RU2380513C1

RU2380513C1 - Hydraulic installation device

Info

Publication number: RU2380513C1
Application number: RU2008130822/03A
Authority: RU
Inventors: Марат Мирсатович Нагуманов (RU); Марат Мирсатович Нагуманов; Марат Хуснуллович Аминев (RU); Марат Хуснуллович Аминев; Иван Васильевич Шибеев (RU); Иван Васильевич Шибеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (ООО НПФ "Пакер")
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: invention related for a tubing string disconnection and the following connection to bottomhole equipment. Proposed hydraulic installation device consists of a case, a connecting unit and a collet, a nut. The case executed borings for bores on the collet leafs, which depth is equal to bores height. In the connection unit, between top and bottom parts executed radial holes for washing and located in staggered order. The boring executed stepped with two bores, the boring of the smaller diametre is for sealing, boring of the bigger diametre for the piston with cylindrical step displacement. At that length of the bottom boring cylindrical part is greater than the top boring length, but smaller than distance from a base of external cylinder case to boring for bores on the collet leafs. The piston executed with a cylindrical step and cannels, on the step for share bolts, in a middle part under the collet leafs and on the ends under sealing. In the piston top end part a ball located and an internal cant executed. The case connected with the connecting unit through the collet and the piston and fixed with a nut. The nut executed with boring for collet base bore.

EFFECT: reliability and efficiency of parker installation works increase, time consumption decrease.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике добычи жидких или газообразных углеводородов и предназначено для отсоединения и последующего соединения колонны труб со скважинным оборудованием, в том числе и пакерных систем в добывающих и нагнетательных скважинах с одним или несколькими эксплуатационными объектами (пластами).The invention relates to techniques for the production of liquid or gaseous hydrocarbons and is intended to disconnect and then connect the pipe string to the downhole equipment, including packer systems in production and injection wells with one or more production facilities (formations).

В настоящее время известен Разъединитель колонны Шарифова (патент РФ №2203385 от 02.02.2001 г.), содержащий ствол с буртом, радиальными отверстиями и наружными уплотнительными кольцами. На стволе снизу установлены кожух с внутренними уплотнительными кольцами и упор со срезными винтами. Кожух образует со стволом верхнюю и нижнюю камеры. Сверху размещен корпус с верхним переводником и нижним цилиндром с внутренними уплотнительными манжетами и цангой. На стволе установлен фиксатор и соответственно ему в кожухе выполнена канавка. В стволе установлена скользящая втулка с наружным фиксатором и уплотнительными кольцами, герметично изолирующая его радиальные отверстия. Наружный фиксатор выполнен в виде пружинного кольца. Разъединитель колонны предусматривает возможность отсоединения корпуса от ствола гидравлическим или механическим способом, а также при помощи тросово-канатного инструмента, и проведения телескопическопического хода и их автоматическое сцепление при вводе корпуса на ствол.Currently known Sharifov column disconnector (RF patent No. 2203385 dated 02.02.2001), containing a barrel with a shoulder, radial holes and outer sealing rings. A casing with internal o-rings and an emphasis with shear screws are installed on the bottom of the barrel. The casing forms the upper and lower chambers with the barrel. A housing with an upper sub and a lower cylinder with internal sealing cuffs and collets is placed on top. A lock is installed on the barrel and, accordingly, a groove is made in the casing. A sliding sleeve with an external retainer and o-rings is installed in the barrel, hermetically insulating its radial holes. The external lock is made in the form of a spring ring. The column disconnector provides for the possibility of disconnecting the housing from the barrel hydraulically or mechanically, as well as using a cable-rope tool, and conducting a telescopic move and their automatic engagement when entering the housing on the barrel.

