RU2441140C2 - Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well - Google Patents

Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well Download PDF

Info

Publication number
RU2441140C2
RU2441140C2 RU2009144374/03A RU2009144374A RU2441140C2 RU 2441140 C2 RU2441140 C2 RU 2441140C2 RU 2009144374/03 A RU2009144374/03 A RU 2009144374/03A RU 2009144374 A RU2009144374 A RU 2009144374A RU 2441140 C2 RU2441140 C2 RU 2441140C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anchor
hollow rod
liner
cementing
parker
Prior art date
Application number
RU2009144374/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009144374A (en
Inventor
Марат Темирханович Абдурахманов (RU)
Марат Темирханович Абдурахманов
Илдус Рифович Набиуллин (RU)
Илдус Рифович Набиуллин
Динар Ильгизович Низамов (RU)
Динар Ильгизович Низамов
Станислав Валерьевич Старков (RU)
Станислав Валерьевич Старков
Константин Айратович Баграмов (RU)
Константин Айратович Баграмов
Сергей Владимирович Быков (RU)
Сергей Владимирович Быков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") filed Critical Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть")
Priority to RU2009144374/03A priority Critical patent/RU2441140C2/en
Publication of RU2009144374A publication Critical patent/RU2009144374A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2441140C2 publication Critical patent/RU2441140C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.
SUBSTANCE: proposed device comprises assembly for disconnection of casing liner connected with guide funnel of hydraulically driven anchor-parker assembly housing hollow rod with radial holes. Note here that said hollow rod and anchor-parker assembly case for annular chamber. Note also that anchor and parker assemblies are integrated and made up of shaped tube with sealed bottom. Plunger is fitted on shear pins in top section of said annular chamber to overlap channel of communication between said annular chamber and shaped tube inner space when pins are sheared by hydraulic pressure. Mind that hollow rod top end is pivoted while suspended cementing plug locking assembly is fitted on rod opposite end. Said anchor-parker assembly bottom section is connected with casing liner branch pipe engaged with liner.
EFFECT: higher reliability, ruled out sticking in curved well, simplified design, lower costs.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для спуска, подвески и цементирования потайных колонн, в т.ч. хвостовиков.The invention relates to the field of fastening of oil and gas wells, and in particular to devices for lowering, suspension and cementing secret columns, including shanks.

Известен способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ №1813171, МПК Е21В 43/10, оп. 30.04.1993, бюл. №16), обеспечивающий спуск хвостовика в скважину, установку его верхней части в нижнем конце предыдущей обсадной колонны и промывку скважины, заключающийся в том, что перед спуском хвостовика в скважину, в его верхней части обсадной колонны устанавливают профильную трубу, диаметр описанной окружности которой равен наружному диаметру ее цилиндрических соединительных концов, а после спуска хвостовика и промывки скважины создают избыточное давление в полости хвостовика и выправляют профильную трубу до плотного прижатия ее к стенкам обсадной колонны.A known method of installing the liner casing in the well (RF patent No. 1813171, IPC ЕВВ 43/10, op. 04.30.1993, bull. No. 16), providing the descent of the liner into the well, installing its upper part in the lower end of the previous casing and flushing well, in which, before the liner is lowered into the well, a profile pipe is installed in its upper part of the casing, the diameter of the circumscribed circle of which is equal to the outer diameter of its cylindrical connecting ends, and after the liner is lowered and the well is flushed, ytochnoe pressure in the cavity of the shank and the pipe to straighten the profile is pressed firmly against the walls of its casing.

Недостатком является то, что данный способ предполагает спуск и установку хвостовика в обсадной колонне без цементирования, а в случае необходимости цементирования хвостовика способ не обеспечивает качественного проведения работ из-за невозможности применения разделительных цементировочных пробок. Также недостатком данного способа является необходимость проведения дополнительных работ по развальцеванию профильных труб с помощью развальцевателя.The disadvantage is that this method involves the descent and installation of the liner in the casing without cementing, and if cementing the liner is necessary, the method does not provide high-quality work due to the impossibility of using separation cement plugs. Another disadvantage of this method is the need for additional work on flaring profile pipes using a flare tool.

