RU2279537C1 - Device for flow string pressure-testing - Google Patents
Device for flow string pressure-testing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279537C1 RU2279537C1 RU2005110706/03A RU2005110706A RU2279537C1 RU 2279537 C1 RU2279537 C1 RU 2279537C1 RU 2005110706/03 A RU2005110706/03 A RU 2005110706/03A RU 2005110706 A RU2005110706 A RU 2005110706A RU 2279537 C1 RU2279537 C1 RU 2279537C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- hollow body
- tubing string
- rod
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для опрессовки колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважине.The invention relates to the mining industry, and in particular to devices for crimping a string of tubing in a well.
Анализ существующего уровня показал следующее: известно устройство для перекрытия колонны НКТ, содержащее корпус с продольными каналами, в котором расположена камера с сеткой, разделяющей камеру на две части, одна из которых заполнена веществом, растворимым в добываемой жидкости, подпружиненный шток, конус, герметизирующие элементы и фиксатор (см. а.с. №933950 от 18.07.80 г. по кл. Е 21 В 34/10, опубл. №21, 1982 г.). Устройство через лубрикатор спускается в скважину под собственным весом к месту расположения стопорного патрубка и садится на его конусную фаску и далее в осевой канал стопорного патрубка вводится фиксатор и уплотнитель с образованием между ними герметичного контакта.Analysis of the existing level showed the following: a device is known for blocking a tubing string containing a body with longitudinal channels, in which there is a chamber with a mesh dividing the chamber into two parts, one of which is filled with a substance soluble in the produced fluid, a spring-loaded rod, a cone, and sealing elements and a retainer (see AS No. 933950 dated July 18, 1980, according to class E 21 B 34/10, publ. No. 21, 1982). The device through the lubricator descends into the well under its own weight to the location of the stoppipe and sits on its conical chamfer, and then a latch and a seal are introduced into the axial channel of the stoppipe with the formation of a tight contact between them.
Недостатком известного устройства является недостаточная надежность конструкции и неэффективность работы.A disadvantage of the known device is the lack of reliability of the design and inefficiency.
Это обусловлено целым рядом причин:This is due to a number of reasons:
- необходимостью предварительной установки в составе колонны НКТ стопорного патрубка, что подразумевает подъем на поверхность внутрискважинного оборудования с соответствующими проведением операции по глушению скважины; применением вещества, растворимого в пластовой жидкости, как источника команды для обеспечения выравнивания давления над и под устройством, после его растворения и удаления из верхней части камеры, не являющегося критерием оценки времени, за которое происходит выравнивание давления, т.к. спуск устройства осуществляют в скважину, заполненную жидкостью, а растворение вещества происходит в различное время, что обусловлено составом жидкости и различной глубиной.- the need for pre-installation in the composition of the tubing string of the stoppipe, which implies the rise to the surface of downhole equipment with the corresponding operation to kill the well; the use of a substance soluble in the reservoir fluid as a command source for ensuring pressure equalization above and below the device, after it is dissolved and removed from the upper part of the chamber, which is not a criterion for estimating the time for which pressure equalization the descent of the device is carried out in a well filled with liquid, and the dissolution of the substance occurs at different times, due to the composition of the liquid and different depths.
Таким образом, устройство может быть приведено в нерабочее состояние еще в процессе спуска к стопорному патрубку.Thus, the device can be brought into a non-working state even during the descent to the stoppipe.
