RU2361061C2 - Испытательная заглушка - Google Patents
Испытательная заглушка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361061C2 RU2361061C2 RU2006118368/03A RU2006118368A RU2361061C2 RU 2361061 C2 RU2361061 C2 RU 2361061C2 RU 2006118368/03 A RU2006118368/03 A RU 2006118368/03A RU 2006118368 A RU2006118368 A RU 2006118368A RU 2361061 C2 RU2361061 C2 RU 2361061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plug
- glass
- pipe
- chamber
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 felt Substances 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000005338 frosted glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
- E21B33/134—Bridging plugs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Undergarments, Swaddling Clothes, Handkerchiefs Or Underwear Materials (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Looms (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Monitoring And Testing Of Exchanges (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Beans For Foods Or Fodder (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для испытания буровых скважин на давление. Устройство для измельчаемой заглушки содержит трубу, в секции которой, в предназначенной для заглушки камере, установлена заглушка. Заглушка содержит несколько круглых стеклянных дисковых элементов заданной толщины, расположенных слоями один поверх другого. Заглушка в сочетании с уплотнительными элементами плотно закрывает проход через трубу, когда нижняя сторона заглушки установлена в гнезде камеры. Между различными слоями заглушки вставлена пленка или лист другого материала, не являющегося стеклом. Позволяет увеличить испытательное давление, выдержать быстрые колебания температуры и различные изменения нагрузки. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к испытательной заглушке, описанной в ограничительной части формулы изобретения. Такие заглушки используются в настоящее время в скважинах, например нефтяных и газовых скважинах, а также в водяных скважинах.
Кроме того, изобретение относится к различным трубным конструкциям, приспособленным для установки такой стеклянной заглушки.
Известно использование заглушки из материала, который может дробиться или измельчаться, например из керамического материала или стекла. Известно также использование составных заглушек, которые могут выдерживать давление только в одном направлении. Подобные устройства используются, например, в США.
Известно, что в нефтедобывающей промышленности перед вводом в эксплуатацию скважин нужно провести их испытания. Одно из испытаний заключается в проверке того, выдерживают ли элементы скважины давление, под которым они должны работать при добыче нефти или газа. Для проведения таких испытаний вставляют заглушку, которая закрывает проход в скважине. Подавая давление с поверхности с помощью подходящей текучей среды, можно проверить, является ли скважина в течение длительного времени достаточно водонепроницаемой на предмет утечек. Ранее использовались заглушки, которые извлекали из скважины после использования. Впоследствии оказалось желательным использовать заглушки, которые вытаскивать из скважины не нужно, т.е. которые можно либо открыть, либо измельчить или растворить после использования.
Известны также решения, в которых вся заглушка или ее части изготовлены из резины, а в секции имеется химическое вещество, которое растворяет резиновую заглушку после того, как испытания закончены и заглушку нужно удалить. Однако этот способ является ненадежным и медленным при работах на плавучих буровых установках, учитывая высокие эксплуатационные затраты для таких платформ, поскольку нужно точно знать, когда удаляется заглушка и открывается канал. Буровую установку нельзя извлечь из скважины до того, как заглушка будет удалена, и на упомянутое выше решение может потребоваться несколько дней. Поэтому заглушки такого типа были впоследствии заменены измельчаемыми заглушками.
Измельчаемые заглушки описаны, например, в патентных заявках США №№5607017 и 2003/0168214 А (на основе патентной заявки Норвегии 2000 1801).
Кроме того, для защиты скважины от разрыва и для обеспечения безопасной установки оборудования, работающего за счет давления, можно использовать так называемую исчезающую заглушку лифтовой колонны. При отсутствии такой заглушки существует опасность утечки текучей среды из скважины. На практике исчезающую заглушку лифтовой колонны устанавливают в нижней части колонны/эксплуатационной трубы. Затем трубы свинчивают вместе и опускают в скважину до достижения заглушкой нужной глубины.
Испытательную заглушку размещают в подходящем гнезде в лифтовой колонне/трубе, и с помощью системы прокладок обеспечивают достаточное уплотнение относительно окружающей внутренней стенки трубы. Уплотнения устанавливают в предназначенном для них углублении во внутренней стенке трубы и плотно окружают им заглушку, расположенную в радиальном направлении внутри в своем гнезде.
Целью изобретения является создание стеклянной заглушки, которую можно устанавливать (или перемещать) как блок автономно, т.е. которая не закреплена постоянно в лифтовой колонне. Такие заглушки опускают в скважину со спиральной или снабженной проводной связью лифтовой колонной. Заглушка является полой, т.е. имеет сквозное отверстие и часто снабжена наружной прокладкой, которая может зажиматься внутренней стенкой скважины с образованием так называемого клинового захвата, и стеклянной заглушкой, установленной с нижней стороны. Блок в целом, "пробку-мост", опускают на нужную глубину, расширяют, создавая достаточный зажим и уплотнение для закрытия прохода скважины на время испытаний или для устранения возможной утечки воды.