Известно устройство для подвески и герметизации потайной обсадной колонны (патент РФ №2279536, МПК Е21В 33/14, оп. 10.07.2006, бюл. №19), содержащее корпус с радиальными отверстиями, гидрокамеру с кольцевым поршнем-толкателем с установленными на нем жесткими фонарями-центраторами. Заякоривание и пакерование устройства производится путем создания внутритрубного избыточного давления (после получения давления «стоп»), которое передается через радиальные отверстия в полость гидрокамеры и приводит к продольному перемещению кольцевого поршня. Последний, в свою очередь, толкает и сжимает уплотнительный элемент (пакер) и через него подвижную конусную втулку, которая раскрывает якорные плашки и заякоривает устройство.A device for hanging and sealing a countersunk casing (RF patent No. 2279536, IPC ЕВВ 33/14, op. 10.07.2006, bull. No. 19), comprising a housing with radial holes, a hydraulic chamber with an annular piston-pusher with rigid mounted on it centralizer lights. Anchoring and packing of the device is carried out by creating an in-tube overpressure (after receiving the “stop” pressure), which is transmitted through radial holes to the cavity of the chamber and leads to the longitudinal movement of the annular piston. The latter, in turn, pushes and compresses the sealing element (packer) and through it a movable conical sleeve, which opens the anchor dies and anchors the device.

Недостатками устройства являются: 1) передача усилия на конусную втулку плашек якоря производится через пластичный (резиновый) уплотнительный элемент, который при сжатии может разрушиться, что приведет к отказу якорного и пакерного узлов, 2) недостаточный зазор между корпусом устройства и эксплуатационной колонной, который значительно ограничивает радиальные размеры устройства и делает невозможным создание работоспособного устройства для указанных типоразмеров хвостовика и эксплуатационной колонны.The disadvantages of the device are: 1) the force is transmitted to the conical sleeve of the anchor dies through a plastic (rubber) sealing element, which can collapse during compression, which will lead to failure of the anchor and packer assemblies, 2) insufficient clearance between the device body and the production casing, which is significantly limits the radial dimensions of the device and makes it impossible to create a workable device for the specified sizes of the shank and production casing.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ №2171366, МПК Е21В 43/10, МПК Е21В 33/14, оп. 27.07.2001), содержащее корпус и связанную с ним транспортировочную колонну, в верхней части хвостовика помещены разъединитель, пакер и якорь, устройство имеет патрубок с радиальными отверстиями и под этими отверстиями дроссельно-запорный клапан для перекрытия этим клапаном внутреннего сечения патрубка при заданном расходе жидкости с заданными реологическими свойствами. При этом патрубок связан с корпусом, образует с хвостовиком в верхней его части кольцевую полость, гидравлически связанную с полостью патрубка через его радиальные отверстия, и с узлами привода якоря, пакера и разъединителя и имеет возможность его извлечения из скважины с корпусом и транспортировочной колонной.The closest technical solution taken as a prototype is a device for installing and sealing a casing liner in a well (RF patent No. 2171366, IPC ЕВВ 43/10, IPC ЕВВ 33/14, op. 27.07.2001), containing a housing and associated with a transport column, a disconnector, a packer and an anchor are placed in the upper part of the shank, the device has a nozzle with radial openings and a throttle-shutoff valve under these openings to shut off this valve with an internal section of the nozzle at a given flow rate with specified rheology physical properties. At the same time, the pipe is connected to the body, forms an annular cavity with a liner in its upper part, hydraulically connected with the pipe cavity through its radial holes, and with the armature, packer and disconnector drive units and has the ability to be removed from the well with the body and the transport column.

К недостаткам этого устройства можно отнести то, что 1) данный способ предполагает спуск и установку хвостовика в обсадной колонне без цементирования, а в случае необходимости цементирования хвостовика способ не обеспечивает качественного проведения работ из-за невозможности применения разделительных цементировочных пробок, 2) относительно малая площадь контакта якорного узла (плашек) с колонной, что не обеспечивает в должной степени качественного сцепления плашек с эксплуатационной колонной, что в свою очередь, может негативно отразиться на процессе подвешивания хвостовика, 3) относительно малая площадь герметизирующих элементов пакера, что при невысоких прочностных свойствах не гарантирует качественного перекрытия заколонного пространства, 4) высока вероятность заклинивания сопряженных (трущихся) поверхностей устройства, что в случает несрабатывания одного из них может привести к отказу в работе всего устройства.The disadvantages of this device include the fact that 1) this method involves lowering and installing the liner in the casing without cementing, and if cementing the liner is necessary, the method does not provide high-quality work due to the impossibility of using separation cement plugs, 2) a relatively small area contact of the anchor assembly (dies) with the string, which does not provide a proper degree of good adhesion of the dies to the production string, which, in turn, can negatively reflect during the suspension of the shank, 3) a relatively small area of the sealing elements of the packer, which, with low strength properties, does not guarantee a good overlap of the annular space, 4) there is a high probability of jamming of the mating (rubbing) surfaces of the device, which in case of failure of one of them can lead to failure in the operation of the entire device.

