RU2225494C2 - Device for disengaging tools from operating string of piping - Google Patents

Device for disengaging tools from operating string of piping Download PDF

Info

Publication number
RU2225494C2
RU2225494C2 RU2002103564/03A RU2002103564A RU2225494C2 RU 2225494 C2 RU2225494 C2 RU 2225494C2 RU 2002103564/03 A RU2002103564/03 A RU 2002103564/03A RU 2002103564 A RU2002103564 A RU 2002103564A RU 2225494 C2 RU2225494 C2 RU 2225494C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
sub
housing
switcher
ball
Prior art date
Application number
RU2002103564/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002103564A (en
Inventor
А.Н. Хамидуллин
Р.Р. Латыпов
Ю.Г. Вагапов
С.Ю. Вагапов
Р.Р. Сафиуллин
Original Assignee
ОАО "Татнефть" "Актюбинское управление канатно-контейнерных и пакерных методов"
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 ОАО "Татнефть" "Актюбинское управление канатно-контейнерных и пакерных методов" filed Critical ОАО "Татнефть" "Актюбинское управление канатно-контейнерных и пакерных методов"
Priority to RU2002103564/03A priority Critical patent/RU2225494C2/en
Publication of RU2002103564A publication Critical patent/RU2002103564A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2225494C2 publication Critical patent/RU2225494C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: underground well maintenance equipment. SUBSTANCE: device has body, upper and lower switchers connected to the body. Upper switcher and body are connected by means of non-self-braking threaded couple. Inside the body below lower switcher a piston with through passage is placed. Piston is axially moveable. Piston includes a saddle for dropping ball. Piston is spring-loaded and fixed relative to the body to prevent crank. On the end of upper switcher and the upper end of piston cam half-couplings are made. During pressure forming on the piston after dropping the ball into the saddle cam half-couplings are disengaged. Then non-self-braking threaded couple is disengaged during rejection of upper switcher from the body. EFFECT: assured disengagement of device without crank and tensioning of string, possibility of repeated engagements of device parts without their removal from the well. 3 dwg

Description

Изобретение предназначено для использования в процессе подземного ремонта скважин, преимущественно с применением непрерывной колонны гибких труб, наматываемых на барабан.The invention is intended for use in the process of underground repair of wells, mainly with the use of a continuous column of flexible pipes wound on a drum.

В промысловой практике находят применение приспособления для присоединения забойного инструмента к колонне гибких труб (ГТ), предусматривающие освобождение колонны ГТ от прихваченного инструмента. В наиболее простом варианте названное приспособление состоит из верхнего переводника, присоединенного к колонне ГТ, и нижнего переводника, установленного на забойном инструменте. Верхний и нижний переводники закреплены между собой разрушаемым элементом, например срезными винтами.In field practice, devices are used for attaching a downhole tool to a string of flexible pipes (GT), which provide for the release of the GT string from a seized tool. In the simplest version, the said device consists of an upper sub attached to the GT column and a lower sub mounted on the downhole tool. The upper and lower sub are fixed between each other by a destructible element, for example, shear screws.

Недостатки указанного устройства следующие:The disadvantages of this device are as follows:

- для освобождения колонны ГТ от инструмента необходимо приложить существенное осевое усилие, разрушающее винты. Однако на практике такая возможность не всегда имеется, а иногда нежелательна, например при ремонте нарушений в обсадной колонне путем установки гильзы (лайнера), пластырей и других подобных методов;- to release the GT column from the tool, it is necessary to apply a significant axial force that destroys the screws. However, in practice, such an opportunity is not always available, and sometimes undesirable, for example, when repairing violations in the casing by installing a sleeve (liner), adhesives, and other similar methods;

- невозможность повторного соединения частей приспособления без извлечения их на поверхность для удаления разрушенных винтов и повторной сборки с новыми винтами.- the inability to reconnect the parts of the device without removing them to the surface to remove the destroyed screws and reassemble with new screws.