Пользователь может удалить стекло в заглушке с помощью взрывчатых веществ или ударами/толчками и таким образом избежать необходимости вытягивать заглушку. Известно, что иногда заглушки трудно вытянуть вверх, особенно если они долго находились в скважине.
При таком использовании заглушек важно, чтобы стеклянная заглушка могла выдерживать быстрое изменение температуры. При использовании проводной линии связи опускание на полную глубину с высокой температурой может быть быстрым.
Новая стеклянная заглушка, разделенная на слои, намного лучше переносит быстрый нагрев, чем известные заглушки, например, описанные в патентной заявке Норвегии 2000 1801 (принадлежащей заявителю), где стекло представляет собой единый кусок и может часто повреждаться при быстром нагреве из-за тепловых напряжений.
Использование керамики или стекла в качестве материала для таких заглушек широко известно, например, из упомянутой патентной заявки Норвегии 2000 1801. В общем стекло является очень хорошим материалом для заглушек, используемых в нефтедобывающей промышленности. Оно почти инертно ко всем типам химических веществ и безопасно для персонала, которому приходится иметь дело с заглушкой. Кроме того, стекло сохраняет прочность при высоких температурах и может оставаться в нефтяной скважине очень долго без нарушения или разрушения ее структуры.
Керамические/стеклянные заглушки содержат заряд взрывчатого вещества, который можно взорвать по окончании испытаний, чтобы измельчить заглушку и открыть проход. Преимущество такого измельчения состоит в том, что керамический материал или стекло измельчается до небольших кусков, которые просто вымываются из скважины, не оставляя нежелательных остатков. Заряды взрывчатого вещества обычно устанавливали в самой заглушке, в выполненные в ее верхней части один или несколько вырезов/отверстий, предназначенных для размещений этого заряда. Однако это приводит к ослаблению структуры заглушки, так как в стекле под действием высокого давления или из-за изменений давления во время испытаний могут легко появиться царапины и трещины.
Для промышленности желательно использовать более высокое рабочее давление в эксплуатационных скважинах. В результате проведенных испытаний мы установили, что более ранние версии таких заглушек не обладают достаточной прочностью и небезопасны в случае большого количества изменений нагрузки, изменений направления нагрузки и колебаний температуры. Кроме того, потребители интересуются заглушками для увеличивающихся рабочих давлений. Состояние техники в области нефтяных скважин таково, что на сегодняшний день для установки в современных скважинах высокого давления требуются заглушки, которые выдерживают давление до 1000 бар.
Было обнаружено, что форма измельчаемой заглушки и состав ее материала имеет важнейшее значение для давления, которое она должна выдерживать.
На сегодняшний день на рынке имеются также клапаны и другие системы, выполняющие ту же функцию, что и измельчаемые заглушки, например с откидными створками или пробками, однако они имеют очевидные недостатки: они технически сложны, имеют много подвижных деталей и могут выйти из строя по многим причинам. Они могут легко быть забиты осадком/частицами, которые попадают в механизмы. Такие клапаны являются дорогостоящими и в большинстве случаев их предпочитают не применять.
С учетом изложенного выше, целью изобретения является создание заглушки новой конструкции, в которой устранены указанные недостатки, т.е. которая может выдерживать более высокое давление во время испытаний, быстрые колебания температуры и различные изменения нагрузки. Целью изобретения является создание такой конструкции заглушки, которая может удовлетворить указанным выше требованиям к заглушкам.
Конструкция заглушки согласно настоящему изобретению отличается признаками, указанными в отличительной части пункта 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы.
Изобретение обеспечивает следующие преимущества: получена более прочная заглушка, содержащая слои из стекла. Конструкция такова, что стекло может выдерживать большее количество изменений нагрузки и большее колебание нагрузки, чем известные заглушки, т.е. заглушка может выдерживать изменения давления в пределах между давлением сверху или давлением снизу.
Стекло разделено по функциям, т.е. пластины/диски одного типа могут обеспечить гидравлическое уплотнение в отношении жидкости или газа под давлением, которому подвергается заглушка, а пластины/диски другого типа воспринимают нагрузку, создаваемую давлением на область стекла.
Испытания ясно показали, что при таком разделении функций на стекле будет меньше деформации, чем если бы диск выполнял обе функции - уплотнение и противодействие нагрузке.
Во время специальных работ, например перфорации с помощью взрывчатых веществ непосредственно над стеклянной заглушкой, тоже важно использовать несколько слоев стекла, чтобы выдержать значительные скачки давления, которые возникают в скважине при таких работах.
