; in FIG. 2 and 3 longitudinal and cross sections of the cuff; in FIG. 4 option for the possible manufacture of cuffs.

Манжета (фиг. 1 3) изготавливается с переменным по ее длине диаметром с одинаковой толщиной стенки по всему сечению равной или близкой толщине герметизирующего покрытия пластыря. На концевых участках 4 ее внутренний диаметр выполнен с минусовым допуском по отношению к наружному диаметру пластыря. В средней части 5 диаметр манжеты увеличивается без изменения толщины стенки до размера на 3 4 мм превышающего диаметр герметизирующего кольцевого элемента 6, в результате чего в теле манжеты образуется поднутрение. The cuff (Fig. 1 3) is made with a diameter varying along its length with the same wall thickness over the entire section equal to or close to the thickness of the sealing coating of the patch. At the end sections 4, its inner diameter is made with a minus tolerance with respect to the outer diameter of the patch. In the middle part 5, the diameter of the cuff increases without changing the wall thickness to a size of 3-4 mm greater than the diameter of the sealing ring element 6, as a result of which an undercut is formed in the body of the cuff.

Переходы 7 от большего диаметра к меньшему выполнены коническими с углом при вершине конуса меньшим 45^o. Между герметиком 6 и манжетой 2 имеется зазор 8. Пластырь спускается в скважину на штанге 9.Transitions 7 from a larger diameter to a smaller one are made conical with an angle at the apex of the cone less than 45 ^o . Between the sealant 6 and the cuff 2 there is a gap 8. The patch is lowered into the well on the rod 9.

Пластырь собирается и устанавливается следующим образом. The patch is assembled and installed as follows.

Манжеты 2 одевают на пластырь 1 с натягом, что обеспечивает их удержание на нем. Затем на пластырь наносится герметизирующее покрытие 6 в виде кольцевых элементов таким образом, чтобы между ними и манжетами 2 оставался зазор 8. После этого пластырь на штанге 9 опускается в обсадную трубу к месту ее негерметичности, и расширяется дорнирующей головкой до плотного контакта со стенкой обсадной колонны. The cuffs 2 are put on the patch 1 with an interference fit, which ensures their retention on it. Then, the sealing coating 6 in the form of annular elements is applied to the patch so that there is a gap 8 between them and the cuffs 8. After that, the patch on the rod 9 is lowered into the casing to the place of its leakage, and is expanded by the head of the casing until it is in close contact with the casing wall .

Транспортные габаритные размеры пластыря обусловлены размерами предохранительных манжет и поэтому при движении его в колонне контакт герметизирующего покрытия пластыря со стенками обсадных колонн исключен, что обеспечивает его сохранность. The transport overall dimensions of the patch are determined by the dimensions of the safety cuffs and therefore, when moving it in the string, the contact of the sealing coating of the patch with the walls of the casing is excluded, which ensures its safety.

Манжеты изготавливаются из материала достаточно эластичного, чтобы не препятствовать расширению пластыря в колонне и не создавать при этом значительных дополнительных усилий и в то же время достаточно прочного, способного сохранить геометрическую форму в процессе транспортировки пластыря к месту нарушения колонны, например, полиэтилена или резины. The cuffs are made of a material sufficiently flexible so as not to impede the expansion of the patch in the column and not create significant additional forces and at the same time strong enough to maintain the geometric shape during transportation of the patch to the place of violation of the column, such as polyethylene or rubber.

При расширении пластыря манжеты за счет поднутрений, образующих зазор 10 между ними и пластырем и конических переходов, исключающих образование складок, деформируются в радиальном направлении и прижимаются к стенке пластыря. Поскольку толщина стенки манжет близка толщине герметизирующего покрытия, дополнительной потери проходного сечения колонны в зоне установки пластыря не происходит. When the cuff patch expands due to undercuts forming a gap 10 between them and the patch and conical transitions that exclude the formation of wrinkles, they are deformed in the radial direction and are pressed against the patch wall. Since the wall thickness of the cuffs is close to the thickness of the sealing coating, no additional loss of the passage section of the column in the patch installation zone occurs.

Использование предложенного пластыря, снабженного предохранительными манжетами позволит предупредить трение герметизирующего покрытия о стенки колонны, сохранить его целостность и обеспечить надежный ремонт негерметичных обсадных колонн. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ3 The use of the proposed patch equipped with safety cuffs will prevent the friction of the sealing coating on the walls of the string, maintain its integrity and ensure reliable repair of leaky casing strings. YYY1 YYY2 YYY3

Claims

A casing repair patch, consisting of a longitudinally corrugated pipe with an external sealing coating made of a set of ring elements located along the pipe with a gap relative to each other, characterized in that, in order to increase the reliability of repair and restoration works by protecting the sealing coating with maintaining the sealing of the column along the entire length of the applied patch, it is equipped with safety cuffs, the maximum outer diameter of which exceeds the outer diameter of the annular elements, while the safety cuffs are placed between the annular elements of the sealing coating with gaps with the possibility in the working position of overlapping gaps with a decrease in the outer diameter of the safety cuffs to the outer diameter of the ring elements.