Технический результат заявляемого устройства заключается в повышении надежности устройства путем устранения выявленных недостатков у прототипа и упрощения конструкции.The technical result of the claimed device is to increase the reliability of the device by eliminating identified shortcomings in the prototype and simplifying the design.

Указанный результат достигается тем, что устройство для подвески и цементирования колонны хвостовика в скважине, включающее узел разъединения подвески хвостовика, состоящий из разъединительного переводника с замковой резьбой под бурильные трубы и соединенный с направляющей воронкой якорно-пакерного узла, имеющего гидравлический привод и во внутренней полости которого установлен полый шток с радиальными отверстиями, образующий с корпусом якорно-пакерного узла кольцевую полость, согласно изобретению тем, что разъединительный переводник оснащен левой соединительной (трапецеидальной) резьбой для соединения с направляющей воронкой, при этом якорный и пакерный узлы совмещены и состоят из профильной трубы, которая установлена между верхним и нижним концевыми переводниками, причем нижняя часть кольцевой полости устройства загерметизирована уплотнительными манжетами, а в ее верхней части установлен плунжер, зафиксированный срезными элементами и перекрывающий канал сообщения между гидрокамерой, сообщенной с внутренней полостью полого штока, и внутренним пространством профильной трубы, при этом крепление верхнего конца полого штока выполнено шарнирно-подвижным посредством установки верхней подвесной муфты с полусферической поверхностью в ответную поверхность разъединительного переводника, а на противоположном конце полого штока установлен узел фиксации подвесной цементировочной пробки, включающий нижнюю муфту с закрепленной на ней посредством срезных винтов подвесной цементировочной пробкой, причем узел фиксации пробки входит во внутреннюю полость патрубка хвостовика, который с верхней стороны соединен с нижним концевым переводником, а с нижней - с хвостовиком.This result is achieved by the fact that the device for suspension and cementing the liner string in the well, including a liner suspension separation unit, consisting of a disconnecting sub with locking thread for drill pipes and connected to the guide funnel of the anchor-packer unit having a hydraulic drive and in the internal cavity of which a hollow rod with radial openings is installed, which forms an annular cavity with the housing of the anchor-packer assembly, according to the invention, in that the nickname is equipped with a left connecting (trapezoidal) thread for connection with the guide funnel, while the anchor and packer units are combined and consist of a profile pipe that is installed between the upper and lower end sub, and the lower part of the annular cavity of the device is sealed with sealing cuffs, and in its upper of the part, a plunger is installed, fixed by shear elements and blocking the communication channel between the hydro chamber connected to the internal cavity of the hollow rod, and the internal space m of the profile pipe, while the fastening of the upper end of the hollow rod is pivotally movable by installing the upper suspension sleeve with a hemispherical surface in the mating surface of the disconnecting sub, and at the opposite end of the hollow rod the suspension cementing tube fixation unit is installed, including the lower sleeve mounted on it with shear screws suspended cementing plug, and the fixing unit of the plug is included in the inner cavity of the shank pipe, which is from the upper side us connected to a lower end subs, and with the bottom - with a shank.

Устройство состоит из трех функционально раздельных узлов (см. фиг.1):The device consists of three functionally separate nodes (see figure 1):

1) узла разъединения устройства от бурильных труб (верхняя часть устройства - (узел I));1) the unit for disconnecting the device from the drill pipe (the upper part of the device is (node I));

2) совмещенного якорно-пакерного узла с гидроприводом (средняя часть устройства (узел II));2) combined anchor-packer unit with a hydraulic actuator (middle part of the device (unit II));

3) узла фиксации подвесной цементировочной пробки (нижняя часть устройства (узел III)).3) the fixation unit of the suspended cementing plug (lower part of the device (unit III)).