Разделение заглушки на слои из пластин/дисков и возможность размещения между пластинами/дисками дополнительного слоя позволяет ей лучше выдерживать без разрушения быстрые изменения температуры, чем известные заглушки. Для известных технических решений это было серьезной проблемой.
Разделение на слои и модульная конструкция позволяют создать заглушку, приспособленную к окружающим условиям (давлению, температуре и т.д.), которые ожидаются в скважине, где она будет стоять. Конечно, учитывается запас прочности. Таким образом, можно специально спроектировать и изготовить заглушку согласно требованиям пользователя в отношении давления. Например, можно изготовить заглушку для давления 1000 бар с 6-8 слоями стекла, а заглушка, рассчитанная на давление 300 бар, может иметь 2-4 слоя.
Важно, чтобы стекло было закалено так, чтобы его можно было измельчить в том числе механическими средствами, но чтобы оно в то же время сохраняло свою прочность. Закалку выполняют термической обработкой стекла.
Ниже изобретение поясняется более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, где:
на фиг.1 показан общий вид конструкции заглушки согласно изобретению, установленной в лифтовой колонне/эксплуатационной трубе, причем в стенке, окружающей трубу, выполнен вентиляционный канал,
на фиг.2 показан альтернативный вариант выполнения заглушки в отношении количества слоев,
на фиг.3 показан вариант указанной выше заглушки с зарядом взрывчатого вещества в отдельной стеклянной секции.
На фиг.1 показана лифтовая колонна эксплуатационной трубы 10 известного типа, в которую вставлена заглушка 12. Заглушка 12 находится в расширенной в радиальном направлении секции 14 трубы 10. Секция 14 трубы выполняет функцию корпуса для заглушки. Внутренний диаметр секции 14 несколько больше, чем у остальной трубы, чтобы, во-первых, обеспечить безопасную установку заглушки и, во-вторых, избежать уменьшения площади поперечного сечения потока при удалении заглушки. Заглушка 12 выполнена в основном цилиндрической (даже если поперечное сечение трубы 10 может иметь другую форму).
Нижняя сторона 16 заглушки 12 имеет кольцевую скошенную опорную поверхность для размещения в скошенном гнезде 18 в нижней части расширенной секции относительно продольной оси X трубы 10. Верхняя часть заглушки тоже имеет скошенную поверхность. Благодаря этому заглушка может лучше выдерживать высокое давление и импульсы давления. Угол контакта заглушки 12 с гнездом составляет приблизительно 45°.
Расширенная секция 14 выполнена так, что в дальнейшем она не мешает работе и обслуживанию скважины. Диаметр предназначенной для заглушки секции не должен быть слишком большим, иначе оператор (нефтяная компания) будет вынужден использовать обсадные/облицовочные трубы большего внутреннего диаметра. Поскольку облицовочные трубы могут иметь длину 10 километров и больше, секция для заглушки, являющаяся слишком толстой, может оказаться причиной дополнительных затрат для оператора.
Уплотнительные элементы 23, 25 в виде уплотнительных колец во внутренней стенке образуют уплотнение между концевыми стеклянными дисками 32, 34, находящимися непосредственно над и под секцией 14 трубы, в которой установлена заглушка, и внутренней стенкой трубы. Эти концевые стеклянные диски, обозначенные позициями 32, 34, выполняют функцию уплотнения.
Это снижает нагрузку на саму стеклянную заглушку 12, а секция для заглушки может быть сделана более узкой и тем самым могут быть снижены требования к диаметру облицовочной трубы и эксплуатационной трубы. Заглушка 12 выполнена цилиндрической и имеет в середине несколько стеклянных дисков 13, диаметр которых больше диаметра концевых уплотнительных дисков 32, 34.
Заглушка согласно изобретению отличается тем, что она имеет слоистую конструкцию, где один слой лежит на другом, как показано на чертежах.
Слои, обозначенные буквой Z, образованы круглыми стеклянными дисковыми элементами или стеклянными дисками 13 заданной толщины. На каждом конце средней, образованной этими дисками 13, цилиндрической части заглушки 12 установлены скошенные пластины 15, 17, обозначенные на чертеже также буквой Y. На каждом конце заглушки расположены указанные выше концевые уплотнительные диски 32 и 34, обозначенные на чертеже буквой X, которые вместе с установленными на периферии уплотнительными элементами 23,25 образуют уплотнение между заглушкой и внутренней стенкой трубы 10 для предотвращения утечек.
Заглушка согласно изобретению может быть изготовлена с заданным количеством слоев. Особенно предпочтительно, чтобы между различными слоями заглушки был расположен слой не стекла, а другого материала. Это обеспечивает лучшую защиту стекла от ударов при манипуляциях с заглушкой и позволяет ей выдерживать более высокое давление.
