RU2266386C2

RU2266386C2 - Productive well repair method

Info

Publication number: RU2266386C2
Application number: RU2003107379/03A
Authority: RU
Inventors: А.В. Кустышев (RU); А.В. Кустышев; Т.И. Чижова (RU); Т.И. Чижова; И.А. Кустышев (RU); И.А. Кустышев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз"
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2005-12-20

Abstract

FIELD: oil production industry, particularly well repair equipment.

SUBSTANCE: device comprises a number of hollow cylindrical housings with fixing members installed thereon. Each fixing member has rams, ram holder and centralizer. Each next downstream housing is offset relative upstream one in horizontal plane for angle determined as α=120/n, where α is the angle, deg., n is number of housings with fixing members. The housings are connected one to another by threaded connection and are restricted from spontaneous detachment by screws.

EFFECT: increased engaging and retaining reliability of pipe to be fished during extraction thereof from well, reduced mounting and maintenance costs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для ремонта эксплуатационных скважин.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for the repair of production wells.

Известно устройство, применяемое для ремонта эксплуатационных скважин в случае обрыва в них труб, включающее полый цилиндрический корпус с установленным на нем фиксирующим элементом [а.с. СССР №1375793].A device is known that is used to repair production wells in the event of a pipe break in them, including a hollow cylindrical body with a fixing element mounted on it [a.s. USSR No. 1375793].

Недостатком устройства является сложность заведения внутрь оборвавшейся трубы ввиду отсутствия в конструкции устройства центрирующего элемента и недостаточная надежность захвата и удержания ловимых труб при их извлечении из скважины, приводящая к отсоединению и повторному обрыву ловимых труб из-за недостаточной грузоподъемности устройства по причине малой площади зацепления ловимых труб с фиксирующим элементом.The disadvantage of this device is the difficulty of getting inside a broken pipe due to the lack of a centering element in the device design and the insufficient reliability of gripping and holding trapped pipes when they are removed from the well, which leads to disconnection and re-breaking of the caught pipes due to the insufficient carrying capacity of the device due to the small area of engagement of the caught pipes with locking element.

Известно устройство, применяемое для ремонта эксплуатационных скважин в случае обрыва в них труб, включающее полый цилиндрический корпус с установленным на нем фиксирующим элементом [пат. РФ №2146755].A device is known for repairing production wells in the event of a pipe break in them, including a hollow cylindrical body with a fixing element mounted on it [US Pat. RF №2146755].

Недостатком устройства является недостаточная надежность захвата и удержания ловимых труб при их извлечении из скважины, приводящая к отсоединению и повторному обрыву ловимых труб из-за недостаточной грузоподъемности устройства по причине малой площади зацепления ловимых труб с фиксирующим элементом.The disadvantage of this device is the insufficient reliability of the capture and retention of the caught pipes when they are removed from the well, leading to the disconnection and re-termination of the caught pipes due to the insufficient carrying capacity of the device due to the small area of engagement of the caught pipes with the fixing element.

Задача, стоящая при создании устройства, состоит в разработке надежного и безотказного в работе механизма, особенно в условиях мобильности капитального ремонта скважин.The challenge facing when creating the device is to develop a reliable and trouble-free mechanism, especially in the conditions of mobility overhaul of wells.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в повышении надежности захвата и удержания ловимых труб при извлечении их из скважины при минимальных затратах на монтаж и техническое обслуживание.Achievable technical result, which is obtained as a result of the invention, is to increase the reliability of the capture and retention of catch pipes when removing them from the well with minimal installation and maintenance costs.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для ремонта эксплуатационных скважин, включающем полый цилиндрический корпус с установленным на нем фиксирующим элементом, в отличие от прототипа оно снабжено дополнительными корпусами с фиксирующими элементами, каждый фиксирующий элемент включает плашки, плашкодержатель и центратор, каждый последующий нижерасположенный корпус смещен относительно вышерасположенного в горизонтальной плоскости на угол, определяемый из соотношенияThe technical result is achieved by the fact that in the known device for the repair of production wells, including a hollow cylindrical body with a fixing element installed on it, unlike the prototype, it is equipped with additional cases with fixing elements, each fixing element includes dies, a ram holder and a centralizer, each subsequent downstream the body is offset relative to the above in the horizontal plane by an angle determined from the ratio

где α - угол смещения, град;where α is the angle of displacement, deg;

n - количество корпусов с фиксирующими элементами,n is the number of cases with locking elements,

при этом корпуса соединены между собой резьбовыми соединениями и зафиксированы винтами от саморазвинчивания.while the housings are interconnected by threaded connections and fixed with screws from self-unscrewing.