По конструктивным признакам, а также по функциональным особенностям обеспечения герметичность, т.е. путем предварительной принудительной посадки уплотнителя на его рабочем месте с целью обеспечения герметичности, наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб (см. патент RU 2164587 C2 по кл. Е 21 В 34/06), содержащее запускаемый в колонну труб, находящуюся в скважине, опрессовочный клапан, включающий корпус с окнами, заякоривающий узел, состоящий из штока, комплекта фиксаторов в виде одноплечных рычагов и механизма привода с толкателем, связанным с сердечником, тарированным срезным элементом и установленным в осевом канале корпуса с возможностью осевого перемещения. Кроме того, устройство включает узел фиксации из упругого элемента, уплотнительный узел, состоящий из уплотнителя и механизма посадки в виде разжимного конуса, жестко связанного со штоком.By design features, as well as by functional features of ensuring tightness, i.e. by preliminary forced landing of the sealant at its workplace in order to ensure tightness, the closest analogue (prototype) is a device for blocking the tubing string (see patent RU 2164587 C2 according to class E 21 B 34/06), containing a pipe string located in the well, a pressure test valve including a case with windows, an anchor assembly consisting of a rod, a set of clamps in the form of single-arm levers and a drive mechanism with a pusher associated with a core calibrated by shear ementom and installed in an axial housing bore for axial displacement. In addition, the device includes a fixation unit made of an elastic element, a sealing unit consisting of a sealant and a landing mechanism in the form of an expandable cone, rigidly connected to the rod.
К недостаткам известного устройства относятся сложность конструкции и технологии изготовления, а также недостаточная надежность устройства в работе. Работа таких деталей, как цанга, одноплечих рычагов и захвата рассчитана на упругость их материала, которая обеспечивается за счет высокой дорогостоящей технологии. Уплотнительный элемент имеет сложный профиль и подвергается при работе чрезмерной деформации, после которой он должен принять первоначальную геометрическую форму за счет внутренних упругих сил, в то время, как известно, общепринятый материал упругого элемента склонен затвердеванию в среде, в которой он работает или с истечением времени теряет пластичность. Наличие же различного рода мусора в технологической жидкости указывает на то, что не исключено попадание этого мусора в рабочие органы устройства, которые расположены так незащищенно, что в итоге приводит устройство к отказу в работе.The disadvantages of the known device include the complexity of the design and manufacturing technology, as well as the lack of reliability of the device in operation. The work of such parts as a collet, one-arm levers and grips is designed for the elasticity of their material, which is ensured by high expensive technology. The sealing element has a complex profile and is subjected to excessive deformation during operation, after which it must take the initial geometric shape due to internal elastic forces, while, as is known, the generally accepted material of the elastic element tends to solidify in the medium in which it works or with time loses plasticity. The presence of various kinds of debris in the process fluid indicates that it is possible that this debris enters the working bodies of the device, which are so unprotected that it ultimately leads to the failure of the device.
Техническая задача изобретения заключается в упрощении конструкции и повышении надежности устройства.The technical task of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the device.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для опрессовки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее опрессовочный клапан, запускеаемый в колонну насосно-компрессорных труб в скважине, состоящий из полого корпуса, выполненного с возможностью глушения его полости и снабженного головкой под ловитель, заякоривающий узел, расположенный с возможностью взаимодействия со стыком колонны насосно-компрессорных труб на нижнем конце опрессуемого интервала, уплотнительный узел, состоящий из уплотнителя и механизма его посадки, выполнено так, что полый корпус опрессовочного клапана состоит из подвижной и неподвижной частей, входящих в уплотнительный узел, на подвижной части полого корпуса предусмотрен выполненный заодно кольцевой