RU2161238C1

RU2161238C1 - Device for repair of casing string

Info

Publication number: RU2161238C1
Application number: RU99110987A
Authority: RU
Inventors: И.Г. Юсупов; Р.Г. Габдуллин; Д.В. Страхов; В.Б. Оснос; М.Ф. Асадуллин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть", Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-12-27

Abstract

FIELD: oil and gas-producing industry; applicable in major repairs of producing and injection wells. SUBSTANCE: device has drive with rod, expandable branch pipe and expanding cones. They are hollow and their outer surface has cuts. Diameter of cuts are increasing from cone vertex. Ends of expandable branch pipe are easily deformable. Ends have sealing material on their outer side. Lower expandable cone is engageable with drive body via pressure bushing. Internal diameter of expandable cones and expandable branch pipe are similar. The device allows producing of lower ends in operating expandable branch pipes to reduce labor input and ensuring trouble-free operations with high quality of sealing of repaired section. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и предназначено для капитального ремонта добывающих и нагнетательных скважин. The invention relates to the oil and gas industry and is intended for the overhaul of production and injection wells.

Известно устройство для ремонта обсадной колонны, содержащее расширяющий конус с приводом его перемещения и расположенный на расширяющем корпусе патрубок (1). A device for repairing a casing string is known, comprising an expanding cone with a drive for its movement and a nozzle (1) located on the expanding housing.

Недостатком известного устройства является необходимость дорнирования расширяющим корпусом расширяемого патрубка по всей его длине и, соответственно, потребность привода с большим рабочим ходом поршня. Помимо этого в устройстве невозможно использовать патрубок длиной, превышающей рабочий ход поршня привода, что необходимо при перекрытии большого интервала. A disadvantage of the known device is the need for turning by the expanding body of the expandable nozzle along its entire length and, accordingly, the need for a drive with a large stroke of the piston. In addition, it is impossible to use a branch pipe with a length exceeding the working stroke of the drive piston, which is necessary when covering a large interval.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта обсадной колонны, включающее привод, расширяющий конус и расширяемый патрубок. Устройство снабжено дополнительным расширяющим конусом, размещенным внутри патрубка, выполненного с утолщенными во внутрь концами, и связанным с основным (2). The closest in technical essence to the proposed is a device for repairing a casing string, including a drive, an expanding cone and an expandable pipe. The device is equipped with an additional expanding cone located inside the pipe, made with ends thickened inward and connected with the main one (2).

Недостатком устройства является необходимость применения больших рабочих усилий при протягивании расширяющих конусов через утолщенные концы и в связи с этим возможность возникновения аварийной ситуации. Кроме того, при удалении из скважины расширяющих конусов расширяемые концы несколько отходят от обсадной колонны, что приводит к негерметичности ремонтируемого участка. The disadvantage of this device is the need for large working forces when pulling the expanding cones through the thickened ends and in this connection the possibility of an emergency. In addition, when the expanding cones are removed from the well, the expandable ends deviate somewhat from the casing, which leads to leaks in the area being repaired.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение надежности ремонтных работ и повышение качества герметизации ремонтируемых участков обсадной колонны. The objective of the invention is to reduce the complexity and increase the reliability of repair work and improve the quality of the sealing of repaired sections of the casing.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, включающим привод со штоком, расширяемый патрубок и расширяющие конусы. This problem is solved by the proposed device, including a drive with a rod, an expandable pipe and expanding cones.

Новым является то, что расширяющие конусы выполнены полыми с насечками с наружной стороны, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, причем концы расширяемого патрубка выполнены легкодеформируемыми и снабжены с наружной стороны уплотнительным материалом; нижний расширяемый конус взаимодействует со штоком привода через разъединительный элемент, а верхний - через нажимную втулку - с корпусом привода. New is that the expanding cones are made hollow with notches on the outside, the diameters of which increase from the top of the cone, and the ends of the expandable nozzle are made easily deformable and provided with sealing material from the outside; the lower expandable cone interacts with the actuator stem through a disconnecting element, and the upper one, through the push sleeve, interacts with the actuator body.

Новым является также то, что внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны. Also new is that the internal diameters of the expandable cones and the expandable nozzle are equal.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство в разрезе. In FIG. 1 shows the proposed device in section.

На фиг. 2 - отремонтированная с помощью устройства обсадная колонна. In FIG. 2 - casing repaired using the device.

Устройство содержит расширяемый патрубок, состоящий из трубы 1, к которой с обоих концов через переводники 2 присоединены гильзы 3 из легкодеформируемого материала (например, сталь 10, алюминиевые сплавы и т.п.), на наружной поверхности гильз установлены уплотнения 4. Расширяемый патрубок поджат верхним 5 и нижним 6 полыми расширяющими конусами, нижний из которых связан через разъединительный элемент, состоящий из кольца 7 и срезного кольца 8, со сборным штоком, содержащим наконечник 9 и трубу 10, который через переводник 11 жестко соединен с тягой 12 привода. Верхний расширяющий конус 5 через нажимную втулку 13 взаимодействует с корпусом 14 привода, в верхней части которого имеется резьба 15 для присоединения к колонне НКТ (не показана). Привод выполнен с возможностью встречного осевого движения корпуса 14 и тяги 12 привода. The device contains an expandable nozzle, consisting of a pipe 1, to which sleeves 3 of easily deformable material (for example, steel 10, aluminum alloys, etc.) are connected from both ends through an adapter 2, seals are installed on the outer surface of the sleeves 4. The expandable nozzle is preloaded the upper 5 and lower 6 hollow expanding cones, the lower of which is connected through a disconnecting element consisting of a ring 7 and a shear ring 8, with an assembly rod containing a tip 9 and a pipe 10, which is rigidly connected to the rod through an adapter 11 12 drives. The upper expansion cone 5 through the push sleeve 13 interacts with the housing 14 of the drive, in the upper part of which there is a thread 15 for connection to a tubing string (not shown). The drive is configured to counter axial movement of the housing 14 and the drive rod 12.