На фиг.1 показано заявляемое устройство (для примера показано с двумя фиксирующими элементами), на фиг.2. - вид А на фиг.1, на фиг.3 - вид Б на фиг.1 с указанием угла смещения α, образованного между осями O₁-O₁ и О₂-О₂, относящимися соответственно к (n-1) и n фиксирующим элементам.In Fig.1 shows the inventive device (for example, shown with two locking elements), in Fig.2. - view A in figure 1, figure 3 - view B in figure 1 indicating the angle of displacement α formed between the axes O ₁ -O ₁ and O ₂ -O ₂ related, respectively, to (n-1) and n fixing elements.

Устройство состоит из ряда корпусов 1 с фиксирующими элементами, каждый из которых включает плашкодержатель 2, плашки 3 и центратор 4. К нижнему корпусу присоединен наконечник 5,The device consists of a number of cases 1 with locking elements, each of which includes a die holder 2, dies 3 and a centralizer 4. A tip 5 is attached to the lower case,

Корпус 1 представляет собой цилиндрическое тело с центральным или центрально-радиальным отверстием. В нижней части корпуса 1 на боковых поверхностях выполнены три наклонных плоскости с продольными выступами, на которых устанавливаются плашки 3 фиксирующего элемента вместе с плашкодержателем 2 и центратором 4. Каждый последующий нижерасположенный корпус 1 смещен относительно вышерасположенного в горизонтальной плоскости на угол, определяемый из соотношенияThe housing 1 is a cylindrical body with a central or central radial hole. In the lower part of the housing 1 on the lateral surfaces there are three inclined planes with longitudinal protrusions, on which the dies 3 of the fixing element are installed together with the die holder 2 and the centralizer 4. Each subsequent downstream housing 1 is offset from the upstream horizontal plane by an angle determined from the relation

n - количество корпусов с фиксирующими элементами.n is the number of cases with locking elements.

Корпуса 1 соединены между собой, с наконечником 5 и с колонной бурильных труб резьбовыми соединениями.Cases 1 are interconnected, with a tip 5 and with a drill pipe string threaded connections.

Корпуса 1 устройства и наконечник 5 зафиксированы винтами 6 от саморазвинчивания.The housing 1 of the device and the tip 5 are fixed with screws 6 from self-unscrewing.

Увеличение числа корпусов с фиксирующими элементами и смещение их относительно друг друга в горизонтальной плоскости под оптимальным углом позволяет увеличить площадь зацепления и равномерность захвата плашек 3 фиксирующих элементов устройства с ловимыми трубами, с одной стороны, и осуществлять, с другой стороны, сцепление плашек 3 фиксирующих элементов не в одной, а в разных вертикальных плоскостях. Это особенно важно при имеющейся конструктивной и приобретенной в процессе обрыва овальности ловимых труб. Размещение плашек 3 фиксирующих элементов в разных вертикальных плоскостях, помимо прочего, снижает вероятность повторного обрыва ловимых труб, так как при скольжении зубьев плашек 3 верхнего фиксирующего элемента, в случае размещения плашек 3 нижнего фиксирующего элемента в той же плоскости, скольжение зубьев плашек 3 верхнего фиксирующего элемента по образованной полосе скольжения неизбежно, а в случае размещения плашек 3 нижнего фиксирующего элемента в другой плоскости, скольжения зубьев плашек 3 верхнего фиксирующего элемента по образованной полосе скольжения не будет и позволит предотвратить повторный обрыв ловимых труб.An increase in the number of cases with locking elements and their displacement relative to each other in a horizontal plane at an optimal angle allows to increase the area of engagement and uniformity of gripping of the dies 3 of the fixing elements of the device with catch pipes, on the one hand, and to engage, on the other hand, the dies of 3 fixing elements not in one, but in different vertical planes. This is especially important when there is a constructive and acquired during the breakage ovality of the catch pipes. The placement of the dies 3 of the locking elements in different vertical planes, among other things, reduces the likelihood of re-breaking the catch pipes, since when the teeth of the dies 3 of the upper fixing element slip, in the case of the placement of the dies 3 of the lower locking element in the same plane, the sliding of the teeth of the dies 3 of the upper fixing element along the formed slip strip is inevitable, and in case of placement of the dies 3 of the lower fixing element in another plane, the sliding of the teeth of the dies 3 of the upper fixing element along the sample There will be no specified slip band and will prevent re-breakage of the catch pipes.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На поверхности собирают заявленное устройство из n-числа корпусов 1. Количество корпусов 1 зависит от глубины расположения ловимых труб и веса оборванной колонны труб. При сборке устройства нижерасположенные корпуса 1 последовательно смещают относительно вышерасположенного корпуса в горизонтальной плоскости на величину угла, приведенного в формуле изобретения, и фиксируют в этих положениях винтами 6, предотвращающих самопроизвольное их раскручивание.The claimed device is assembled from the n-number of bodies 1 on the surface. The number of bodies 1 depends on the depth of the location of the catch pipes and the weight of the dangling pipe string. When assembling the device, the downstream housings 1 are sequentially displaced relative to the upstream housing in a horizontal plane by the value of the angle given in the claims, and fixed in these positions by screws 6, preventing their spontaneous unwinding.