Ближайшим прототипом настоящего изобретения можно принять известное устройство - так называемый гидравлический отсоединитель [1], включающий корпус, соединенные с ним верхний и нижний переводники, размещенный в корпусе ниже верхнего переводника поршень со сквозным каналом, установленный с возможностью осевого перемещения и выполненный с седлом под сбрасываемый шар. Нижний переводник к корпусу присоединен с помощью левой резьбы и застопорен относительно него с помощью шплинта, взаимодействующего с подвижным поршнем. Для разъединения устройства в него через колонну труб сбрасывается шар, который перекрывает седло в канале поршня. При прокачке жидкости под действием перепада давления поршень перемещается вниз и выводит шплинт из зацепления с корпусом и нижним переводником, тем самым освободив левую резьбу между ними от стопорения. После этого вращением рабочей колонны труб направо устройство разъединяется в указанном левом резьбовом соединении.The closest prototype of the present invention can take the known device - the so-called hydraulic disconnector [1], comprising a housing, connected to it by the upper and lower sub, placed in the housing below the upper sub piston with a through channel, mounted with axial movement and made with a saddle under the reset ball. The lower sub is connected to the housing using the left-hand thread and is locked relative to it using a cotter pin interacting with the movable piston. To disconnect the device, a ball is dropped into it through the pipe string, which overlaps the seat in the piston channel. When pumping fluid under the action of a pressure differential, the piston moves down and disengages the cotter pin from the housing and the lower sub, thereby freeing the left thread between them from locking. After this, by rotating the working string of pipes to the right, the device is disconnected in the indicated left threaded connection.

Недостаток описанного устройства - необходимость вращения рабочей колонны для отсоединения, что не позволяет использовать его в комплекте с колонной гибких труб.The disadvantage of the described device is the need to rotate the working column to disconnect, which does not allow to use it complete with a column of flexible pipes.

Другой недостаток устройства заключается в том, что после разъединения приспособление не может быть повторно соединено до тех пор, пока его нижняя часть не будет извлечена из скважины.Another disadvantage of the device is that after disconnection, the device cannot be reconnected until its lower part is removed from the well.

Целью изобретения является разъединение устройства без поворота и натяжения колонны и обеспечение возможности повторных зацеплений разъединенных частей устройства без извлечения их из скважины.The aim of the invention is the separation of the device without rotation and tension of the column and the possibility of re-engagement of the disconnected parts of the device without removing them from the well.

В предложенном устройстве поставленная цель достигается тем, что верхний переводник и корпус соединены посредством несамотормозящейся резьбовой пары, поршень подпружен и зафиксирован от проворота относительно корпуса, а на торце верхнего переводника и на верхнем торце поршня выполнены кулачковые полумуфты для взаимодействия между собой и выведения из зацепления при создании давления на поршень после сбрасывания шара в седло и последующего разъединения несамотормозящейся резьбовой пары при отведении верхнего переводника от корпуса.In the proposed device, the goal is achieved by the fact that the upper sub and the housing are connected by means of a non-self-locking threaded pair, the piston is spring-loaded and fixed against twisting relative to the housing, and cam half-couplings are made at the end of the upper sub and at the upper end of the piston to interact with each other and to disengage when creating pressure on the piston after dropping the ball into the seat and subsequent separation of the non-self-braking threaded pair when the upper sub is diverted from the housing .

По вопросу о соответствии заявленного устройства критерию “изобретательский уровень” сообщаем следующее.On the issue of compliance of the claimed device with the criterion of "inventive step" we report the following.

Названный выше первый аналог устройства, хотя и позволяет произвести отсоединение рабочей колонны от забойного инструмента без проворота (вращения) колонны, но лишен двух принципиальных преимуществ предложенного устройства, а именно:The first analogue of the device mentioned above, although it allows disconnecting the working string from the downhole tool without turning (rotating) the string, is devoid of two fundamental advantages of the proposed device, namely:

- для разъединения аналога требуется приложить осевое усилие, а в предложенном устройстве - нет;- to disconnect the analogue, an axial force is required, but not in the proposed device;

- для повторного соединения аналога его необходимо поднять на поверхность для замены разрушенных винтов, а предложенное устройство может быть повторно соединено и разъединено несколько раз.- to reconnect the analogue, it must be raised to the surface to replace the destroyed screws, and the proposed device can be reconnected and disconnected several times.

Вместе с тем в нефтепромысловой практике устройства аналогичного назначения находят применение и для соединения колонны насосных штанг с плунжером насоса в тех случаях, когда по тем или иным причинам плунжер насоса необходимо опускать и поднимать отдельно от колонны штанг. Среди них можно указать на устройство для соединения глубиннонасосных штанг с плунжером насоса, содержащее цанговые зажимы [2].At the same time, in oilfield practice, devices of a similar purpose are also used to connect a string of pump rods to a pump plunger in cases where, for one reason or another, the pump plunger must be lowered and raised separately from the rod string. Among them, one can point to a device for connecting deep sucker rods to a pump plunger containing collet clamps [2].