Продольный разрез устройства в исходном положении с обозначениями элементов показан на фиг.1, где;A longitudinal section of the device in the initial position with the designations of the elements shown in figure 1, where;

1 - разъединительный переводник; 2 - подвесная муфта полого штока с полусферической поверхностью; 3 - направляющая воронка; 4 - левая соединительная резьба; 5 - отверстие гидрокамеры; 6 - полость гидрокамеры; 7 - плунжер; 8 - срезные элементы; 9 - верхний концевой переводник; 10 - полость устройства; 11 - технологическое отверстие; 12 - профильная труба; 13 - внутритрубное пространство; 14 - полый шток; 15 - нижний концевой переводник; 16 - уплотнительные манжеты; 17 - нижняя муфта полого штока; 18 - срезные винты; 19 - подвесная цементировочная пробка; 20 - патрубок хвостовика.1 - disconnecting sub; 2 - a suspended coupling of a hollow rod with a hemispherical surface; 3 - guide funnel; 4 - left connecting thread; 5 - a hole of a hydro chamber; 6 - cavity of the hydrochamber; 7 - a plunger; 8 - shear elements; 9 - upper terminal sub; 10 - the cavity of the device; 11 - technological hole; 12 - profile pipe; 13 - in-tube space; 14 - hollow stock; 15 - lower end sub; 16 - sealing cuffs; 17 - the lower coupling of the hollow rod; 18 - shear screws; 19 - suspended cementing plug; 20 - shank pipe.

Узел разъединения подвески хвостовика располагается в верхней части устройства (см. фиг.1, узел 1) и состоит из разъединительного переводника 1 с замковой резьбой под бурильные трубы и левой соединительной резьбой 4 для соединения с направляющей воронкой 3. Разъединительный переводник 1 имеет внутреннюю полусферическую проточку для установки с незначительным (до 0,5 мм) зазором подвесной муфты полого штока с полусферической поверхностью 2 (также имеющую ответную полусферическую поверхность), что обеспечивает шарнирно-подвижное крепление верхнего конца полого штока 14. Шарнирный (маятниковый) способ подвески полого штока 14 позволяет радиально перемещаться (отклоняться) нижнему и верхнему концам полого штока 14 относительно защемленной плунжером 7 средней его части и обеспечивает снятие изгибных и других напряжений в теле полого штока, также воздействующих на рабочие элементы гидроузла при перемещении плунжера 7 в процессе работы. И предотвратить возможные заклинки трущихся пар устройства (полый шток-плунжер; плунжер - внутренняя поверхность верхнего концевого переводника и др.). В аналогичных устройствах (например, в прототипе-устройстве ПХЦЗ) предусмотрено резьбовое («жесткое») соединение полого штока к разъединительному переводнику, что, по-видимому, является причиной частых его отказов в работе.The shank suspension separation unit is located in the upper part of the device (see Fig. 1, unit 1) and consists of a disconnection sub 1 with a locking thread for drill pipes and a left connecting thread 4 for connection to a guiding funnel 3. The disconnecting sub 1 has an internal hemispherical groove for installation with an insignificant (up to 0.5 mm) clearance of the hollow rod suspension coupling with a hemispherical surface 2 (also having a reciprocal hemispherical surface), which provides articulated and movable mounting the upper end of the hollow rod 14. The hinged (pendulum) method of suspension of the hollow rod 14 allows the lower and upper ends of the hollow rod 14 to be radially moved (deflected) relative to the middle part of the hollow plunger 7 and relieves bending and other stresses in the body of the hollow rod, which also affect working elements of the hydraulic system when moving the plunger 7 in the process. And to prevent possible spells of rubbing pairs of the device (hollow stem-plunger; plunger - the inner surface of the upper end sub, etc.). In similar devices (for example, in the prototype PChZZ device), a threaded ("rigid") connection of the hollow rod to the disconnecting sub is provided, which, apparently, is the reason for its frequent failures.

Для обеспечения герметичности резьбовых соединений и полости гидрокамеры детали устройства снабжены уплотнительными элементами - резиновыми кольцами (не обозначены).To ensure the tightness of the threaded joints and the cavity of the hydraulic chamber, the device parts are equipped with sealing elements - rubber rings (not indicated).