разделитель, с одной стороны которого установлен вспомогательный уплотнитель механизма посадки в виде манжеты L-образного сечения, открытый торец которой обращен к полости высшего давления и снабжен ограничительным кожухом, а с другой стороны - основной сальниковый уплотнитель, контактирующий с неподвижной частью полого корпуса опрессовочного клапана, выполненной с возможностью посадки в седло заякоривающего узла, установленное на стыке колонны насосно-компрессорных труб, при этом опрессовочный клапан оснащен разгрузочным клапаном, выполненным в виде кинематической пары «шток-цилиндр» с уплотненным разъемом, шток которой с центральным и радиальными, расположенными выше уровня уплотненного разъема разгрузочными отверстиями предусмотрен на переходном верхнем участке подвижной части корпуса опрессовочного клапана, а цилиндр, соединенный с центратором и головкой под ловитель, посажен на шток через пружину сжатия, причем в конструкцию введен механизм фиксации разгрузочного клапана в его открытом положении.This object is achieved in that a device for crimping a string of tubing containing a crimping valve, launched into the string of tubing in the well, consisting of a hollow body configured to silence its cavity and provided with a head under the catcher, anchoring unit located with the possibility of interaction with the junction of the tubing string at the lower end of the test interval, a sealing assembly consisting of a sealant and its seating mechanism, It is realized that the hollow body of the crimping valve consists of the movable and fixed parts included in the sealing assembly, on the movable part of the hollow body there is provided an integral annular separator, on one side of which there is an auxiliary seal of the landing mechanism in the form of an L-shaped cuff, open end which faces the high-pressure cavity and is equipped with a restrictive casing, and on the other hand, the main stuffing box seal in contact with the fixed part of the hollow pressure housing a flap valve made with the possibility of landing in the saddle of the anchor assembly mounted at the junction of the tubing string, the crimping valve is equipped with a pressure relief valve made in the form of a kinematic rod-cylinder pair with a sealed connector, the rod of which is central and radial, discharging holes located above the level of the sealed connector are provided on the transitional upper section of the movable part of the crimping valve body, and a cylinder connected to the centralizer and the head d catcher, seated on the rod through the compression spring, and introduced into the structure fixing the discharge valve mechanism in its open position.
На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для опрессовки насосно-компрессорных труб (в дальнейшем - устройство) в положении опрессовки; на фиг.2 - продольный разрез устройства в положении перед его извлечением из испытанной колонны насосно-компрессорных труб; на фиг.3 - выносной разрез А на фиг.1; на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение по плоскости, указанной на фиг.4.Figure 1 shows a longitudinal section of a device for crimping tubing (hereinafter - the device) in the crimping position; figure 2 is a longitudinal section of the device in position before removing it from the tested string of tubing; figure 3 is a remote section A in figure 1; figure 4 is a view along arrow B in figure 1; figure 5 is a section along the plane indicated in figure 4.
Устройство содержит опрессовочный клапан, запускаемый в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважине. Полый корпус опрессовочного клапана состоит из подвижной 1 (фиг.1) и неподвижной 2 частей, входящих в уплотнительный узел. На подвижной части 1 полого корпуса предусмотрен выполненный заодно кольцевой разделитель 3, с одной стороны которого установлен вспомогательный уплотнитель 4 механизма посадки в виде манжеты L-образного сечения, открытый торец которой обращен к полости высшего давления и снабжен ограничительным кожухом 5, предохраняющим уплотнитель 4 от порчи и его выворачивания при извлечении из колонны НКТ. С другой стороны кольцевого разделителя 3 расположен основной сальниковый уплотнитель 6, контактирующий с неподвижной частью 2 полого корпуса опрессовочного клапана, выполненной с возможностью посадки в седло 7 заякоривающего узла, установленное на стыке колонны насосно-компрессорных труб 8. Вспомогательный уплотнитель 4 зафиксирован на подвижной части полого корпуса 1 с помощью штока 9 через ограничительный кожух 5 и установочную втулку 10, а основной уплотнитель 6 - гайками 11 через неподвижную часть полого корпуса 2 с центратором 12.The device comprises a pressure testing valve, which is launched into the tubing string in the well. The hollow body of the pressure testing valve consists of a movable 1 (Fig. 1) and a fixed 2 parts included in the sealing assembly. On the