Недостатком этого устройства является невысокая его надежность, обусловленная поломками захватной цанги.The disadvantage of this device is its low reliability due to breakage of the gripper collet.

Известно и другое устройство для соединения штанг с подземным оборудованием в скважине, не содержащее цанговый захват [3].There is another device for connecting rods with underground equipment in a well that does not contain a collet grip [3].

Однако это устройство имеет сложную конструкцию с большим количеством взаимодействующих деталей, что снижает его надежность.However, this device has a complex structure with a large number of interacting parts, which reduces its reliability.

Заметим, что последние описанные два известные устройства не имеют внутреннего канала, т.е. решают задачу частично, а именно только в части сцепления и расцепления инструмента с рабочей колонной, поэтому не пригодны для полноценного использования с рабочей колонной, имеющей внутренний гидравлический канал.Note that the last two described devices do not have an internal channel, i.e. partially solve the problem, namely, only in terms of coupling and uncoupling of the tool with the working string, therefore it is not suitable for full use with the working string having an internal hydraulic channel.

Перечисленные особенности предлагаемого устройства, по нашему мнению, придают ему преимущества в сравнении как с прототипом, так и с известными вышерассмотренными аналогами, что позволяет отнести его отличительные признаки соответствующими критерию “изобретательский уровень”.The listed features of the proposed device, in our opinion, give it advantages in comparison with both the prototype and the well-known analogues discussed above, which allows attributing its distinguishing features to the criterion of “inventive step”.

Устройство в соединенном положении изображено на фиг.1, продольный разрез; на фиг.2 - сечение через кулачковые полумуфты; на фиг.3 - сечение на уровне деталей “поршень-корпус”.The device in the connected position is shown in figure 1, a longitudinal section; figure 2 is a section through the cam coupling halves; figure 3 is a cross-section at the level of the details of the piston-housing.

Устройство крепится к гибкой трубе (ГТ) 1 через верхний переводник 2, который посредством несамотормозящейся резьбовой пары 3 соединен с корпусом 4. Зазор между переводником 2 и корпусом 4 уплотнен резиновым кольцом 5. В корпусе 4 расположен поршень 6 с уплотнением 7 и сквозным каналом 8. Поршень 6 в корпусе 4 установлен на шлицах 9, которые позволяют двигаться поршню 6 в осевом направлении без проворота. Поршень 6 подпружинен пружиной 10 и на верхнем торце имеет кулачковые полумуфты 11, входящие в зацепление с кулачковыми полумуфтами 12, расположенными на торце верхнего переводника 2. Устройство через нижний переводник 13 присоединено к инструменту 14, от которого может возникнуть необходимость отцепления колонны ГТ 1 по тем или иным причинам.The device is attached to the flexible pipe (GT) 1 through the upper sub 2, which is connected via a non-self-locking threaded pair 3 to the housing 4. The gap between the sub 2 and the housing 4 is sealed with a rubber ring 5. In the housing 4 there is a piston 6 with a seal 7 and a through channel 8 The piston 6 in the housing 4 is mounted on the slots 9, which allow the piston 6 to move in the axial direction without turning. The piston 6 is spring-loaded with a spring 10 and has cam halves 11 at the upper end that engage with cam halves 12 located at the end of the upper sub 2. The device is connected to the tool 14 through the lower sub 13, from which it may be necessary to disconnect the GT 1 column at or other reasons.

Работа устройства производится следующим образом.The operation of the device is as follows.