Вставленный слой или вставленная пленка может представлять собой пленку из пластика, фетра, бумаги или подобного материала.
Вставленный слой обеспечивает эффект ламинирования, увеличивая прочность и/или действуя как скользящее средство и как амортизатор. Альтернативно стеклянные пластины могут быть соединены путем ламинирования с помощью связующего вещества, например клея.
При использовании закалки под давлением стекло может стать ломким, а при правильном отпуске (предварительной обработке) стекло приобретает прочность, ударную вязкость и хорошие характеристики измельчения.
Для создания удовлетворительного уплотнения между стеклянными дисками и между наружными поверхностями стекла и внутренней стенкой трубы стекло должно быть отполировано. Это означает, что стеклянная пластина изготовлена как матированное стекло (по-норвежски "slip"). Этим достигается плотное прилегание между стеклом и металлом, т.е. хорошее уплотнение между самими стеклянными пластинами и между наружной поверхностью стекла и металлом внутренней стенки трубы.
Для упрощения промышленного изготовления и монтажа и для обеспечения как можно лучшего функционирования, от центра заглушки в радиальном направлении наружу через лифтовую колонну или секцию 14 трубы 10, в которой размещена заглушка 12, просверлено выравнивающее вентиляционное отверстие 36. Отверстие 36 просверлено в радиальном направлении к центру расширенной секции 14. Когда в процессе установки заглушки 12 в заводских условиях верхнюю и нижнюю стеклянные пластины (см. фиг.2) сдвигают друг к другу, чтобы они прилегали друг к другу по границе 38, воздух вытесняется через отверстие 36 в стенке трубы 10.
Вентиляционное отверстие 36 обеспечивает надежную пригонку внутренних частей слоистой заглушки друг к другу. Без этого отверстия монтаж всей заглушки, во избежание большого избыточного давления между стеклянными дисками при их установке друг на друга, нужно было бы осуществлять в вакууме, что является трудоемкой и дорогостоящей процедурой; кроме того, в этом случае заглушка не будет выполнять свою функцию оптимальным образом. Отверстие 36 служит также для выравнивания давления на стеклянные поверхности, когда заглушка находится в скважине.
Вентиляционное отверстие 36 в секции 14 трубы корпуса обеспечивает также уменьшение создаваемой давлением нагрузки на заглушку. При отсутствии выравнивания давления через отверстие 36 существует опасность превысить расчетное давление или предел допусков для заглушки. Это объясняется тем, что давление в стеклянной заглушке между дисками сначала равно атмосферному (абсолютное давление 1 бар). Но когда заглушку устанавливают на глубину 2-3 км и во время испытания скважину наполняют водой, только гидростатическое давление составляет 2-300 бар. К этому добавляется испытательное давление, обычно равное 350 бар в стандартной скважине. В сумме перепад давления для стеклянных дисков, которые сначала находились под атмосферным давлением, составляет 300+350=650 бар. При использовании отверстия 36 в качестве вентиляционного отверстия или однопутевого клапана, как указано выше, можно выровнять гидростатическое давление и снизить перепад давления до испытательного давления, т.е. до 350 бар.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, стеклянную заглушку размещают в гнезде или так называемой камере 37 из высококачественного более мягкого материала, предпочтительно металла, такого как бронза. Как показано на фиг.3, форма камеры 37 соответствует периферийной наружной боковой поверхности расширенной части стеклянных дисков 13 заглушки, так что последняя может устойчиво лежать в расширенной секции трубы. Это решение предохраняет заглушку от повреждения при грубом обращении, например при подъеме кранами и т.п., до установки в секцию 14 трубы. Эта же камера 37 может использоваться в качестве опоры и средства, воспринимающего силы, которые обусловлены давлением на область стекла. Эта сила может составлять, например, 150 тонн на квадратный метр. Таким образом, стекло опирается на стенки камеры, которая, в свою очередь, опирается на окружающую секцию трубы.
Стекла полируют и предпочтительно придают им различную форму в зависимости от их функции, причем один тип стекла может обеспечивать герметизацию, а другой тип стекла - воспринимать нагрузку, которая создается давлением текучей среды.
Как указано выше, стеклянную заглушку можно удалить с помощью заряда 40 взрывчатого вещества, который прикреплен к стеклу или к внутренней поверхности корпуса заглушки/ секции трубы. В варианте, показанном на фиг.1, заряды 40 взрывчатого вещества закреплены в предназначенном для них отдельном стеклянном диске 42, который находится сверху на концевом уплотнительном диске 32 рядом с ним. Диск 42 называют крепежом для заряда взрывчатого вещества. Когда диск 42 взрывается, стеклянная заглушка полностью измельчается, поскольку крепеж в виде диска 42 тоже полностью измельчается.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, стеклянный диск 42 разделен на две части, каждая из которых содержит заряд взрывчатого вещества.