Опрессовочный клапан оснащен разгрузочным клапаном, выполненным в виде кинематической пары «шток-цилиндр», при этом шток 9 (фиг.1) предусмотрен на переходном участке подвижной части полого корпуса 1 опрессовочного клапана, а цилиндр 13 соединен с гильзой 14, оканчивающейся головкой 15 под ловитель (не показан) с центратором 16, и посажен на шток 9 через пружину сжатия 17, установленную с помощью гаек 18, и ограничительную втулку 19, определяющую ход разгрузочного клапана. Кинематическая пара шток-цилиндр сопряжена по уплотнительному разъему, снабженнному радиальным 20 (фиг.3) и торцевым 21 уплотнительными кольцами, причем в штоке 9 имеется центральное отверстие 22, сообщенное с аналогичным отверстием 23 в подвижной частью полого корпуса опрессовочного клапана с одной стороны, а с другой стороны - с радиальными разгрузочными отверстиями 24, расположенными выше уровня уплотнительного разъема кинематической пары «шток-цилиндр».The pressure testing valve is equipped with an unloading valve made in the form of a kinematic pair "rod-cylinder", while the rod 9 (figure 1) is provided on the transitional section of the movable part of the
В конструкцию введен механизм фиксации разгрузочного клапана в его открытом положении, состоящий, например, из двух рычажных стопоров 25 (фиг.3, 4), установленных на шарнире 26 в диаметрально противоположных пазах 27, предусмотренных на нижнем конце штока 9. Верхний конец рычажных стопоров 25 прижат к наружной поверхности цилиндра 13 посредством пружины сжатия 28, встроенной в нижнем конце рычажного стопора 25 на другой стороне от шарнира 26. Как вариант исполнения пружина сжатия 28 может быть заменена браслетной пружиной или кольцом из упругого синтетика (П.И.Орлов. Основы конструирования. Москва, «Машиностроение», 1977 г., книга 3, стр.93), которые охватывают верхние рабочие концы рычажных стопоров 25, прижимая их к цилиндру 13.The design introduced a mechanism for fixing the discharge valve in its open position, consisting, for example, of two lever stoppers 25 (Figs. 3, 4) mounted on a
При отсутствии механизма фиксации разгрузочный клапан оказывается между двумя противодействующими усилиями - усилие пружины сжатия 17 направлено на закрытие, а извлекающее усилие, приложенное к головке 15, направлено на открытие разгрузочного клапана. При извлечении устройства из колонны НКТ в момент прохождения уплотнительного узла через стыки труб возникает сопротивление, что приводит к возрастанию извлекающего усилия и открытию разгрузочного клапана и наоборот. Итак, в процессе извлечения опрессовочного устройства разгрузочный клапан то открывается, то закрывается, находясь в промежуточном положении, что приводит к замедлению перетока жидкости, преждевременному выходу из строя уплотнительных элементов 4, 6, 20, 21, к осложнению работы извлекающей лебедки, в то время как механизм фиксации устраняет эти недостатки.In the absence of a locking mechanism, the discharge valve is between two opposing forces - the force of the compression spring 17 is directed to close, and the extracting force applied to the
Устройство работает следующим образом. В исходном положении разгрузочный клапан закрыт (см. выноску А на фиг.3), устройство вводится в колонну НКТ 8 (фиг.1) и доставляется до седла 7 прокачкой опрессуемой жидкости с помощью насосного агрегата (не показан). При создании давления в колонне НКТ открытый торец вспомогательного уплотнителя 4, расположенный ниже ограничительного кожуха 5, раздается, создавая герметичность, и смещается вместе с подвижной частью 1 полого корпуса вниз относительно неподвижной его части 2, посаженной в седло 7. Происходит посадка основного сальникового уплотнителя 6 и одновременно производится опрессовка колонны НКТ 8 под испытательным давлением, что изображено на фиг.1.The device operates as follows. In the initial position, the unloading valve is closed (see callout A in Fig. 3), the device is inserted into the tubing string 8 (Fig. 1) and delivered to the seat 7 by pumping the test fluid using a pump unit (not shown). When creating pressure in the tubing string, the open end face of the
