RU2196216C1 - Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool - Google Patents

Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool Download PDF

Info

Publication number
RU2196216C1
RU2196216C1 RU2001113026/03A RU2001113026A RU2196216C1 RU 2196216 C1 RU2196216 C1 RU 2196216C1 RU 2001113026/03 A RU2001113026/03 A RU 2001113026/03A RU 2001113026 A RU2001113026 A RU 2001113026A RU 2196216 C1 RU2196216 C1 RU 2196216C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flexible metal
metal pipe
downhole tool
drilling
connection
Prior art date
Application number
RU2001113026/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Курбан Тагиров
А.Н. Лобкин
В.И. Нифантов
В.И. Киршин
С.Н. Матвеев
С.А. Акопов
И.Ю. Максименко
Т.П. Зикеева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром"
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 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром"
Priority to RU2001113026/03A priority Critical patent/RU2196216C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2196216C1 publication Critical patent/RU2196216C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: drilling equipment, particularly, devices for operation with flexible metal pipes in drilling of horizontal part of oil and gas wells. SUBSTANCE: device end has rigid metal branch pipe inside flexible metal pipe and is provided with sub in the form of body whose lower inner part has thread for connection with downhole tool. Middle part internal surface has circular bore for packing ring. Upper part is made with internal conical surface whose cone is directed upward, and external surface is connected with internal cylindrical surface of pressure nut and locking device preventing unscrewing in the course of drilling. Upper part of pressure nut is in the form of truncated cone with radial bores forming ribs having transverse holes receiving handle for screwing-unscrewing of threaded joint. Radial bores have circular grooves under which dismantling holes of power slips are located. Power slips are located in gap between conical surface of body upper part and external wall of flexible metal pipe. EFFECT: reliable connection of flexible metal pipe with downhole tool in the course of drilling. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области буровой техники, в частности к устройствам для работы с гибкими металлическими трубами (ГМТ) при бурении горизонтального участка ствола скважины нефтяных и газовых скважин. The invention relates to the field of drilling equipment, in particular to devices for working with flexible metal pipes (HMT) when drilling a horizontal section of the wellbore of oil and gas wells.

Анализ существующего уровня техники показал следующее. Analysis of the current level of technology showed the following.

Известно сварное соединение ГМТ с забойным инструментом (см. Аминов С.М. Применение установок с непрерывной трубой при ремонте скважин в СУПНП и КРС ОАО "Сургутнефтегаз" и оценка эффективности работ по сравнению с традиционно используемой технологией. Сборник научных трудов. Бурение и ремонт скважин малого диаметра с применением гибких труб (по материалам межотраслевой научно-практической конференции в г. Анапе 27 - 30 сентября 1999 г.), выпуск 3, Краснодар, Минтопэнерго РФ, ОАО НПО "Бурение", 1999 г., с. 20). Сварочным агрегатом производят стыковку трубы, пайку отверстий в среде аргона. Для соединения трубы с инструментом используют закатывающие приспособления и механические резаки. A well-known welded joint of gas-turbine and downhole tools is available (see Aminov S.M. Use of continuous-pipe installations for well repair in SPSNP and KRS of Surgutneftegas OJSC and assessment of work efficiency in comparison with traditionally used technology. Collection of scientific papers. Drilling and repair of wells small diameter using flexible pipes (based on the materials of the intersectoral scientific and practical conference in Anapa on September 27–30, 1999), issue 3, Krasnodar, Ministry of Fuel and Energy of the Russian Federation, OAO NPO Burenie, 1999, p. 20). The welding unit makes the docking of the pipe, soldering of the holes in the argon medium. To connect the pipe to the tool, rolling tools and mechanical cutters are used.

Недостатками известного соединения ГМТ с забойным инструментом является возможность аварийной ситуации в процессе бурения горизонтального участка ствола скважины из-за того, что сварной шов ослабляет тело трубы до 30%, что при бурении может привести к обрыву инструмента. Кроме этого, сварка - процесс трудоемкий и дорогостоящий. При демонтаже возникает необходимость срезания забойного инструмента. The disadvantages of the known connection of the HMT with the downhole tool is the possibility of an emergency during the drilling of a horizontal section of the wellbore due to the fact that the weld weakens the pipe body to 30%, which can lead to tool breakage during drilling. In addition, welding is a laborious and expensive process. When dismantling, it becomes necessary to cut the downhole tool.