Детонацию самой заглушки можно осуществить дистанционно с поверхности с помощью управляемого нагнетательного насоса, который имеется на нефтяной платформе. Можно использовать таймеры, чтобы взорвать и удалить заглушку по истечении заданного времени.
Секцию трубы, в которой должна находиться заглушка 12, изготавливают заранее в сборочном цехе. Это значит, что заглушка может быть собрана в виде модулей с соответствующим качеством материалов и т.д., чтобы удовлетворить различным требованиям, зависящим от условий на месте использования. Длину заглушки можно легко регулировать, изменяя количество стеклянных дисков в стопке, образующей заглушку.
На фиг.1 и 2 показаны две разные конструкции. Заглушка на фиг.1 имеет четыре диска из стекла Z-типа, а на фиг.2 заглушка имеет только два стеклянных диска Z-типа. В заглушке на фиг.1 имеется также дополнительный стеклянный диск 42 со взрывчатым веществом, а в заглушке на фиг.2 такого диска нет.
Когда заглушка взрывается и труба открывается для протекания текучей среды, эта короткая секция трубы остается в трубе. Впоследствии эту секцию можно использовать для установки заглушки с механическим приводом, чтобы провести другое испытание или обеспечить безопасность работы скважины.
На корпусе заглушки выполнен упорный заплечик, обозначенный на фиг.2 позицией 46. Заплечик 46 представляет собой кольцевой загиб или кольцевую полку, которые отходят от трубы внутрь. Заплечик незначительно нарушает поток в трубе и не мешает впоследствии опускать оборудование мимо секции для заглушки.
Заплечик 46 может использоваться для закрепления механических заглушек, которые позже опускают в трубу. Опущенная вниз заглушка, имеющая приблизительно такой же внутренний диаметр, что и труба, будет опираться своей нижней поверхностью на упорный заплечик 46. При такой форме заплечика 46 можно закрепить в этом месте "гладкую" заглушку. Такое крепление часто называют "подвешиванием оборудования". Это значит, что при последующих работах в скважине можно подвесить заглушки или другое оборудование в той же камере, где сначала была установлена стеклянная заглушка, и при этом обеспечить как надежное крепление, так и герметизацию в этой области. В результате оборудование не может пройти мимо заплечика 46.
На фиг.3 показан этот вариант осуществления изобретения с закрепленным в диске 42 взрывчатым веществом 40 и с заплечиком 46 внизу для размещения "глухих" гладких заглушек. После удаления стекла такие заглушки можно опустить вниз, установив на заплечике 46, без контроля глубины погружения, так, чтобы их можно было закрепить на заплечике 46 или чтобы они опирались на него. Впоследствии эта заглушка может служить предохранительным устройством при работе или испытании скважины.
На фиг.2 и 3 показан вариант осуществления изобретения с расширенной в радиальном направлении средней частью блока заглушки (образованного двумя, верхним и нижним, стеклянными дисками 13), который удерживается в скошенном гнезде 18 в стенке трубы.
Claims (20)
1. Устройство для измельчаемой заглушки (12), предназначенной для испытания буровых скважин, образованных в формации, на давление, содержащее трубу, в секции которой, выполняющей функцию корпуса, в предназначенной для заглушки камере установлена заглушка, содержащая несколько круглых стеклянных дисковых элементов заданной толщины, расположенных слоями или рядами один поверх другого, причем заглушка, в сочетании с уплотнительными элементами, плотно закрывает проход через трубу, когда нижняя сторона заглушки установлена (лежит) в гнезде камеры, отличающееся тем, что между различными слоями заглушки вставлена пленка или лист другого материала, не являющегося стеклом, для получения заданной прочности и ударной вязкости.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вставленная пленка выполнена из пластмассы, фетра, бумаги или подобного материала.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стеклянные диски соединены между собой путем ламинирования с помощью связующего вещества, например клея.
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стеклянные диски закалены или являются ломкими, что делает возможным простое и эффективное механическое измельчение стекла.
5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стекло имеет полированную поверхность для создания удовлетворительного уплотнения между стеклянными дисками и между наружными поверхностями стекла и металлом внутренней стенки трубы.
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стеклянная заглушка размещена в гнезде или камере (37) из высококачественного материала, такого как более мягкий металл, например бронза, чтобы предохранить заглушку от повреждения при грубом обращении.
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что один тип стекла обеспечивает герметизацию, а другой тип стекла воспринимает нагрузку, создаваемую давлением текучей среды.