Принятым за прототип, является устройство - Разъединяющее устройство Шарифова (патент РФ №2203386 от 02.02.2001 г.), содержащее корпус с внутренними канавками, гильзу, цангодержатель, наконечник, ствол. Корпус жестко соединен сверху с переходником, а снизу - с упором. В корпусе установлена с возможностью осевого перемещения гильза с внутренней расточкой и наружным фиксатором. Упор имеет внутреннюю поверхность под уплотнительные манжеты и радиальные каналы для кулачков. Цангодержатель выполнен с окнами под лепестки цанги. Корпус выполнен с двумя внутренними верхней и нижней канавками под наружный фиксатор гильзы, которая выполнена с внутренней посадочной поверхностью, радиальными отверстиями и наружными канавками. Уплотнительные кольца установлены в канавках под внутреннюю поверхность корпуса. Разъединяющее устройство РУ предусматривает возможность отсоединения корпуса от ствола как гидравлическим, так и механическим способом, а также при помощи тросово-канатного инструмента и проведения телескопическопического хода.Taken as a prototype, is a device - Sharifov Disconnecting Device (RF patent No. 2203386 dated 02.02.2001), comprising a housing with internal grooves, a sleeve, a holder, a tip, a barrel. The housing is rigidly connected from above to the adapter, and from below to the stop. A sleeve with axial movement with an internal bore and an external clamp is mounted in the housing with axial movement. The emphasis has an inner surface for sealing cuffs and radial channels for cams. The holder is made with windows for the collet petals. The housing is made with two inner upper and lower grooves for the outer liner retainer, which is made with an inner seating surface, radial holes and outer grooves. O-rings are installed in grooves under the inner surface of the housing. The disconnecting device of the switchgear provides for the possibility of disconnecting the body from the barrel both hydraulically and mechanically, as well as using a cable-rope tool and conducting a telescopic move.

Недостатком устройств общим для обоих аналогов является то, что при установке нескольких гидравлических пакеров в одной скважине РК и РУ, вследствие своих конструктивных особенностей, при создании давления действует выталкивающая сила, разъединяющая их раньше, чем происходит посадка верхнего пакера. Это приводит к потере надежности и эффективности работ, увеличению времени ремонта и удорожанию его, а также к потерям в добыче полезных ископаемых.A disadvantage of the devices common to both analogues is that when several hydraulic packers are installed in one well of the Republic of Kazakhstan and RU, due to their design features, a buoyant force acts when pressure is created, disconnecting them before the upper packer is planted. This leads to a loss of reliability and efficiency of work, an increase in repair time and its cost, as well as to losses in mining.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности работ пакерного и/или другого оборудования, сокращения времени их проведения и эксплуатационных расходов по обслуживанию скважин за счет увеличения межремонтного периода работы скважинного оборудования и увеличение добычи жидких или газообразных углеводородов на более длительный период.The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of packer and / or other equipment, reduce the time and maintenance costs of well servicing by increasing the overhaul period of well equipment and increasing the production of liquid or gaseous hydrocarbons for a longer period.

Для решения этой задачи предложен инструмент посадочный гидравлический, состоящий из корпуса, переходника, цанги и гайки. Корпус выполнен с расточкой под бурты на лепестках цанги и глубина ее выполнена равной высоте буртов. В переходнике, между верхней и нижней частью выполнены радиальные отверстия для промывки и срезных винтов и расположены в шахматном порядке. Расточка выполнена ступенчато с двумя буртами, расточка меньшего диаметра для уплотнения, расточка большего диаметра для перемещения поршня с цилиндрическим выступом. При этом длина цилиндрической части нижней расточки больше длины верхней расточки, но меньше расстояния от основания внутреннего цилиндра корпуса до расточки под бурты лепестков цанги. Поршень выполнен с цилиндрическим выступом и проточками, на выступе под срезные винты, в средней части под лепестки цанги с высотой, равной высоте буртов на лепестках цанги и по концам под уплотнения. В верхней торцевой части поршня размещен шар и выполнена внутренняя фаска. Корпус соединен с переходником через цангу и поршень и зафиксирован гайкой. Гайка выполнена с расточкой под бурт основания цанги. Переходник выполнен с внутренней трубной резьбой в верхней части и с наружной резьбой под гайку в нижней части.To solve this problem, a landing hydraulic tool is proposed, consisting of a housing, an adapter, a collet and a nut. The body is made with a bore under the shoulders on the petals of the collet and its depth is made equal to the height of the shoulders. In the adapter, between the upper and lower parts there are made radial holes for washing and shear screws and are staggered. The bore is made in steps with two shoulders, a bore of a smaller diameter for sealing, a bore of a larger diameter for moving the piston with a cylindrical protrusion. The length of the cylindrical part of the lower bore is greater than the length of the upper bore, but less than the distance from the base of the inner cylinder of the body to the bore under the collar of the petals of the collet. The piston is made with a cylindrical protrusion and grooves, on the protrusion under the shear screws, in the middle part under the collet petals with a height equal to the height of the collars on the collet petals and at the ends under the seals. A ball is placed in the upper end part of the piston and an internal chamfer is made. The housing is connected to the adapter through a collet and piston and fixed with a nut. The nut is made with a bore under the shoulder of the base of the collet. The adapter is made with an internal pipe thread in the upper part and with an external thread for a nut in the lower part.