Якорно-пакерный узел является совмещенным, и заякоривание (фиксация подвески хвостовика в эксплуатационной колонне) и пакерование (перекрытие заколонного пространства между хвостовиком и эксплуатационной колонной) производится профильной трубой 12, которая, в данном устройстве, выполняет функции как якоря, так и пакера. Якорно-пакерный узел расположен в средней части устройства (фиг.1, узел II) и состоит из профильной трубы 12 с верхним 9 и нижним 15 концевыми переводниками; полости устройства 10 ограниченной наружной поверхностью полого штока 14 и внутренней поверхностью профильной трубы 12; плунжера 7, перекрывающего (до срабатывания узла) канал сообщения полости устройства 10 с внутритрубным пространством 13 через отверстие гидрокамеры 5 и зафиксированного от перемещения срезными элементами 8. Нижняя часть полости устройства герметизируется уплотнительными манжетами 16.The anchor-packer unit is combined, and anchoring (fixing the suspension of the shank in the production string) and packing (overlapping the annular space between the shank and the production string) is performed by the profile pipe 12, which, in this device, performs the functions of both the anchor and the packer. The anchor-packer unit is located in the middle part of the device (Fig. 1, unit II) and consists of a profile pipe 12 with an upper 9 and a lower 15 end sub; the cavity of the device 10 is limited by the outer surface of the hollow rod 14 and the inner surface of the profile pipe 12; a plunger 7, overlapping (before the node is triggered) the communication channel of the cavity of the device 10 with the in-tube space 13 through the opening of the hydrochamber 5 and fixed from movement by shear elements 8. The lower part of the cavity of the device is sealed with sealing cuffs 16.

Узел фиксации подвесной цементировочной пробки подобен аналогичным устройствам (прототипу ПХЦЗ и др.) и состоит из самой подвесной цементировочной пробки 19, закрепленной срезными винтами 18 на нижней муфте полого штока 17. Узел установлен внутри патрубка хвостовика 20, соединенного с верхней стороны - с нижним концевым переводником 15, а снизу соединяется с хвостовиком 23 (фиг.2, узел III).The fixing unit of the suspended cementing plug is similar to similar devices (prototype PChZZ, etc.) and consists of the hanging cementing plug 19 itself, fixed with shear screws 18 on the lower sleeve of the hollow rod 17. The assembly is installed inside the nozzle of the shank 20, connected from the upper side to the lower end sub 15, and the bottom is connected to the shank 23 (figure 2, node III).

На фиг.2 представлена схема расположения устройства подвески хвостовика в скважине до проведения работ по цементированию, а на фиг.3 после проведения работ по цементированию, где: 21 - бурильные трубы; 22 - эксплуатационная колонна; 23 - колонна-хвостовик; 24 - продуктивный пласт; 25 - «стоп»-кольцо; 26 - обратный клапан; 27 - башмак хвостовика; 28 - цементный раствор; 29 - малая цементировочная пробка.Figure 2 presents the location of the suspension device of the liner in the well before cementing, and figure 3 after cementing, where: 21 - drill pipe; 22 - production casing; 23 - liner string; 24 - reservoir; 25 - “stop” -ring; 26 - check valve; 27 - shank shoe; 28 - cement mortar; 29 - a small cementing plug.

На фиг.4 показано поперечное сечение (А-А) профильной трубы до срабатывания устройства (профиль трубы имеет форму шестилучевой звезды), где: 30 - уплотнительный материал (силикон).Figure 4 shows the cross-section (aa) of the profile pipe before the device is triggered (the pipe profile has the shape of a six-pointed star), where: 30 is the sealing material (silicone).

