RU2292445C1 - Device for cementing tail in well - Google Patents
Device for cementing tail in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292445C1 RU2292445C1 RU2005121620/03A RU2005121620A RU2292445C1 RU 2292445 C1 RU2292445 C1 RU 2292445C1 RU 2005121620/03 A RU2005121620/03 A RU 2005121620/03A RU 2005121620 A RU2005121620 A RU 2005121620A RU 2292445 C1 RU2292445 C1 RU 2292445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- bushing
- housing
- tubing
- outside
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к строительству и ремонту скважин с использованием цементируемых хвостовиков значительной длины и найдет преимущественное применение в скважинах с горизонтальным забоем.The invention relates to the oil industry, namely to the construction and repair of wells using cemented liners of considerable length and will find primary use in wells with horizontal bottom hole.
Известно устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик со спущенной в него колонной НКТ (насосно-компрессорные трубы) и разъединитель в виде переводника, соединенный верхней частью с подъемными трубами (патент РФ № 2161241, МПК 7 Е 21 В 33/14, 2000 г.).A device is known for cementing a liner in a well, including a liner with a tubing string lowered into it (tubing) and a disconnector in the form of an adapter connected to the riser by the upper part (RF patent No. 2161241, IPC 7 E 21 V 33/14, 2000 g.).
Недостатками устройства являются сложность конструкции, большая металлоемкость и трудность изготовления и сборки, а так же сложность технологического процесса его применения.The disadvantages of the device are the complexity of the design, the large metal consumption and the difficulty of manufacturing and assembly, as well as the complexity of the technological process of its application.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик со спущенной в него колонной НКТ ограниченной длины, разъединитель, снабженный наружной левой резьбой для соединения через муфту с верхним концом хвостовика, башмак с проходным каналом и муфтой. (Патент РФ на полезную модель №44348, МПК 7 Е 21 В 33/14, 2005 г.).The closest in technical essence to the proposed one is a device for cementing a liner in a well, including a liner with a limited length tubing string lowered into it, a disconnector equipped with an external left thread for connection through a sleeve with the upper end of the liner, a shoe with a passage channel and a sleeve. (RF patent for utility model No. 44348, IPC 7 E 21 B 33/14, 2005).
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- невозможность цементирования хвостовика в скважинах с горизонтальным забоем;- the impossibility of cementing the liner in wells with a horizontal bottom;
- при цементировании изолируется и продуктивный пласт, что снижает его коллекторские свойства и вызывает необходимость вторичного вскрытия;- during cementing, the reservoir is also isolated, which reduces its reservoir properties and necessitates a secondary opening;
- сложность конструкции;- design complexity;
- невозможность дальнейшего углубления скважины, обусловленная наличием в конструкции клапанов (каленые детали).- the impossibility of further deepening of the well, due to the presence in the design of valves (red-hot parts).
Задачей изобретения является разработка устройства упрощенной конструкции с расширенными функциональными возможностями и не влияющим отрицательно при цементировании на коллекторские свойства продуктивных пластов.The objective of the invention is to develop a device of simplified design with enhanced functionality and not negatively affecting the reservoir properties of reservoir formations when cementing.
Указанная задача решается предлагаемым устройством для цементирования хвостовика в скважине, включающим хвостовик со спущенной в него колонной НКТ ограниченной длины, разъединитель, снабженный наружной левой резьбой для соединения через муфту с верхним концом хвостовика, башмак с проходным каналом и муфтой.This problem is solved by the proposed device for cementing the liner in the well, including a liner with a limited-length tubing string lowered into it, a disconnector equipped with an external left-hand thread for connection through a sleeve with the upper end of the liner, a shoe with a passage channel and a sleeve.