8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стеклянная заглушка выполнена с возможностью ее удаления с помощью заряда (40) взрывчатого вещества, который прикреплен к стеклу во внутренней части или на внутренней части корпуса заглушки/секции трубы.
9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в отдельном стеклянном диске (42), который расположен сверху концевого уплотнительного диска (32) рядом с ним, установлен заряд взрывчатого вещества для стеклянной заглушки.
10. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что несколько слоев (X) изготовлено в виде дисковых пластин, а также верхней и нижней скошенных пластин (15, 17, Y), а на каждом конце заглушки расположены концевые уплотнительные диски (32, 34), которые включают свои собственные уплотнительные элементы, содержащие уплотнительный элемент (23, 25), создающий уплотнение между заглушкой и внутренней стенкой трубы (10) с целью предотвращения утечек.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что камера (37) образует соответствующим образом скошенное гнездо (18) для имеющей соответствующую форму верхней стороны заглушки, которая имеет угол контакта с гнездом приблизительно 45°.
12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что уплотнительные элементы (23, 25) установлены во внутренней стенке трубы (10) выше (по потоку) и/или ниже (по потоку) камеры и образуют уплотнение для соответствующих концевых уплотнительных дисков (32, 34) заглушки (12) выше и/или ниже камеры.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что каждый уплотнительный элемент (23, 25) содержит уплотнение, например уплотнительное кольцо, которое установлено в соответствующей кольцевой выемке во внутренней стенке трубы.
14. Устройство по п.9, отличающееся тем, что указанный отдельный стеклянный диск разделен на две части, каждая из которых содержит заряд взрывчатого вещества.
15. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что корпус заглушки/секция трубы содержит установленный постоянно упорный заплечик (46) в виде обращенного внутрь загиба или "полки" в трубе, позволяющий просто разместить механические заглушки для последующих испытаний или в качестве предохранительного устройства для скважины.
16. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что секция трубы/корпус заглушки имеет вентиляционное отверстие (36) для упрощения установки стеклянных дисков.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что вентиляционное отверстие (36) используется для выравнивания давления с целью уменьшения нагрузки на заглушку, создаваемой давлением.
18. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что камера (14) для стекла выполнена так, что через нее может легко проходить оборудование после удаления стеклянной заглушки, причем углы и форма таковы, что инструменты не застревают.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что камера для стекла выполнена так, что может быть использована для подвешивания заглушек или другого оборудования после удаления стекла, например, в последующих работах в скважине.
20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что камера для стекла и окружающая область выполнены так, что в камере можно подвесить заглушки или другое оборудование и создать как крепление, так и уплотнение в этой области для последующих работ в скважине.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20035196A NO321976B1 (no) | 2003-11-21 | 2003-11-21 | Anordning ved en plugg for trykktesting av borehull |
NO20035196 | 2003-11-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006118368A RU2006118368A (ru) | 2007-12-27 |
RU2361061C2 true RU2361061C2 (ru) | 2009-07-10 |
Family
ID=30439584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006118368/03A RU2361061C2 (ru) | 2003-11-21 | 2004-11-22 | Испытательная заглушка |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7712521B2 (ru) |
EP (1) | EP1697614B1 (ru) |
CN (1) | CN1910336B (ru) |
AT (1) | ATE396323T1 (ru) |
BR (1) | BRPI0416803B1 (ru) |
CA (1) | CA2587395C (ru) |
DE (1) | DE602004014026D1 (ru) |
DK (1) | DK1697614T3 (ru) |
ES (1) | ES2308291T3 (ru) |
HK (1) | HK1094978A1 (ru) |
NO (1) | NO321976B1 (ru) |
RU (1) | RU2361061C2 (ru) |
WO (1) | WO2005049961A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490424C2 (ru) * | 2008-04-08 | 2013-08-20 | ТиСиО АС | Конструкция заглушки, содержащая гидравлическое разрушающее тело |