Фигура 5 иллюстрирует поперечное сечение (Б-Б) после срабатывания устройства (профильная труба раскрывается и принимает круглую форму) и подъема извлекаемой части устройства (полого штока с плунжером, нижней муфтой и уплотнительными манжетами).Figure 5 illustrates the cross-section (BB) after the device is triggered (the profile pipe opens and takes a circular shape) and the removable part of the device is lifted (hollow stem with plunger, lower sleeve and sealing cuffs).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Производят сборку низа колонны-хвостовика с установкой технологической оснастки в последовательности, показанной на фиг.2 - башмак хвостовика 27, обратный клапан 26, «стоп»-кольцо 25, и спускают колонну-хвостовик 23 в скважину. После спуска необходимого (предусмотренного планом работ) количества труб колонны-хвостовика устанавливают устройство подвески хвостовика (см. фиг.2). При этом нижний конец устройства, оканчивающийся патрубком хвостовика 20, наворачивают на верхнюю (последнюю) трубу колонны-хвостовика, а верхний конец устройства (разъединительный переводник 1) посредством замковой резьбы соединяют с бурильными трубами 21 и продолжают спуск колонны-хвостовика на бурильных трубах до проектной глубины.Assemble the bottom of the liner string with the installation of tooling in the sequence shown in Fig. 2 — shank shoe 27, check valve 26, “stop” ring 25, and lower the liner string 23 into the well. After the descent of the required (provided by the work plan) number of pipes of the liner string, the liner suspension device is installed (see Fig. 2). At the same time, the lower end of the device, ending with a nozzle of the liner 20, is screwed onto the upper (last) pipe of the liner string, and the upper end of the device (disconnecting sub 1) is connected to the drill pipes 21 by means of a locking thread and the descent of the liner string on the drill pipes continues to the design depths.

После спуска колонны-хвостовика 23 скважину промывают, на верхнюю трубу наворачивают цементировочную головку (не обозначено) с заранее установленной и зафиксированной в ней малой цементировочной пробкой 29 (см. фиг.3), производят закачку расчетного объема цементного раствора (в соответствии с планом работ). Далее, из цементировочной головки освобождают малую цементировочную пробку 29 и производят продавливание цементного раствора «поверх пробки» расчетным объемом бурового раствора или технической воды. В процессе продавливания, малая цементировочная пробка 29 садится на подвесную цементировочную пробку 19 и перекрывает ее проходное отверстие, вследствие чего повышается гидравлическое давление во внутритрубном пространстве 13 и происходит срез срезных винтов 18, фиксирующих подвесную цементировочную пробку 19 (см. фиг.1). Далее, малая цементировочная пробка 29 и подвесная цементировочная пробка 19 движутся совместно до посадочного седла «стоп»-кольца 25 и перекрывают его отверстие, при этом начинает повышаться внутритрубное давление, что сигнализирует об окончании процесса продавки цементного раствора и соответствует давлению «стоп» (Рстоп).After lowering the liner string 23, the well is washed, a cement head (not indicated) is screwed onto the upper pipe with a small cement plug 29 installed and fixed in it (see Fig. 3), the calculated volume of cement mortar is pumped (in accordance with the work plan ) Next, a small cement plug 29 is released from the cementing head and the cement mortar is pushed “over the plug” with the estimated volume of drilling mud or process water. In the process of punching, a small cement plug 29 sits on the suspension cement plug 19 and closes its bore hole, as a result of which the hydraulic pressure in the tube space 13 rises and the shear screws 18 securing the suspension cement plug 19 are cut (see Fig. 1). Further, the small cement plug 29 and the suspended cement plug 19 move together to the landing seat of the “stop” ring 25 and block its hole, while the in-pipe pressure begins to increase, which signals the end of the cement grouting process and corresponds to the “stop” pressure (Рstop )