Устройство после опрессовки извлекается на устье скважины обратным потоком жидкости. На нагнетательных скважинах с большой приемистостью устройство извлекается специальной лебедкой с канатом, на конце которого смонтирован ловитель (не показан) под головку 15 (фиг.2). При создании на канате натяга цилиндр 13, преодолевая усилие пружины 17, приподнимается на величину хода разгрузочного клапана и фиксируется в открытом положении стопорами 25 за счет действия пружин сжатия 28 (фиг.3) через шарнир 26. При этом открываются радиальные разгрузочные отверстия 24 и жидкость, находящаяся над разгрузочным клапаном под высоким давлением, перетекает через отверстия 24, 22 в подклапанную полость, сравнивая в них давление, что имеет место на всем пути извлечения. Перед извлечением опрессовочный клапан разгружается и его уплотнители 4, 6 принимают исходное положение, изображенное на фиг.2. После извлечения устройство подвергается техническому осмотру, проверяется целостность уплотнительных элементов, которые в случае повреждения заменяются на новые, и устройство используется вновь и т.д.After crimping, the device is removed at the wellhead with a reverse fluid flow. On injection wells with high throttle response, the device is removed with a special winch with a rope, at the end of which a catcher (not shown) is mounted under the head 15 (figure 2). When creating a tightness on the rope, the
Устройство с механизмом фиксации разгрузочного клапана в его открытом положении обеспечивает стабильную работу с повышенным качеством и продлевает ресурс применяемого оборудования.A device with a mechanism for fixing the discharge valve in its open position ensures stable operation with increased quality and extends the life of the equipment used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110706/03A RU2279537C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Device for flow string pressure-testing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110706/03A RU2279537C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Device for flow string pressure-testing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2279537C1 true RU2279537C1 (en) | 2006-07-10 |
Family
ID=36830722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110706/03A RU2279537C1 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Device for flow string pressure-testing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2279537C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724147C1 (en) * | 2019-12-05 | 2020-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Testing valve |
-
2005
- 2005-04-12 RU RU2005110706/03A patent/RU2279537C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2724147C1 (en) * | 2019-12-05 | 2020-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Testing valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2282708C1 (en) | Downhole hydraulic jack for releasing of stuck pipes | |
MX2008002556A (en) | Inner guide seal assembly for a ram type bop system. | |
US8443878B2 (en) | Dual stripper assembly for slick cable | |
RU164401U1 (en) | UNIVERSAL DRILL VALVE | |
RU164723U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU129142U1 (en) | DRILL VALVE CHECK VALVE | |
RU154511U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL | |
CN110541687B (en) | Toe end sliding sleeve capable of being opened in controlled time delay manner | |
RU143203U1 (en) | DEVICE FOR TESTING A PUMP AND COMPRESSOR PIPE COLUMN | |
US10787883B2 (en) | Testable back pressure valves | |
RU2279537C1 (en) | Device for flow string pressure-testing | |
RU154295U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU2283940C1 (en) | Casing pipe air-tightness control device | |
RU128896U1 (en) | DEVICE FOR TRANSFER OF WELLS, INCLUDING WATERFILLED, TO OPERATION ON TWO LIFT COLUMNS | |
RU164825U1 (en) | DEAF DRILLED PACKER | |
RU2335619C2 (en) | Casing pipe valve | |
RU49890U1 (en) | DEVICE FOR TESTING A PUMP AND COMPRESSOR PIPE COLUMN | |
RU60606U1 (en) | TEST PACKER | |
RU2310057C2 (en) | Flow string pressure-testing device | |
RU2278244C1 (en) | Tubing tester | |
RU46036U1 (en) | PACKING AND TESTING DEVICE FOR THE ADDITIONAL CASING | |
RU2268993C1 (en) | Device for hydraulic pipe string testing | |
RU72715U1 (en) | DEVICE FOR CEMENTING A TAIL IN A WELL | |
SU1213175A1 (en) | Hydraulic packer | |
RU55857U1 (en) | PACKER PLUG |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070413 |