На фиг.1-5 показаны основные элементы инструмента посадочного гидравлического.Figure 1-5 shows the main elements of the tool landing hydraulic.

Инструмент посадочный гидравлический состоит из корпуса 1, переходника 2, цанги 3, гайки 4, поршня 5, шара 6 и срезных винтов 7. Корпус 1 выполнен с расточкой 8 под бурты 9 на лепестках 10 цанги 3, а глубина ее выполнена равной высоте буртов 9. Цанга 3 состоит из основания с буртом 11 и юбки 12. В переходнике 2 между верхней и нижней частью выполнены радиальные отверстия 13 для промывки и отверстия 14 для срезных винтов 7. Расточка меньшего диаметра 15 предназначена для уплотнения, а расточка большего диаметра 16 - для перемещения поршня 5 с цилиндрическим выступом 17. Длина цилиндрической части нижней расточки больше длины верхней расточки, но меньше расстояния от основания внутреннего цилиндра 18 корпуса 1 до расточки под бурты лепестков цанги 3. Внутренняя трубная резьба 19 расположена в верхней части переходника 2, а наружная резьба 20 под гайку в нижней части корпуса. Поршень 5 выполнен с цилиндрическим выступом 17 и проточкой 21 под срезные винты 7, а также с проточкой 22 в средней части под лепестки 10 глубиной, равной высоте буртов 9 цанги 3. Проточки 23 выполнены под уплотнения, а в верхней части выполнена внутренняя фаска 24 под шар 6.Hydraulic landing tool consists of a housing 1, an adapter 2, a collet 3, a nut 4, a piston 5, a ball 6, and shear screws 7. The housing 1 is made with a bore 8 under the shoulders 9 on the petals 10 of the collets 3, and its depth is equal to the height of the shoulders 9 Collet 3 consists of a base with a shoulder 11 and a skirt 12. In the adapter 2, radial holes 13 for flushing and holes 14 for shear screws 7 are made between the upper and lower parts. A bore of a smaller diameter 15 is used for sealing, and a bore of a larger diameter 16 is used for movement of the piston 5 with a cylindrical protrusion pom 17. The length of the cylindrical part of the lower bore is greater than the length of the upper bore, but less than the distance from the base of the inner cylinder 18 of the housing 1 to the bore under the collar of the petals of the collet 3. The inner pipe thread 19 is located in the upper part of the adapter 2, and the external thread 20 under the nut in the lower body parts. The piston 5 is made with a cylindrical protrusion 17 and a groove 21 under the shear screws 7, as well as with a groove 22 in the middle part under the petals 10 with a depth equal to the height of the collars 9 of the collet 3. The grooves 23 are made for seals, and the inner chamfer 24 is made in the upper part ball 6.

Инструмент посадочный гидравлический работает следующим образом:Hydraulic landing tool works as follows:

В составе пакерного или другого оборудования его спускают в скважину на колонне труб. Устанавливают пакер механическим или гидравлическим известным способом, согласно инструкции по эксплуатации. Проверяют герметичность установки пакера снизу и сверху закачкой жидкости и созданием избыточного давления в колонне труб или кольцевом пространстве скважины соответственно. Затем для отсоединения сбрасывают шар 6 в колонну труб и после его установки в фаску 24 поршня 5 создают избыточное давление. Под действием силы, передаваемой через шар 6 на поршень 5 при работе уплотнений 23, он движется вниз и своим цилиндрическим выступом 17 и проточкой на нем 21, срезает винты 7, установленные в отверстиях 14 переходника 2 и открывает радиальные промывочные отверстия 13. Одновременно с этим проточка 22 в средней части поршня 5 устанавливается против буртов 9 на лепестках 10 цанги 3. Закачкой технологической жидкости в колонну труб промывают верхнюю часть пакера или другого оборудования и устройство через радиальные промывочные отверстия 13, уменьшая вероятность осложнения от механических отложений при отсоединении переходника 2 с колонной труб от корпуса 1. С минимально возможным ускорением приступают к подъему колонны труб, после выборки ее веса на крюкоблок и при приложении подъемной силы на переходник 2, он начинает движение вверх. Бурты 9 на лепестках 10 цанги 3 сжимаются и из расточки 8 в корпусе 1 уходят в проточку 22 в средней части поршня 5. Так как бурт 11 основания цанги 3 зафиксирован гайкой 4, движение цанги 3 происходит совместно с переходником 2 и поршнем 5 и происходит их разъединение с корпусом 1. Подъемом колонны труб инструмент посадочный гидравлический поднимают на поверхность.As part of a packer or other equipment, it is lowered into the well on a pipe string. Install the packer mechanically or hydraulically in a known manner, according to the operating instructions. Check the tightness of the installation of the packer bottom and top by pumping fluid and creating excessive pressure in the pipe string or annular space of the well, respectively. Then, to disconnect, the ball 6 is dropped into the pipe string and, after its installation in the chamfer 24 of the piston 5, excessive pressure is created. Under the action of the force transmitted through the ball 6 to the piston 5 during the operation of the seals 23, it moves downward and with its cylindrical protrusion 17 and the groove on it 21, cuts off the screws 7 installed in the holes 14 of the adapter 2 and opens the radial washing holes 13. At the same time a groove 22 in the middle of the piston 5 is installed against the shoulders 9 on the petals 10 of the collet 3. By pumping the process fluid into the pipe string, the upper part of the packer or other equipment and the device are washed through radial flushing holes 13, reducing the There is an obvious complication from mechanical deposits when the adapter 2 with the pipe string is disconnected from the housing 1. With the smallest possible acceleration, they start lifting the pipe string, after selecting its weight on the hook block and when lifting force is applied to the adapter 2, it starts to move up. The collars 9 on the petals 10 of the collet 3 are compressed and from the bore 8 in the housing 1 go into the groove 22 in the middle of the piston 5. Since the collar 11 of the base of the collet 3 is fixed with a nut 4, the movement of the collet 3 occurs together with the adapter 2 and the piston 5 and they disconnection from the housing 1. By lifting the pipe string, the hydraulic landing tool is raised to the surface.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить надежность и эффективность работ по установке пакерного и/или другого оборудования, сократить время их проведения и эксплуатационные расходы по обслуживанию скважин за счет увеличения межремонтного периода работы скважинного оборудования и увеличить добычу жидких или газообразных углеводородов на более длительный период.Thus, the proposed device can improve the reliability and efficiency of the installation of packer and / or other equipment, reduce the time and maintenance costs for well maintenance by increasing the overhaul period of the downhole equipment and increase the production of liquid or gaseous hydrocarbons for a longer period.

Claims

1. Hydraulic landing tool, consisting of a housing, adapter, collet, nut, characterized in that the housing is made with a bore under the shoulders on the petals of the collet and its depth is equal to the height of these shoulders, and radial holes are made in the adapter between the upper and lower parts for flushing and shear screws and are staggered, and the bore is made stepwise with two shoulders, a bore of a smaller diameter for sealing, and a bore of a larger diameter for moving the piston with a cylindrical protrusion, while for in the cylindrical part of the lower bore is greater than the length of the upper bore, but less than the distance from the base of the inner cylinder of the body to the bore under the collars of the collet petals, and the piston is made with a cylindrical protrusion and grooves, on the protrusion under the shear screws, in the middle part under the collet petals with a depth equal to the height of the shoulders on the petals of the collet and at the ends under the seal, and in the upper end part of the piston a ball is placed and an inner chamfer is made.

2. Hydraulic landing tool according to claim 1, characterized in that the housing is connected to the adapter through a collet and a piston and is fixed with a nut.

3. The landing tool hydraulic according to claim 2, characterized in that the nut is made with a bore under the shoulder of the base of the collet.

4. The landing tool hydraulic according to claim 1, characterized in that the adapter is made with an internal pipe thread in the upper part and with an external thread for a nut in the lower part.