С целью заякоривания и пакерования устройства продолжают дальнейшее нагнетание продавочной жидкости в бурильные трубы, тем самым повышая внутритрубное давление до определенной (указанной в паспорте устройства) величины давления среза (Рсреза) срезных элементов 8, фиксирующих плунжер 7. Образующееся избыточное гидравлическое давление жидкости во внутритрубном пространстве 13, через отверстие гидрокамеры 5, передается во внутреннюю полость гидрокамеры 6 и воздействует на кольцевую поверхность плунжера 7, и при достижении величины Рсреза происходит срез срезных элементов 8, фиксирующих плунжер 7 (фиг.1). Плунжер 7 освобождается и перемещается в сторону расширенной части (по диаметру) полости устройства 10, открывая при этом канал сообщения с ней. В результате гидродинамического сообщения в полости устройства 10 происходит повышение давления до величины, соответствующей внутритрубному давлению, и появление динамических сил, давящих на внутреннюю стенку профильной трубы 12. Это давление раздувает и «выправляет» форму профильной трубы до размеров, соответствующих внутреннему диаметру эксплуатационной колонны, до принятия ею круглой формы. Расчетная величина силы прижатия значительна (до 1000 КН), и обеспечивает плотное прижатие профильной трубы 12 к стенке эксплуатационной колонны 22. Проведенные стендовые испытания подтвердили полученные расчетные величины - сила сопротивления движению (сила сцепления) «раздутой» профильной трубы, размещенной внутри эксплуатационной колонны, составила 3000 КН (30 тс/м), что является вполне достаточной для подвешивания колонны-хвостовика длиной до 1000 м.In order to anchor and pack the device, they continue to further pump the squeezing fluid into the drill pipes, thereby increasing the in-pipe pressure to a certain (indicated in the device passport) cut-off pressure (Cut) of the shear elements 8 that fix the plunger 7. The resulting excess hydraulic fluid pressure in the annulus 13, through the opening of the hydraulic chamber 5, is transferred to the internal cavity of the hydraulic chamber 6 and acts on the annular surface of the plunger 7, and upon reaching the value of roiskhodit shear shear elements 8, locking plug 7 (Figure 1). The plunger 7 is released and moves towards the expanded part (in diameter) of the cavity of the device 10, while opening the channel of communication with it. As a result of hydrodynamic communication in the cavity of the device 10, the pressure increases to a value corresponding to the in-line pressure, and the emergence of dynamic forces exerting pressure on the inner wall of the profile pipe 12. This pressure inflates and “straightens” the shape of the profile pipe to sizes corresponding to the inner diameter of the production string, before she takes a round shape. The estimated value of the pressing force is significant (up to 1000 KN), and provides a tight compression of the profile pipe 12 to the wall of the production string 22. The bench tests carried out confirmed the calculated values - the resistance to movement (adhesion force) of the "inflated" profile pipe placed inside the production string, amounted to 3000 KN (30 tf / m), which is quite sufficient for hanging a liner string up to 1000 m long.

После подвешивания колонны-хвостовика 23 в эксплуатационной колонне 22 производят ее отсоединение от бурильных труб 21 (см. фиг.3). Для этого, с целью снятия динамических напряжений в левом резьбовом соединении 4 разъединительного переводника 1, разгружают часть веса бурильной колонны (до величины собственного веса бурильных труб) на заякоренное устройство подвески хвостовика. Далее, путем правого вращения бурильной колонны ротором бурового станка, отсоединяют бурильные трубы 21 по левой соединительной резьбе 4 от направляющей воронки 3 устройства. После отсоединения, вместе с бурильными трубами 21 и разъединительным переводником 1, одновременно, поднимают оставшуюся внутреннюю (извлекаемую) часть устройства, которая включает: плунжер 7, полый шток 14, уплотнительные манжеты 16 и нижнюю муфту полого штока 17 (см. фиг.3).After hanging the liner 23 in the production string 22, it is disconnected from the drill pipe 21 (see figure 3). To this end, in order to relieve dynamic stresses in the left threaded connection 4 of the disconnecting sub 1, a part of the weight of the drill string (to the value of the dead weight of the drill pipe) is unloaded onto the anchored liner suspension device. Further, by right-handed rotation of the drill string by the rotor of the drilling rig, drill pipes 21 are disconnected along the left connecting thread 4 from the guide funnel 3 of the device. After disconnecting, together with the drill pipes 21 and the disconnecting sub 1, at the same time, the remaining internal (extractable) part of the device is lifted, which includes: a plunger 7, a hollow stem 14, sealing cuffs 16 and a lower sleeve of the hollow stem 17 (see figure 3) .

Наружная часть устройства (направляющая воронка 3, профильная труба 12, патрубок хвостовика 20) и технологическая оснастка (малая цементировочная пробка 29, подвесная цементировочная пробка 19, «стоп»-кольцо 25, обратный клапан 26, башмак хвостовика 27 остаются в скважине.The outer part of the device (guide funnel 3, profile pipe 12, shank pipe 20) and technological equipment (small cement plug 29, suspended cement plug 19, “stop” ring 25, non-return valve 26, shank shoe 27 remain in the well.

Внутренний проходной диаметр оставленных в скважине элементов устройства не превышает внутренний диаметр колонны хвостовика 23 и не требует проведения дополнительных работ по восстановлению внутритрубного проходного сечения.The inner bore diameter of the device elements left in the borehole does not exceed the inner diameter of the liner string 23 and does not require additional work to restore the in-bore section.

Источники информацииInformation sources

1. Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности. Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине. /Патент SU №1813171. //Бюлл. изобр. №16, 1993.1. Tatar State Research and Design Institute of the Oil Industry. A method of installing a casing liner in a well. / Patent SU No. 1813171. // Bull. fig. No. 16, 1993.