Расширяющие конусы выполнены с наружной стороны с насечками, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, а внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны. The expanding cones are made on the outside with notches whose diameters increase from the top of the cone, and the inner diameters of the expandable cones and the expandable nozzle are equal.

Наличие кольца 7 позволяет изготавливать нижний расширяющий конус 6 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру труб 1, так как наконечник 9 имеет меньший диаметр и будет свободно извлекаться из устройства после окончания установки. Кольцо 7 изготавливается из легкоразбуриваемого материала. The presence of the ring 7 allows you to make the lower expansion cone 6 with an inner diameter equal to the inner diameter of the pipes 1, since the tip 9 has a smaller diameter and will be freely removed from the device after installation. Ring 7 is made of easily drilled material.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Его в сборе на колонне НКТ спускают в скважину в заданном интервале. Затем закачкой жидкости в колонне НКТ создают избыточное давление, которое передается в привод. Тяга 12 привода начинает перемещаться вверх, увлекая за собой переводник 11, трубу 10, наконечник 9, срезное кольцо 8, кольцо 7 и вместе с ними нижний расширяющий конус 6, а корпус 14 привода будет перемещаться вниз вместе с нажимной втулкой 13 и верхним расширяющим конусом 5. Двигаясь навстречу друг другу, верхний 5 и нижний 6 расширяющие конусы дорнируют гильзы 3, плотно прижимая уплотнения 4 к стенкам обсадной колонны 16, тем самым изолируя ремонтируемый участок. Перемещение расширяющих конусов 5 и 6 ограничивается упорами соответственно 17 и 18, которые взаимодействуют с гильзами 3 по завершению рабочего хода. При достижении расчетной нагрузки кольцо 8 срезается и шток отсоединяется от кольца 7 и нижнего расширяющего конуса 6. Затем привод вместе с переводником 11, трубой 10, наконечником 9 и кольцом 8 извлекают из скважины. Its assembly on the tubing string is lowered into the well in a predetermined interval. Then, by pumping liquid in the tubing string, excess pressure is created, which is transmitted to the drive. The drive rod 12 begins to move upward, entraining a sub 11, pipe 10, tip 9, a shear ring 8, ring 7 and with them the lower expansion cone 6, and the drive housing 14 will move down along with the pressure sleeve 13 and the upper expansion cone 5. Moving towards each other, the upper 5 and lower 6 expanding cones reverse the sleeves 3, tightly pressing the seals 4 to the walls of the casing 16, thereby isolating the repaired area. The movement of the expanding cones 5 and 6 is limited by stops 17 and 18, respectively, which interact with the sleeves 3 at the end of the stroke. Upon reaching the calculated load, the ring 8 is cut off and the rod is disconnected from the ring 7 and the lower expanding cone 6. Then the drive together with the sub 11, pipe 10, tip 9 and ring 8 is removed from the well.

При необходимости снятия оставшегося в скважине оборудования поступают следующим образом: кольцевой фрезой с забойным двигателем разбуривают верхний расширяющий конус 5, гильзу 3 и уплотнение 4. Наличие левой резьбы 19 дает возможность отвернуть колонну труб 1 с помощью труболовки. Затем разбуривают нижний расширяющий конус 6, гильзу 3 и уплотнение 4. If it is necessary to remove the equipment remaining in the well, proceed as follows: drill the upper expansion cone 5, sleeve 3 and seal 4 with a ring cutter with a downhole motor. The presence of the left thread 19 makes it possible to unscrew the pipe string 1 using a tube. Then drill the lower expansion cone 6, the sleeve 3 and the seal 4.

Предлагаемое устройство позволяет:
- создавать меньшие нагрузки при дорнировании расширяемых патрубков и тем самым снизить трудоемкость и обеспечить безаварийность выполняемых работ;
- после дорнирования расширяемые конусы остаются в скважине, что повышает качество герметизации ремонтируемого участка;
- перекрывать участки обсадной колонны значительной длины;
- при необходимости извлекать установленное оборудование из скважины;
- не уменьшает проходной канал, что дает возможность проводить после ремонта обсадной колонны работы по обработке скважины, спускать другое оборудование и т.д.The proposed device allows you to:
- to create less load when turning expandable nozzles and thereby reduce the complexity and ensure trouble-free operation;
- after turning the expandable cones remain in the well, which improves the quality of sealing of the repaired area;
- overlap sections of the casing of considerable length;
- if necessary, remove installed equipment from the well;
- does not reduce the passage channel, which makes it possible to carry out work on well treatment after repairing the casing, to lower other equipment, etc.

Использованная информация:
1. Аналог: А.С. N 1627663, МКИ E 21 B 29/10, 1999.Information used:
1. Analogue: A.S. N 1627663, MKI E 21 B 29/10, 1999.

2. Прототип: А.С. N 1086.118, МКИ E 21 B 29/00, 1984.1 2. Prototype: A.S. N 1086.118, MKI E 21 B 29/00, 1984.1

Claims

1. A device for repairing a casing string, including a drive with a rod, an expandable nozzle and expanding cones, characterized in that the expanding cones are hollow with notches on the outside, the diameters of which increase from the top of the cone, and the ends of the expandable nozzle are made easily deformable and provided with an outer side with sealing material, the lower expandable cone interacts with the actuator stem through a disconnecting element, and the upper through the push sleeve with the actuator housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the inner diameters of the expandable cones and the expandable pipe are equal.