Новым является то, что устройство снабжено пакерующим узлом, состоящим из корпуса с одетой на него цилиндрической эластичной манжетой с кольцевыми наружными и внутренними канавками, опирающейся снизу на жестко установленную втулку и контактирующую сверху с подвижной втулкой, взаимодействующей с защитной втулкой, между торцами которых установлено пружинное стопорное кольцо с насечками, а на корпусе для них выполнены насечки противоположного направления; защитная втулка снабжена срезными винтами, расположенными в продольных пазах корпуса, соединенными другими концами меньшего диаметра с управляющей втулкой, установленной внутри корпуса, соединенной с ним срезными элементами и выполненной с цилиндрической выборкой на концевом участке с внутренней стороны; верхняя часть корпуса снабжена радиальными каналами, перекрытыми с наружной стороны эластичным клапаном - рукавом, жестко закрепленным в нижней части; по концам корпус соединен с муфтами с уплотнительными кольцами изнутри и пластинчатыми центраторами снаружи, причем верхняя муфта соединена с хвостовиком, а нижняя, выполненная с кольцевым уступом изнутри, соединена с перфорированным участком хвостовика, а последний - с башмаком, между торцами которых установлена уплотнительная втулка; колонна НКТ ограниченной длины с наконечником на конце в средней части снабжена заливочным узлом, состоящим из патрубка с цилиндрической выборкой снаружи, в которой установлены пружинное стопорное кольцо и набор манжет, поджатых сверху заливочным корпусом с радиальными каналами, в исходном положении перекрытыми подвижным клапаном в виде стакана, соединенным с заливочным корпусом срезными элементами и снабженным выступающим во внутрь эластичным кольцом; верхняя часть колонны НКТ ограниченной длины соединена с переводником со шпонками на наружной поверхности, установленным внутри разъединителя, имеющим проточки под шпонки, выше которого на переводнике размещена стопорная втулка, связанная с последним срезными винтами.What is new is that the device is equipped with a packer assembly consisting of a housing with a cylindrical elastic cuff dressed on it with annular outer and inner grooves, supported from below by a rigidly mounted sleeve and contacting from above with a movable sleeve interacting with a protective sleeve, between the ends of which there is a spring a snap ring with notches, and on the case for them, notches of the opposite direction are made; the protective sleeve is equipped with shear screws located in the longitudinal grooves of the housing, connected by other ends of a smaller diameter with a control sleeve mounted inside the housing, connected with shear elements and made with a cylindrical selection on the end portion from the inside; the upper part of the body is equipped with radial channels blocked from the outside by an elastic valve - a sleeve rigidly fixed in the lower part; at the ends, the housing is connected to couplings with sealing rings from the inside and plate centralizers from the outside, the upper coupling being connected to the shank, and the lower coupling made with an annular ledge from the inside, connected to the perforated section of the shank, and the latter to the shoe, between the ends of which a sealing sleeve is installed; the tubing string of limited length with a tip at the end in the middle part is equipped with a casting unit, consisting of a nozzle with a cylindrical selection from the outside, in which a spring retaining ring and a set of cuffs are pressed, pressed on top of the casting housing with radial channels, in the initial position blocked by a movable valve in the form of a glass connected to the casting body by shear elements and provided with an elastic ring protruding inwardly; the upper part of the tubing string of limited length is connected to the sub with dowels on the outer surface installed inside the disconnector, having grooves for the dowels, above which there is a locking sleeve connected to the last shear screws on the sub.
Новым также является то, что наружные и внутренние кольцевые канавки цилиндрической эластичной манжеты находятся друг относительно друга в шахматном порядке.Also new is that the outer and inner annular grooves of the cylindrical elastic cuff are staggered relative to each other.
Новым также является то, что наружный диаметр верхней части заливочного корпуса равен внутреннему диаметру верхней муфты, наружный диаметр управляющей втулки равен внутреннему диаметру нижней муфты на участке расположения уплотнительных колец, а наружный диаметр манжет заливочного узла равен внутреннему диаметру управляющей втулки.Also new is the fact that the outer diameter of the upper part of the casting housing is equal to the inner diameter of the upper sleeve, the outer diameter of the control sleeve is equal to the inner diameter of the lower sleeve in the area of the sealing rings, and the outer diameter of the cuffs of the casting unit is equal to the inner diameter of the control sleeve.
Новым также является то, что наружная поверхность пружинного стопорного кольца в заливочном узле выполнена по сфере.Also new is the fact that the outer surface of the snap ring in the casting unit is made in a sphere.
На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.The drawing shows the proposed device in longitudinal section.