В качестве прототипа взято устройство для соединения ГМТ с забойным инструментом, содержащее переводник (дословно: стыковочное устройство, нижняя часть которого имеет резьбу для соединения с забойным инструментом), уплотнительное кольцо (опорное кольцо), нажимную гайку (наружная втулка), клиновой захват (разрезная зажимная втулка) с элементами на внутренней поверхности: острыми гребнями, увеличивающими трение (см. патент РФ 2153058 от 14.09.95 г. по кл. Е 21 В 19/22, опубл. в ОБ 20, 2000 г.). As a prototype, a device was used to connect the hydraulic plug with a downhole tool, containing a sub (literally: a docking device, the lower part of which has a thread for connection with a downhole tool), a sealing ring (support ring), a pressure nut (outer sleeve), a wedge grip (split clamping sleeve) with elements on the inner surface: sharp ridges that increase friction (see RF patent 2153058 from 09.14.95, class E 21 B 19/22, publ. in OB 20, 2000).

Недостатком известного устройства является возможность аварийной ситуации в процессе бурения горизонтального участка ствола скважины, обусловленная целым рядом причин:
- ненадежным соединением ГМТ с забойным инструментом и возможностью деформации в месте соединения; при прижатии гибкой тонкостенной металлической трубы клиновым захватом с острыми гребнями неизбежно произойдет деформация последней в месте соединения с возможным последующим обрывом инструмента;
- неустойчивостью соединения к вибрации в процессе бурения из-за отсутствия стопорного устройства.
A disadvantage of the known device is the possibility of an emergency during the drilling of a horizontal section of the wellbore, due to a number of reasons:
- unreliable connection of the hydraulic cylinder with the downhole tool and the possibility of deformation at the connection; when a flexible thin-walled metal pipe is pressed by a wedge grip with sharp ridges, the latter will inevitably deform at the junction with a possible subsequent break of the tool;
- instability of the connection to vibration during drilling due to the absence of a locking device.

Отсутствие демонтажного устройства не обеспечивает полного освобождения ГМТ от клинового захвата. Кроме того, деформация в месте соединения ГМТ с забойным инструментом приводит к уменьшению диаметра ГМТ, что вызывает рост гидравлических потерь и, как следствие, возрастает абсолютное давление на буровых насосах. The absence of a dismantling device does not ensure the complete release of the GMT from the wedge grip. In addition, deformation at the junction of the HMT with the downhole tool leads to a decrease in the diameter of the HMT, which causes an increase in hydraulic losses and, as a result, the absolute pressure at the mud pumps increases.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения,
- безаварийность процесса бурения горизонтального участка ствола скважины за счет усовершенствованной конструкции устройства, обеспечивающей надежность соединения ГМТ с забойным инструментом без деформации в месте соединения, сохранения надежности соединения от вибрации скважинного инструмента в процессе бурения;
- исключение дополнительных гидравлических потерь.
The technical result that can be obtained by carrying out the invention,
- failure-free drilling process of the horizontal section of the wellbore due to the improved design of the device, which ensures the reliability of the connection of the hydraulic tool with the downhole tool without deformation at the connection, maintaining the reliability of the connection from vibration of the downhole tool during drilling;
- elimination of additional hydraulic losses.

Технический результат достигается с помощью известного устройства для соединения ГМТ с забойным инструментом, включающего переводник, уплотнительное кольцо, нажимную гайку, клиновой захват с элементами на внутренней поверхности, увеличивающими трение, в котором оно дополнительно снабжено на конце внутри ГМТ жестким металлическим патрубком, а в качестве переводника содержит корпус, внутренняя поверхность нижней части которого имеет резьбу для соединения с забойным инструментом, средняя часть на внутренней поверхности имеет кольцевую проточку под уплотнительное кольцо, верхняя часть выполнена с внутренней конической поверхность конусом вверх, а наружная поверхность соединена с внутренней цилиндрической поверхностью нажимной гайки и стопорным устройством, предотвращающим развинчивание в процессе бурения, причем верхняя часть нажимной гайки выполнена усеченно-конической с радиальными проточками, образующими ребра, имеющими поперечные отверстия под рукоятку для свинчивания - развинчивания резьбового соединения, а радиальные проточки имеют кольцевые канавки, под которыми расположены демонтажные отверстия клинового захвата, выполненного в виде клиновых плашек, расположенных в зазоре между внутренней конической поверхностью верхней части корпуса и наружной стенкой гибкой металлической трубы. The technical result is achieved using a known device for connecting a hydraulic cylinder with a downhole tool, including a sub, a sealing ring, a pressure nut, a wedge grip with elements on the inner surface that increase friction, in which it is additionally provided at the end inside the hydraulic cylinder with a rigid metal pipe, and as the sub contains a housing, the inner surface of the lower part of which has a thread for connection with the downhole tool, the middle part on the inner surface has an annular a groove under the o-ring, the upper part is made upward with the conical surface facing upward, and the outer surface is connected to the inner cylindrical surface of the compression nut and a locking device that prevents unscrewing during drilling, the upper part of the compression nut being truncated-conical with radial grooves forming ribs having transverse openings under the handle for screwing - unscrewing the threaded connection, and radial grooves have annular grooves, under which are the dismantling holes of the wedge grip, made in the form of wedge dies located in the gap between the inner conical surface of the upper part of the housing and the outer wall of the flexible metal pipe.

Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. совокупность существенных признаков отличительной части формулы изобретения, используемых с получением заявляемого результата, не выявлена нами по имеющимся источникам известности (патентной документации и научно-технической литературы). The present invention has an inventive step, because the set of essential features of the distinguishing part of the claims used to obtain the claimed result is not revealed by us on the available sources of fame (patent documentation and scientific and technical literature).

Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:
- на фиг.1 - продольный разрез устройства;
- на фиг.2 - вид сверху устройства.
The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:
- figure 1 is a longitudinal section of a device;
- figure 2 is a top view of the device.

Конец ГМТ 1 внутри снабжен жестким металлическим патрубком 2, препятствующим ее деформации. Устройство содержит корпус 3, внутренняя поверхность нижней части которого имеет резьбу 4 для соединения с забойным инструментом. Средняя часть на внутренней поверхности имеет кольцевую проточку 5 под уплотнительное кольцо 6 из нефтемаслостойкой резины. Верхняя часть корпуса выполнена с внутренней конической поверхностью конусом вверх, а наружная поверхность верхней части соединена с внутренней цилиндрической поверхностью нажимной гайки 7 и стопорным устройством, предотвращающим развинчивание в процессе бурения. The end of the gas cylinder 1 inside is equipped with a rigid metal pipe 2, which prevents its deformation. The device comprises a housing 3, the inner surface of the lower part of which has a thread 4 for connection with a downhole tool. The middle part on the inner surface has an annular groove 5 under the o-ring 6 of oil-resistant rubber. The upper part of the body is made with the conical surface facing upward, and the outer surface of the upper part is connected to the inner cylindrical surface of the pressure nut 7 and a locking device that prevents unscrewing during drilling.

Стопорное устройство состоит из болта 8, входящего в поперечное отверстие корпуса 3, соединенного со стопором 9, входящим в продольный паз нажимной гайки 7. Верхняя часть нажимной гайки 7 выполнена усеченно-конической с тремя радиальными проточками 10, образующими три ребра 11, имеющими поперечные отверстия 12 под рукоятку для свинчивания - развинчивания резьбового соединения. Радиальные проточки 10 имеют кольцевые канавки 13, под которыми расположены демонтажные отверстия 14 клинового захвата. Клиновой захват выполнен в виде трех клиновых плашек 15 с оребренной закаленной внутренней поверхностью, расположенных в зазоре между внутренней конической поверхностью верхней части корпуса 3, и наружной стенкой ГМТ1. The locking device consists of a bolt 8, which enters the transverse hole of the housing 3, connected to the stopper 9, which is included in the longitudinal groove of the pressure nut 7. The upper part of the pressure nut 7 is truncated-conical with three radial grooves 10 forming three ribs 11 having transverse holes 12 under the handle for screwing - unscrewing the threaded connection. Radial grooves 10 have annular grooves 13, under which are located the dismantling holes 14 of the wedge grip. The wedge grip is made in the form of three wedge dies 15 with a finned hardened inner surface located in the gap between the inner conical surface of the upper part of the housing 3 and the outer wall of ГМТ1.

Устройство имеет следующие габариты:
Наружный диаметр корпуса, мм - 90
Длина, мм - 200
Для бурения горизонтального участка ствола скважины Ново-Уренгойского газового месторождения, равного 600 м, используют ГМТ.
The device has the following dimensions:
Outer diameter of the case, mm - 90
Length, mm - 200
For drilling a horizontal section of the borehole of the Novo-Urengoyskoye gas field, equal to 600 m, a gas turbine is used.