В процессе производства внутрискважинных работ гидравлическое сообщение полости ГТ 1 с инструментом 14 осуществляется через канал 8 поршня 6 и полости корпуса 4 и переводников 2 и 13. При этом герметичность несамотормозящейся резьбовой пары 3 между верхним переводником 2 и корпусом 4 достигается с помощью уплотнительного кольца 5. Крутящий момент (реактивный момент), если он возникает при применении внутрискважинных инструментов (например, при бурении забойным двигателем), передается от инструмента 14 к гибкой трубе 1 через шлицы 9 и кулачковые полумуфты 11 и 12. В случае, когда необходимо разъединится с инструментом 14, в устройство через ГТ 1 сбрасывается шарик 15, который перекрывает канал 8 в поршне 6. В последующем путем создания давления на поршень 6 его кулачковая полумуфта 11 выводится из зацепления из кулачковой полумуфты 12 верхнего переводника 2, после этого резьбовая пара 3 получает возможность проворота и поэтому разъединяется путем отвода верхнего переводника 2 от корпуса 4. При этом вращение верхнего переводника 2 при самоотвороте резьбы 3 происходит за счет кручения ГТ 1 на 2-3 оборота в пределах ее упругости. При необходимости соединение можно заново повторно сомкнуть, что может быть выполнено или с помощью той же колонны ГТ, например после промывки, повторной подачей переводника 2 вниз, или же в случае, когда инструмент прихватило, путем спуска верхнего переводника 2 на более прочной колонне 1, например, на бурильных трубах, которые дают возможность приложить большие растягивающие усилия к инструменту 14 для его последующего освобождения и подъема на поверхность. При этом процесс повторного соединения происходит следующим образом.In the process of downhole operations, the hydraulic communication of the GT 1 cavity with the tool 14 is carried out through the channel 8 of the piston 6 and the cavity of the housing 4 and the sub 2 and 13. The tightness of the non-self-locking threaded pair 3 between the upper sub 2 and the housing 4 is achieved using the sealing ring 5. Torque (reactive moment), if it occurs when using downhole tools (for example, when drilling with a downhole motor), is transmitted from the tool 14 to the flexible pipe 1 through the slots 9 and cam the coupling halves 11 and 12. In the case when it is necessary to disconnect with the tool 14, the ball 15 is discharged into the device through the GT 1, which blocks the channel 8 in the piston 6. Subsequently, by creating pressure on the piston 6, its cam coupling 11 is disengaged from the cam coupling 12 of the upper sub 2, after which the threaded pair 3 gets the possibility of rotation and therefore is disconnected by withdrawing the upper sub 2 from the housing 4. In this case, the rotation of the upper sub 2 with self-drainage of thread 3 occurs due to torsion of GT 1 by 2-3 turnover within its elasticity. If necessary, the connection can be re-closed again, which can be done either using the same GT column, for example, after washing, re-feeding the sub 2 down, or in the case when the tool is seized by lowering the upper sub 2 on a stronger column 1, for example, on drill pipes, which make it possible to exert great tensile forces on the tool 14 for its subsequent release and rise to the surface. The process of reconnecting occurs as follows.

Верхний переводник 2 при опускании колонны ГТ вниз ввинчивается в корпус 1 за счет несамотормозящегося свойства резьбовой пары, при этом поворот переводника 2 на 2-3 оборота происходит также в пределах упругой деформации колонны 1. В процессе соединения торцы кулачков полумуфты 12 верхнего переводника 2 упираются на торцы кулачков полумуфты 11 поршня 6 и перемещают поршень 6 вниз, отжимая пружину 10. При этом одновременно происходит поворот кулачковой полумуфты 12 относительно поршня 6 и его кулачковой полумуфты 11, причем поршень 6 скользит вниз по шлицам 9 без проворота. После совмещения кулачков полумуфт до положения соединения в результате их поворота относительно друг друга подпружиненный поршень 6 перемещается вверх на высоту кулачков, обеспечивая их зацепление в тангенциальном направлении. Таким образом, несамотормозящаяся резьбовая пара 3 стопорится от возможности проворота переводника 2, необходимого для его отвинчивания, следовательно, соединение становится замкнутым.The upper sub 2, when the GT column is lowered down, is screwed into the housing 1 due to the non-self-braking property of the threaded pair, while the sub 2 is rotated 2-3 turns also within the elastic deformation of the column 1. During the connection, the ends of the cams of the coupling half 12 of the upper sub 2 rest against the ends of the cams of the coupling half 11 of the piston 6 and move the piston 6 downward, depressing the spring 10. At the same time, the cam coupling 12 is rotated relative to the piston 6 and its cam coupling half 11, and the piston 6 slides down about the slots 9 without turning. After combining the cams of the coupling halves to the connection position as a result of their rotation relative to each other, the spring-loaded piston 6 moves up to the height of the cams, ensuring their engagement in the tangential direction. Thus, the non-self-braking threaded pair 3 is blocked from the possibility of turning the sub 2 necessary to unscrew it, therefore, the connection becomes closed.

Авторы считают, что преимущественной областью применения предлагаемого устройства является подземный ремонт скважин с применением агрегатов с гибкими трубами НКТ. Другой областью возможного применения может стать добыча нефти штанговыми насосами с применением полых штанг, когда возникает необходимость сцепления полых штанг с плунжером насоса в скважинных условиях, при их раздельном спуске.The authors believe that the primary field of application of the proposed device is underground well repair using aggregates with flexible tubing. Another area of possible application may be oil production by rod pumps using hollow rods, when it becomes necessary to couple hollow rods to the pump plunger under downhole conditions, when they are run separately.