Оно состоит из хвостовика 1, собранного из труб необходимой длины. Муфтой 2 с резьбой левого направления хвостовик сверху соединен с разъединителем 3, а снизу - с верхней муфтой 4, снабженной изнутри уплотнительными кольцами 5, а снаружи - пластинчатыми центраторами 6. Верхняя муфта 4 соединена с пакерующим узлом, состоящим из корпуса 7 с радиальными каналами 8 вверху и продольными пазами 9. На корпус 7 одета цилиндрическая эластичная манжета 10 с кольцевыми наружными и внутренними канавками, расположенными друг относительно друга в шахматном порядке. Манжета 10 сверху упирается в верхнюю подвижную втулку 11, а последняя, в свою очередь, - в защитную втулку 12, между торцами которых установлено пружинное стопорное кольцо 13 с насечками, а на корпусе 7 для них выполнены насечки противоположного направления. Защитная втулка 12 с помощью срезных винтов 14, установленных в продольных пазах 9 корпуса 7, соединена с управляющей втулкой 15, снабженной цилиндрической выборкой 16 изнутри в нижней части и соединенной с корпусом 7 срезными элементами 16а. Выше защитной втулки 12 установлен эластичный клапан-рукав 17, жестко закрепленный снизу и перекрывающий радиальные каналы 8. Снизу манжета 10 опирается на неподвижную опорную втулку 18. Корпус 7 в нижней части соединен с нижней муфтой 19, имеющей изнутри кольцевой уступ 20 и уплотнительные кольца 21, а снаружи - пластинчатые центраторы 22. Нижняя муфта 19 через перфорированный участок 23 хвостовика 1, муфту 24, соединена с башмаком 25. В муфте 24 между перфорированным участком хвостовика 23 и башмаком 25 установлена уплотнительная втулка 26.It consists of a shank 1 assembled from pipes of the required length. The sleeve 2 with the left-hand thread is shank connected from above to the disconnector 3, and from the bottom to the upper sleeve 4, equipped with o-rings 5 from the inside, and plate centralizers 6 from the outside. The upper sleeve 4 is connected to the packing unit, which consists of a housing 7 with radial channels 8 at the top and longitudinal grooves 9. A cylindrical elastic sleeve 10 with annular outer and inner grooves, staggered relative to each other, is dressed on the body 7. The cuff 10 on top abuts against the upper movable sleeve 11, and the latter, in turn, against the protective sleeve 12, between the ends of which a spring circlip 13 with notches is installed, and on the case 7 there are notches in the opposite direction. The protective sleeve 12 by means of shear screws 14 installed in the longitudinal grooves 9 of the housing 7 is connected to the control sleeve 15 provided with a cylindrical selection 16 from the inside in the lower part and connected to the housing 7 by shear elements 16a. Above the protective sleeve 12, an elastic valve sleeve 17 is mounted, rigidly fixed from the bottom and blocking the radial channels 8. From the bottom, the sleeve 10 rests on the stationary support sleeve 18. The housing 7 in the lower part is connected to the lower coupling 19, which has an annular ledge 20 and sealing rings 21 from the inside and, on the outside, plate centralizers 22. The lower sleeve 19 is connected to the shoe 25 through the perforated section 23 of the shank 1, the sleeve 24. In the sleeve 24, a sealing sleeve 26 is installed between the perforated section of the shank 23 and shoe 25.
Внутри хвостовика находится колонна НКТ 27 ограниченной длины с наконечником 28 на конце и заливочным узлом в средней части, состоящим из патрубка 29 с цилиндрической выборкой 30, в которой установлены пружинное стопорное кольцо 31 и набор манжет 32, поджатых сверху заливочным корпусом 33, снабженным радиальными каналами 34, в исходном положении перекрытыми подвижным клапаном 35, соединенным с заливочным корпусом 33 срезными элементами 36 и имеющим внутри эластичное кольцо 37, выступающее вовнутрь, и седло 38. Верхняя часть колонны НКТ 27 соединена с переводником 39 со шпонками 40 на наружной поверхности, установленным внутри разъединителя 3, снабженного проточками под шпонки 40. Над разъединителем 3 размещена стопорная втулка 41, соединенная с переводником 39 срезными винтами 42. Сопрягаемые детали устройства снабжены уплотнительными кольцами 43.Inside the liner there is a string of tubing 27 of limited length with a tip 28 at the end and a pouring unit in the middle part, consisting of a pipe 29 with a cylindrical sample 30, in which a spring circlip 31 and a set of cuffs 32 are pressed, pressed up from above by the pouring case 33 provided with radial channels 34, in the initial position, overlapped by a movable valve 35 connected to the pouring case 33 by shear elements 36 and having an elastic ring 37 protruding inwardly and a saddle 38 inside. The upper part of the tubing string 27 is connected to revodnikom 39 with splines 40 on the outer surface, set inside a disconnector 3 provided with bores for dowels 40. Above the isolator 3 is placed locking sleeve 41, connected to the shear sub 39 by screws 42. The mating parts of the device are provided with sealing rings 43.