На транспортном устройстве устанавливают катушку с намотанной ГМТ1 (фирмы Chance Collar Co.) диаметром 60,3 мм, длиной 3500 м, толщиной стенки 4,0 мм. На мостках буровой установки расположен забойный инструмент, состоящий из турбобура конструкции Кунгурского машиностроительного завода и навернутого на шпиндель турбобура шарошечного долота модели III 120,6 ТЗЦА, выпускаемого ОАО "Уралбурмаш", пос. Верхние Серьги. На конце внутри ГМТ1 монтируют жесткий металлический патрубок 2. Конец ГМТ1 вводят в устройство с предварительно навинченной на корпусе 3 нажимной гайкой 7. Развинчивают нажимную гайку 7 посредством рукоятки, вставленной в поперечное отверстие 12, и поднимают ее на расстояние, обеспечивающее ввод трех клиновых плашек 15. Клиновые плашки 15 располагают под радиальными проточками 10. После ввода клиновых плашек 15 нажимную гайку 7 свинчивают и клиновые плашки, двигаясь вниз по конусной поверхности, прочно захватывают ГМТ1. A coil with wound ГМТ1 (Chance Collar Co.) with a diameter of 60.3 mm, a length of 3500 m, and a wall thickness of 4.0 mm is installed on the transport device. A downhole tool is located on the bridges of the drilling rig, consisting of a turbodrill designed by the Kungursky Machine-Building Plant and a rolling-cutter bit model III 120.6 TZTSA, manufactured by Uralburmash, pos. Top Earrings. A rigid metal pipe 2 is mounted at the end inside the ГМТ1. The ГМТ1 end is inserted into the device with a pre-screwed nut 7 on the casing 3. The unscrewed nut 7 is unscrewed by means of a handle inserted into the transverse hole 12 and it is lifted to a distance enabling three wedge dies 15 to enter The wedge dies 15 are located under the radial grooves 10. After inserting the wedge dies 15, the pressure nut 7 is screwed and the wedge dies moving down the conical surface firmly grasp the ГМТ1.

Для предотвращения развинчивания в процессе бурения нажимной гайки 7 устанавливают стопорное устройство. Стопор 9 входит в продольный паз нажимной гайки 7 и болтом 8 крепится к корпусу 3. Забойный инструмент соединяют с устройством посредством резьбы 4, расположенной на внутренней поверхности нижней части корпуса 3. Инструмент, соединенный с ГМТ1, спускают на глубину 1800 м посредством инжектора буровой установки, после чего начинают бурение горизонтального участка ствола скважины. To prevent unscrewing during drilling of the pressure nut 7, a locking device is installed. The stop 9 enters the longitudinal groove of the pressure nut 7 and is bolted to the housing 3. The downhole tool is connected to the device by means of a thread 4 located on the inner surface of the lower part of the housing 3. The tool connected to GMT1 is lowered to a depth of 1800 m through the injector of the drilling rig , after which they begin drilling a horizontal section of the wellbore.

После завершения бурения сматывают ГМТ1 на катушку, поднимают забойный инструмент на мостки скважины. Осуществляют демонтаж устройства. Для этого отворачивают на 1-2 оборота нажимную гайку 7. В верхней части образуется зазор между клиновыми плашками 15 и нажимной гайкой 7. Вставляют болты в кольцевые канавки 13, вкручивают их в демонтажные отверстия 14 клиновых плашек 15 и вворачивают по часовой стрелке, освобождая клиновые плашки 15 от захвата ими ГМТ1. После чего отсоединяют забойный инструмент. After the completion of drilling, unroll the ГМТ1 onto a coil, raise the downhole tool to the bridges of the well. Carry out the dismantling of the device. To do this, unscrew the nut 7 by 1-2 turns. A gap is formed between the wedge dies 15 and the pressure nut 7. Insert the bolts into the annular grooves 13, screw them into the dismantling holes 14 of the wedge dies 15 and screw in clockwise to release the wedge dies 15 from their capture of GMT1. Then disconnect the downhole tool.

Универсальность конструкции устройства позволяет после изменения соответствующих размеров использовать его для всех типоразмеров ГМТ. Устройство изготавливают на базе центральных ремонтных мастерских Ставропольского Управления Буровых и Ремонтно-Восстановительных Работ предприятия "Кавказтрансгаз". The universality of the design of the device allows, after changing the appropriate dimensions, to use it for all standard sizes of gas-turbine engines. The device is manufactured on the basis of the central repair shops of the Stavropol Office of Drilling and Repair and Restoration Work of the Kavkaztransgaz enterprise.