ЛитератураLiterature

1. А.с. № 438774.1. A.S. No. 438774.

2. Реферативный научно-технический сборник “Машины и нефтяное оборудование”, 1972, № 7.2. Abstract scientific and technical collection “Machines and oil equipment”, 1972, No. 7.

3. А.с. № 283122.3. A.S. No. 283122.

Claims (1)

Устройство для отцепления инструмента от рабочей колонны труб, содержащее корпус, соединенные с ним верхний и нижний переводники, размещенный в корпусе ниже верхнего переводника поршень со сквозным каналом, установленный с возможностью осевого перемещения и выполненный с седлом под сбрасываемый шар, отличающееся тем, что верхний переводник и корпус соединены посредством несамотормозящейся резьбовой пары, поршень подпружинен и зафиксирован от проворота относительно корпуса, а на торце верхнего переводника и на верхнем торце поршня выполнены кулачковые полумуфты для взаимодействия между собой и выведения из зацепления при создании давления на поршень после сбрасывания шара в седло и последующего разъединения несамотормозящейся резьбовой пары при отведении верхнего переводника от корпуса.A device for uncoupling a tool from a working string of pipes, comprising a housing, upper and lower sub connected to it, a piston with a through channel located below the upper sub, installed with axial displacement and made with a saddle for a ball being dropped, characterized in that the upper sub and the housing are connected by means of a non-self-locking threaded pair, the piston is spring-loaded and fixed against rotation relative to the housing, and at the end of the upper sub and at the upper end of the piston olneny cam coupling part for cooperation with each other and disengaging when creating the pressure on the plunger after the dropping of the ball into the saddle and the subsequent separation of vapors by threaded nesamotormozyascheysya abduction top sub from the casing.
RU2002103564/03A 2002-02-08 2002-02-08 Device for disengaging tools from operating string of piping RU2225494C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103564/03A RU2225494C2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Device for disengaging tools from operating string of piping

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103564/03A RU2225494C2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Device for disengaging tools from operating string of piping

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002103564A RU2002103564A (en) 2003-10-10
RU2225494C2 true RU2225494C2 (en) 2004-03-10

Family

ID=32390215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002103564/03A RU2225494C2 (en) 2002-02-08 2002-02-08 Device for disengaging tools from operating string of piping

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2225494C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745315C2 (en) * 2016-09-27 2021-03-23 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Casing pipe lowering tool, anchoring systems and methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745315C2 (en) * 2016-09-27 2021-03-23 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Casing pipe lowering tool, anchoring systems and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9127517B2 (en) Drill pipe connector and method
CA2717638C (en) Flowback tool
CA2444005C (en) Disconnect for use in a wellbore
CA2753744C (en) Method for withdrawal and insertion of a drill pipe string in a borehole and also a device for use when practising the method
CN103726804A (en) Hydraulic packer and mounting method thereof
RU2738052C1 (en) Device for lowering suspension and cementing shank in well
CN104929552A (en) Torque Anchor, System for Pumping and Rotation Prevention, and Pumping Installation Equipped with Such a Torque Anchor
US11149507B2 (en) Rotating control device
CN111980610B (en) CO 2 Water alternate injection well completion pipe column, well completion method thereof and service pipe column
RU2225494C2 (en) Device for disengaging tools from operating string of piping
CN111411914B (en) Blowout prevention blanking plug for shaft
EP1242712A1 (en) Combined power tong having integrated mud suction and thread doping apparatus
CN101581293B (en) Self-lubricating pipe string for preventing eccentric wear of rod pipe in oil extraction of sucker-rod pump of inclined shaft
CN113356786B (en) Bidirectional slip packer using fishing spear to unseal and force releasing
RU2203386C2 (en) String disconnector
CN111734350A (en) Separating valve capable of being opened and closed repeatedly
CN108533189B (en) A kind of coiled tubing tubing string hydraulic fracture device
CN2517859Y (en) Salvageable screen pipe hookup
AU2017247017B2 (en) Apparatus for launching wiper plugs
EP3129579B1 (en) Implement for use in making up and breaking out of a string of a well
CN109441403A (en) A kind of hydraulic casing pipeline scraper and pipe cleaning method
RU2348790C1 (en) Anti-damage adapter
CN201292779Y (en) Underground range extender of oil pumping unit
RU2011794C1 (en) Packer
SU899833A1 (en) Disconnector

Legal Events

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

Effective date: 20040209