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
Его в собранном виде на подъемных трубах (на чертеже не показано) спускают в скважину, периодически делая промывку до упора в забой (длины башмака 25 и перфорированной части хвостовика 23 берутся с таким расчетом, чтобы пакерующий узел находился выше продуктивного пласта). После чего подъемные трубы вращают вправо, разъединитель 3 отсоединяется от муфты 2 хвостовика 1. Это происходит благодаря левой резьбе, соединяющей муфту 2 и разъединитель 3 и шпоночному соединению между ним и переводником 39. Разгружают полностью инструмент, в результате чего разрушаются срезные винты 42, а колонна НКТ 27 опускается вниз до момента, когда заливочный корпус 33 упрется в управляющую втулку 15. Разрушаются срезные элементы 16а, НКТ продолжают двигаться вниз вместе с защитной втулкой 12 и верхней подвижной втулкой 11, сжимая и гофрируя цилиндрическую эластичную манжету 10. В конце запакеровки разрушаются срезные винты 14, а стопорное кольцо 13 фиксирует эластичную манжету 10. НКТ 27 продолжают двигаться вниз до упора управляющей втулки 15 в кольцевой выступ 20. Разгрузка инструмента закончена. В конце разгрузки цилиндрическая поверхность 44 заливочного корпуса 33 находится в зоне уплотнительных колец 5, управляющая втулка 15 - в зоне уплотнительных колец 21, а манжеты 32 находятся внутри управляющей втулки 15. Стопорное кольцо 31 располагается в цилиндрической выборке 16.It is assembled on the lifting pipes (not shown in the drawing) and lowered into the well, periodically flushing until it stops in the face (the length of the shoe 25 and the perforated part of the shank 23 are taken so that the packer unit is located above the reservoir). After that, the lifting pipes are rotated to the right, the disconnector 3 is disconnected from the sleeve 2 of the shank 1. This is due to the left thread connecting the sleeve 2 and the switch 3 and the keyway between it and the sub 39. The tool is completely unloaded, as a result of which the shear screws 42 are destroyed, and the tubing string 27 drops down to the moment when the casting housing 33 abuts against the control sleeve 15. The shear elements 16a are destroyed, the tubing continues to move down together with the protective sleeve 12 and the upper movable sleeve 11, compressing the corrugation a cylindrical elastic collar 10. At the end zapakerovki break shear screws 14 and the snap ring 13 fixes the cuff 10. The elastic tubing 27 continues to move down until it stops the control sleeve 15 in the annular projection 20. The unloading tool is finished. At the end of unloading, the cylindrical surface 44 of the casting housing 33 is located in the area of the sealing rings 5, the control sleeve 15 is in the area of the sealing rings 21, and the cuffs 32 are located inside the control sleeve 15. The retaining ring 31 is located in the cylindrical sample 16.