RU2711381C2 (ru) * | 2015-06-01 | 2020-01-16 | Тсо Ас | Разрушающий механизм для растворимого уплотнительного устройства |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO321974B1 (no) * | 2003-02-14 | 2006-07-31 | Tco As | Anordninger ved testplugg og tetningssystem |
NO325431B1 (no) * | 2006-03-23 | 2008-04-28 | Bjorgum Mekaniske As | Opplosbar tetningsanordning samt fremgangsmate derav. |
NO329454B1 (no) | 2007-04-17 | 2010-10-25 | Tco As | Testplugg. |
NO328882B1 (no) | 2007-09-14 | 2010-06-07 | Vosstech As | Aktiveringsmekanisme og fremgangsmate for a kontrollere denne |
US7806189B2 (en) | 2007-12-03 | 2010-10-05 | W. Lynn Frazier | Downhole valve assembly |
NO331150B1 (no) * | 2008-03-06 | 2011-10-24 | Tco As | Anordning for fjerning av plugg |
NO328980B1 (no) | 2009-02-03 | 2010-07-05 | Gustav Wee | Plugg av sprott materiale som er knuselig ved mekanisk pavirkning |
CA2757863C (en) | 2009-04-17 | 2016-02-16 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods of diverting fluids in a wellbore using destructible plugs |
US8668019B2 (en) * | 2010-12-29 | 2014-03-11 | Baker Hughes Incorporated | Dissolvable barrier for downhole use and method thereof |
NO338780B1 (no) | 2011-04-28 | 2016-10-17 | Vosstech As | Anordning og fremgangsmåte for aktivering av nedihullsutstyr |
US9279295B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-03-08 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Liner flotation system |
NO337410B1 (no) | 2012-07-23 | 2016-04-11 | Plugtech As | Plugg for midlertidig installasjon i en brønn |
NO334014B1 (no) * | 2013-02-05 | 2013-11-18 | Tco As | Anordning og fremgangsmåte for å beskytte knuselige produksjonsbrønnplugger mot fallende objekter med ett lag viskøs væske |
US9593542B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-03-14 | Ncs Multistage Inc. | Casing float tool |
NO337760B1 (no) * | 2013-03-18 | 2016-06-13 | Tco As | Anordning ved brønnplugg |
US20150191986A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-09 | Baker Hughes Incorporated | Frangible and disintegrable tool and method of removing a tool |
GB201416720D0 (en) * | 2014-09-22 | 2014-11-05 | Spex Services Ltd | Improved Plug |
NO340829B1 (no) | 2015-08-27 | 2017-06-26 | Tco As | Holde- og knuseanordning for en barriereplugg |
NO341312B1 (en) | 2015-11-03 | 2017-10-09 | Vosstech As | Plugging device with glass disc made of industrial glass |
NO20151496A1 (en) * | 2015-11-05 | 2016-06-07 | Interwell Technology As | Well tool device with frangible disc sealed to seat by a rubber material |
NO340798B1 (en) | 2016-01-04 | 2017-06-19 | Interwell Technology As | Plugging device with frangible glass body having a breakable neck |
NO344702B1 (no) * | 2016-02-11 | 2020-03-16 | Vosstech As | Herdeovn og fremgangsmåte for herding av et glassobjekt for anvendelse som en knusbar, trykktett barriere i et brønnverktøy |
NO340634B1 (en) | 2016-02-12 | 2017-05-15 | Vosstech As | Well tool device with metallic contact rings |
NO342911B1 (no) | 2017-07-14 | 2018-08-27 | Frac Tech As | Plugganordning, kompletteringsrør og metode for å anordne et kompletteringsrør i en brønn |
US10883333B2 (en) | 2018-05-17 | 2021-01-05 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Buoyant system for installing a casing string |
US10808490B2 (en) | 2018-05-17 | 2020-10-20 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Buoyant system for installing a casing string |
CA3182112A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Well treatment with barrier having plug in place |
US11988066B2 (en) | 2020-06-18 | 2024-05-21 | DynaEnergetics Europe GmbH | Dynamic underbalance sub |
EP4172461A1 (en) * | 2020-06-29 | 2023-05-03 | Baker Hughes Oilfield Operations, LLC | Tagging assembly including a sacrificial stop component |
GB2611421A (en) * | 2021-09-21 | 2023-04-05 | Tco As | Plug assembly |
US20230243230A1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | Tco As | Plug Assembly with Sloped Walls |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3306365A (en) * | 1963-05-13 | 1967-02-28 | Baker Oil Tools Inc | Well bore testing and displacing valve apparatus |
US4354554A (en) * | 1980-04-21 | 1982-10-19 | Otis Engineering Corporation | Well safety valve |
US5100259A (en) * | 1988-10-07 | 1992-03-31 | Battelle Memorial Institute | Cold cap subsidence for in situ vitrification and electrodes therefor |
US5479986A (en) * | 1994-05-02 | 1996-01-02 | Halliburton Company | Temporary plug system |
US5607017A (en) * | 1995-07-03 | 1997-03-04 | Pes, Inc. | Dissolvable well plug |