Конструкция устройства обеспечивает заявляемый технический результат. The design of the device provides the claimed technical result.

Claims (1)

Устройство для соединения гибкой металлической трубы с забойным инструментом, включающее переводник, уплотнительное кольцо, нажимную гайку, клиновой захват с элементами на внутренней поверхности, увеличивающими трение, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено на конце внутри гибкой металлической трубы жестким металлическим патрубком, а в качестве переводника содержит корпус, внутренняя поверхность нижней части которого имеет резьбу для соединения с забойным инструментом, средняя часть на внутренней поверхности имеет кольцевую проточку под уплотнительное кольцо, верхняя часть выполнена с внутренней конической поверхностью конусом вверх, а наружная поверхность соединена с внутренней цилиндрической поверхностью нажимной гайки и стопорным устройством, предотвращающим развинчивание в процессе бурения, причем верхняя часть нажимной гайки выполнена усеченно-конической с радиальными проточками, образующими ребра, имеющими поперечные отверстия под рукоятку для свинчивания-развинчивания резьбового соединения, а радиальные проточки имеют кольцевые канавки, под которыми расположены демонтажные отверстия клинового захвата, выполненного в виде клиновых плашек, расположенных в зазоре между внутренней конической поверхностью верхней части корпуса и наружной стенкой гибкой металлической трубы. A device for connecting a flexible metal pipe with a downhole tool, including a sub, a sealing ring, a pressure nut, a wedge grip with elements on the inner surface that increase friction, characterized in that it is additionally provided at the end inside the flexible metal pipe with a rigid metal pipe, and as the sub contains a housing, the inner surface of the lower part of which has a thread for connection with the downhole tool, the middle part on the inner surface has a ring a groove under the o-ring, the upper part is made with the conical surface upward, and the outer surface is connected to the inner cylindrical surface of the pressure nut and a locking device that prevents unscrewing during drilling, and the upper part of the pressure nut is truncated-conical with radial grooves forming ribs having transverse openings under the handle for screwing-unscrewing the threaded connection, and radial grooves have annular grooves, p One of which is the dismantling hole of the wedge grip, made in the form of wedge dies located in the gap between the inner conical surface of the upper part of the housing and the outer wall of the flexible metal pipe.
RU2001113026/03A 2001-05-10 2001-05-10 Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool RU2196216C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113026/03A RU2196216C1 (en) 2001-05-10 2001-05-10 Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113026/03A RU2196216C1 (en) 2001-05-10 2001-05-10 Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2196216C1 true RU2196216C1 (en) 2003-01-10

Family

ID=20249566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001113026/03A RU2196216C1 (en) 2001-05-10 2001-05-10 Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196216C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784260C1 (en) * 2022-09-13 2022-11-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Connector for a flexible pipe with the bottom-hole equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784260C1 (en) * 2022-09-13 2022-11-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Connector for a flexible pipe with the bottom-hole equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2253275C (en) Tubing connector
US8690200B1 (en) Radially-inserted anti-rotation key for threaded connectors
US6311792B1 (en) Casing clamp
CA2646231A1 (en) Safety torque tubing hanger and safety torque tubing drain
EA010518B1 (en) Adjustable winged centering tool for use in pipes with varying diameter
CN108386154B (en) Well completion conversion casing head
CN204878239U (en) Multipurpose member connecting sleeve
US10370912B2 (en) Threaded connection management system and method
RU2196216C1 (en) Device for connection of flexible metal pipe with downhole tool
CN104919129A (en) Drill string components resistant to jamming
US11421499B2 (en) Actuator ring lock packoff assembly with interlocking mandrel hanger
US7832480B1 (en) Apparatus and method for extracting a tubular string from a bore hole
US7520334B2 (en) Subsurface lubricator and method of use
US5388647A (en) Sucker rod back off tool
CN116927702A (en) Continuous jarring releasing device
CN212428682U (en) Fishing tool
US10597955B1 (en) Torque impact mitigator for power tong
RU2784260C1 (en) Connector for a flexible pipe with the bottom-hole equipment
CN210977451U (en) Seal clamping structure for cable armored by slurry
CN216406757U (en) Hollow milling fishing tool
CN212054570U (en) Packer is lost hand and is taken out instrument
CN212003078U (en) Anti-blocking and anti-supporting pressure structure for well drilling
RU2773187C1 (en) Sealing device for casing drilling
CN219492248U (en) Joint connector
CN109577868B (en) Well workover device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060511