После этого определяют герметичность пакерующего узла, для чего создают избыточное давление в затрубном пространстве. Если отсутствует циркуляция, во внутрь НКТ 27 бросают шар, который входит в клапан 35 и садится на седло 38. Внутри НКТ создают избыточное давление, благодаря чему срезные элементы 36 разрушаются, а клапан 35 опускается вниз, открывая радиальные каналы 34 в заливочном корпусе 33. Осуществляют промывку, а затем закачивают необходимый объем цементного раствора за хвостовик с расчетом оставления 100-150 л внутри НКТ. Затем, не снижая давления, приподнимают инструмент, благодаря чему управляющая втулка 15 также поднимается вверх, так как ее удерживает стопорное кольцо 31, до упора 45 и перекрывает радиальные каналы 8 с внутренней стороны. С внешней стороны каналы 8 перекрываются эластичным клапаном - рукавом 17. Создается двойное уплотнение. Под натяжкой инструмента стопорное кольцо 31 проскакивает выступ 46 цилиндрической выборки 16. Инструмент приподнимают еще на 2-3 м и прямой или обратной промывкой удаляют излишки цементного раствора из НКТ и поднимают инструмент с НКТ на поверхность. В дальнейшем, при необходимости, управляющую втулку 15 можно разбурить, также как и уплотнительную втулку 26, они изготовлены из легкоразбуриваемого материала. После ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента) проводят необходимый комплекс работ и скважину сдают в эксплуатацию.After that, the tightness of the packer unit is determined, for which excessive pressure is created in the annulus. If there is no circulation, a ball is thrown into the tubing 27, which enters the valve 35 and sits on the seat 38. Inside the tubing, excessive pressure is created, due to which the shear elements 36 are destroyed, and the valve 35 is lowered, opening the radial channels 34 in the filling case 33. Flushing is carried out, and then the required volume of cement mortar is pumped per liner with the calculation of the remaining 100-150 l inside the tubing. Then, without reducing the pressure, the tool is lifted, so that the control sleeve 15 also rises up, as it is held by the retaining ring 31, to the stop 45 and overlaps the radial channels 8 from the inside. On the outside, the channels 8 are blocked by an elastic valve - sleeve 17. A double seal is created. Under the tension of the tool, the retaining ring 31 slides over the protrusion 46 of the cylindrical sample 16. The tool is lifted another 2–3 m and, by direct or reverse washing, the excess cement slurry is removed from the tubing and the tool is lifted from the tubing to the surface. In the future, if necessary, the control sleeve 15 can be drilled, as well as the sealing sleeve 26, they are made of easily drilled material. After the OZZ (waiting for the hardening of cement), the necessary complex of work is carried out and the well is put into operation.
Предлагаемое устройство проще по конструкции, чем известное. Его с успехом можно использовать в горизонтальных скважинах, причем при запакеровке можно создавать любые нагрузки. При цементировании хвостовика ствол скважины напротив продуктивных пластов остается открытым, что исключает ухудшение их колекторских свойств.The proposed device is simpler in design than the known one. It can be successfully used in horizontal wells, and when packing, any loads can be created. When cementing the liner, the wellbore opposite the reservoir remains open, which eliminates the deterioration of their reservoir properties.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121620/03A RU2292445C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Device for cementing tail in well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121620/03A RU2292445C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Device for cementing tail in well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2292445C1 true RU2292445C1 (en) | 2007-01-27 |
Family
ID=37773472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121620/03A RU2292445C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Device for cementing tail in well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292445C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447265C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for horizontal well operation |
-
2005
- 2005-07-08 RU RU2005121620/03A patent/RU2292445C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447265C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for horizontal well operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2003202078B2 (en) | Plug-dropping container for releasing a plug into a wellbore | |
| AU2016423788B2 (en) | Systems and methods for controlling fluid flow in a wellbore using a switchable downhole crossover tool with rotatable sleeve | |
| AU2003202078A1 (en) | Plug-dropping container for releasing a plug into a wellbore | |
| US11255146B2 (en) | Plug activated mechanical isolation device, systems and methods for controlling fluid flow inside a tubular in a wellbore | |
| US7699111B2 (en) | Float collar and method | |
| US4872510A (en) | Subterranean well casing float tool | |
| RU2292445C1 (en) | Device for cementing tail in well | |
| RU2603110C1 (en) | Method of placing cement plug in cased well and device therefor | |
| RU2560035C1 (en) | Bypass valve | |
| RU2292444C1 (en) | Device for cementing tail in well | |
| RU2344270C2 (en) | Drillable packer | |
| CN112065324B (en) | Leak-proof valve well completion tool | |
| US4192378A (en) | Port valve isolation packer | |
| RU2707232C1 (en) | Universal packer (versions) | |
| SU1654547A1 (en) | Casing string valve | |
| RU2457315C1 (en) | Continuous hydraulic packer | |
| RU2747279C1 (en) | Cemented liner hanger | |
| RU2760110C1 (en) | Collar for stage cementing of casing string in a well | |
| RU2289677C1 (en) | Device for cementing a tail in a well | |
| RU2355866C1 (en) | Facility for cementing tail piece in well | |
| RU2226601C2 (en) | Device for cementation of additional casing string | |
| RU199514U1 (en) | Well flushing device | |
| RU2648383C1 (en) | Relief valve | |
| CN220667514U (en) | Blowout-preventing tail pipe valve of water injection well | |
| RU64679U1 (en) | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE INTERIOR BUTTON IN A WELL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080709 |