CN2350520Y (zh) * | 1998-10-22 | 1999-11-24 | 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院勘测总队 | 自压式封隔器 |
US6896075B2 (en) * | 2002-10-11 | 2005-05-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for drilling with casing |
US6474414B1 (en) * | 2000-03-09 | 2002-11-05 | Texaco, Inc. | Plug for tubulars |
NO20001801L (no) * | 2000-04-07 | 2001-10-08 | Total Catcher Offshore As | Anordning ved testplugg |
US6394180B1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-05-28 | Halliburton Energy Service,S Inc. | Frac plug with caged ball |
GB0023543D0 (en) * | 2000-09-26 | 2000-11-08 | Rawwater Engineering Company L | Sealing method and apparatus |
US6598672B2 (en) * | 2000-10-12 | 2003-07-29 | Greene, Tweed Of Delaware, Inc. | Anti-extrusion device for downhole applications |
US6712153B2 (en) * | 2001-06-27 | 2004-03-30 | Weatherford/Lamb, Inc. | Resin impregnated continuous fiber plug with non-metallic element system |
US7210533B2 (en) * | 2004-02-11 | 2007-05-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Disposable downhole tool with segmented compression element and method |
-
2003
- 2003-11-21 NO NO20035196A patent/NO321976B1/no not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-11-22 EP EP04808851A patent/EP1697614B1/en active Active
- 2004-11-22 CN CN2004800402663A patent/CN1910336B/zh active Active
- 2004-11-22 AT AT04808851T patent/ATE396323T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-11-22 WO PCT/NO2004/000357 patent/WO2005049961A1/en active Application Filing
- 2004-11-22 ES ES04808851T patent/ES2308291T3/es active Active
- 2004-11-22 RU RU2006118368/03A patent/RU2361061C2/ru active
- 2004-11-22 DE DE602004014026T patent/DE602004014026D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-22 CA CA2587395A patent/CA2587395C/en active Active
- 2004-11-22 US US10/579,984 patent/US7712521B2/en active Active
- 2004-11-22 DK DK04808851T patent/DK1697614T3/da active
- 2004-11-22 BR BRPI0416803A patent/BRPI0416803B1/pt active IP Right Grant
-
2007
- 2007-03-06 HK HK07102453A patent/HK1094978A1/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490424C2 (ru) * | 2008-04-08 | 2013-08-20 | ТиСиО АС | Конструкция заглушки, содержащая гидравлическое разрушающее тело |
RU2711381C2 (ru) * | 2015-06-01 | 2020-01-16 | Тсо Ас | Разрушающий механизм для растворимого уплотнительного устройства |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1697614A1 (en) | 2006-09-06 |
CA2587395C (en) | 2012-10-02 |
NO321976B1 (no) | 2006-07-31 |
US7712521B2 (en) | 2010-05-11 |
WO2005049961A1 (en) | 2005-06-02 |
BRPI0416803B1 (pt) | 2015-12-22 |
NO20035196L (no) | 2005-05-23 |
CN1910336B (zh) | 2012-05-09 |
DE602004014026D1 (de) | 2008-07-03 |
DK1697614T3 (da) | 2008-09-01 |
US20070163776A1 (en) | 2007-07-19 |
CA2587395A1 (en) | 2005-06-02 |
ATE396323T1 (de) | 2008-06-15 |
HK1094978A1 (en) | 2007-04-20 |
BRPI0416803A (pt) | 2007-01-09 |
RU2006118368A (ru) | 2007-12-27 |
EP1697614B1 (en) | 2008-05-21 |
NO20035196D0 (no) | 2003-11-21 |
CN1910336A (zh) | 2007-02-07 |
ES2308291T3 (es) | 2008-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2361061C2 (ru) | Испытательная заглушка | |
US9903179B2 (en) | Enhanced hydrocarbon well blowout protection | |
CA2944297C (en) | Tubular airlock assembly | |
EP2002080B1 (en) | Sealing device | |
ES2790901T3 (es) | Obturador de ajuste sin intervención y procedimiento de ajuste para el mismo | |
JP6059368B2 (ja) | アニュラー圧力開放システム | |
US7624796B2 (en) | Arrangement of test plug | |
EA027507B1 (ru) | Устройство обработки подземных пластов для интенсификации притока | |
RU2697439C2 (ru) | Керамическая разрывная куполообразная мембрана для управления давлением | |
BR112020002845A2 (pt) | tampa e sistema de abandono para a formação de uma tampa superior ao abandonar um poço de óleo e gás | |
US10113382B2 (en) | Enhanced hydrocarbon well blowout protection | |
NO20111506A1 (no) | Universal frachylse | |
US20180334878A1 (en) | Well tool device with a frangible glass body | |
US20160024873A1 (en) | Method and structure for protecting a crushable plug in a pipe section for hydrocarbon production, and use thereof | |
US20230143855A1 (en) | Rupture disc assembly | |
US20020134270A1 (en) | Explosive system for casing damage repair | |
US20190376358A1 (en) | Cap for a Hydrocarbon Production Well and Method of Use | |
GB2511759A (en) | Apparatus and method for installing a barrier in a tubular conduit | |
GB2330164A (en) | Method of controlling downhole hydraulic activation circuits |