После этого на колонне бурильных труб устройство без вращения опускают в скважину, осторожно вводят в ловимую трубу (не показано), продолжают спуск до требуемой глубины. Центраторы 4 фиксирующих элементов скользят по стенке эксплуатационной колонны наклонной скважины и центрируют устройство относительно оси скважины, а наконечник 5, служащий направляющей, не позволяет устройству упереться в торец ловимой трубы. При входе устройства в ловимую трубу центраторы 4 фиксирующих элементов центрируют устройство относительно оси ловимой трубы. Вращением вправо освобождают плашки 3 фиксирующих элементов вместе с плашкодержателем 2 из верхнего фиксирующего положения, создаваемого путем зацепления выступов на задних сторонах плашки 3 фиксирующих элементов с выступами на наклонных плоскостях на корпусах 1. Под действием собственного веса плашки 3 фиксирующих элементов по наклонным плоскостям корпусов 1 спускаются вниз. В результате они выступают за габариты корпусов 1 и заклиниваются между корпусами 1 и внутренней стенкой ловимых труб. Последующим натяжением колонны бурильных труб вверх происходит дальнейшая врезка зубьев плашек 3 фиксирующих элементов в тело ловимой трубы. Для надежного зацепления плашек 3 фиксирующих элементов с внутренней стенкой ловимых труб и удержания труб при извлечении из скважины нижерасположенные корпуса 1 с фиксирующими элементами смещены относительно друг друга в горизонтальной плоскости на величину угла, приведенного в формуле изобретения.After that, on the drill pipe string, the device is lowered without rotation into the well, carefully inserted into the catch pipe (not shown), and the descent is continued to the required depth. Centralizers 4 of the fixing elements slide along the wall of the production casing of the deviated well and center the device relative to the axis of the well, and the tip 5 serving as a guide does not allow the device to abut against the end of the catch pipe. When the device enters the trap pipe, centralizers 4 of the fixing elements center the device relative to the axis of the trap pipe. Rotating to the right release the dies 3 of the locking elements together with the dies holder 2 from the upper locking position created by engaging the protrusions on the rear sides of the dies 3 of the locking elements with the protrusions on inclined planes on the bodies 1. Under the action of their own weight, the plates 3 of the locking elements on the inclined planes of the bodies 1 are lowered way down. As a result, they stand for the dimensions of the bodies 1 and are jammed between the bodies 1 and the inner wall of the catch pipes. Subsequent pulling of the drill pipe string leads to a further insertion of the teeth of the dies 3 of the fixing elements into the body of the catch pipe. For reliable engagement of the dies 3 of the fixing elements with the inner wall of the catching pipes and holding the pipes when removing from the well, the lower bodies 1 with the locking elements are offset relative to each other in the horizontal plane by the angle given in the claims.

С увеличением числа корпусов с фиксирующими элементами возрастает площадь и равномерность зацепления плашек 3 фиксирующих элементов с ловимой трубой, повышается надежность извлечения ловимых труб из скважины, увеличивается грузоподъемность извлекаемых из скважины труб.With an increase in the number of bodies with fixing elements, the area and uniformity of the engagement of the dies 3 of the fixing elements with the catch pipe increases, the reliability of the extraction of catch pipes from the well increases, and the carrying capacity of the pipes extracted from the well increases.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежный захват и извлечение ловимых труб из скважины, обладает несложной конструкцией, удобно при монтаже и обслуживании. Оно может ловить трубы как за внутреннюю поверхность верхнего конца, так и за участок, расположенный ниже, или за внутреннюю поверхность любой из следующей неповрежденной трубы. Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить надежность захвата и удержания ловимых труб, увеличить грузоподъемность и массу извлекаемых из скважины труб и, в конечном итоге, обеспечить надежность ремонта эксплуатационных скважин за счет сокращения времени их простоя в случае аварии.The proposed device provides reliable capture and extraction of catchable pipes from the well, has a simple design, convenient for installation and maintenance. It can catch pipes both on the inner surface of the upper end and on the area below, or on the inner surface of any of the following intact pipes. The proposed device can significantly increase the reliability of the capture and retention of trapped pipes, increase the carrying capacity and mass of pipes removed from the well, and, ultimately, ensure the reliability of repair of production wells by reducing their downtime in the event of an accident.

Claims

A device for repairing production wells, including a hollow cylindrical body with a fixing element installed on it, characterized in that it is provided with additional cases with fixing elements, each fixing element includes dies, a die holder and a centralizer, each subsequent lower case is displaced relative to the horizontal the angle determined from the ratio:

where α is the angle of displacement, deg;

n is the number of cases with locking elements,

while the housings are interconnected by threaded connections and fixed with screws from self-unscrewing.