2. Открытое акционерное общество «ГАЗПРОМ», Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ». Устройство для подвески и герметизации потайной обсадной колонны. /Патент РФ №2279536. //Бюлл. изобр. №19, 2006.2. Open Joint-Stock Company GAZPROM, Limited Liability Company Scientific-Research Institute of Natural Gases and Gas Technologies - VNIIGAZ. Device for suspension and sealing of a secret casing string. / RF patent No. 2279536. // Bull. fig. No. 19, 2006.

3. ОАО «Тяжмаш» г.Рязань. Продукция завода / Каталог комплекса технических средств для крепления скважин хвостовиками 89, 102, 114, 127 мм./ Конструктивные особенности, устройство и описание работы технических средств, входящих в комплексы ПХН, ПХЦ, ПХЦМ / Подвеска хвостовика цементируемая защищенная ГТХЦЗ. http://www.tkpo.ryazan.ru/hvostphc/hvostphc.3.3.htm /ПРОТОТИП/.3. OAO Tyazhmash, Ryazan. Plant production / Catalog of a set of technical means for fastening wells with 89, 102, 114, 127 mm shanks / Design features, device and description of the operation of technical means included in the ПНН, ПХЦ, ПХЦМ complexes / Suspended shank suspension cemented protected ГТХЦЗ. http://www.tkpo.ryazan.ru/hvostphc/hvostphc.3.3.htm / PROTOTYPE /.

4. Терентьев С.В., Дудаладов А.К., Ванифатьев В.И., и др. Устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине. /Патент РФ №2171366. //Опубл. 27.07.2001.4. Terentyev SV, Dudaladov AK, Vanifatyev VI, and others. A device for installing and sealing the liner of the casing string in the well. / RF patent No. 2171366. // Publ. 07/27/2001.

Claims (1)

Устройство для спуска подвески и колонны цементирования хвостовика в скважине, включающее узел разъединения подвески хвостовика, состоящий из разъединительного переводника с замковой резьбой под бурильные трубы и соединенный с направляющей воронкой якорно-пакерного узла, имеющего гидравлический привод и во внутренней полости которого установлен полый шток с радиальными отверстиями, образующий с корпусом якорно-пакерного узла кольцевую полость, отличающееся тем, что разъединительный переводник оснащен левой соединительной (трапецеидальной) резьбой для соединения с направляющей воронкой, при этом якорный и пакерный узлы совмещены и состоят из профильной трубы, которая установлена между верхним и нижним концевыми переводниками, причем нижняя часть кольцевой полости устройства загерметизирована уплотнительными манжетами, а в ее верхней части установлен плунжер, зафиксированный срезными элементами и перекрывающий канал сообщения между гидрокамерой, сообщенной с внутренней полостью полого штока и внутренним пространством профильной трубы, при этом крепление верхнего конца полого штока выполнено шарнирно-подвижным посредством установки верхней подвесной муфты с полусферической поверхностью в ответную поверхность разъединительного переводника, а на противоположном конце полого штока установлен узел фиксации подвесной цементировочной пробки, включающий нижнюю муфту с закрепленной на ней посредством срезных винтов подвесной цементировочной пробкой, причем узел фиксации пробки входит во внутреннюю полость патрубка хвостовика, который с верхней стороны соединен с нижним концевым переводником, а с нижней - с хвостовиком. A device for lowering the suspension and the liner cementing column in the well, including a liner suspension separation unit, consisting of a disconnecting sub with locking thread for drill pipes and connected to the guide funnel of the anchor-packer unit having a hydraulic drive and a hollow rod with radial holes, forming an annular cavity with the housing of the anchor-packer unit, characterized in that the disconnecting sub is equipped with a left connecting (trapezoid ideal) thread for connecting to the guide funnel, while the anchor and packer units are combined and consist of a profile pipe that is installed between the upper and lower end sub, the lower part of the annular cavity of the device is sealed with sealing cuffs and a plunger fixed in its upper part is fixed shear elements and an overlapping channel of communication between the hydraulic chamber in communication with the internal cavity of the hollow rod and the internal space of the profile pipe, with the top of the end of the hollow rod is made pivotally movable by installing an upper suspension sleeve with a hemispherical surface in the mating surface of the isolation sub, and at the opposite end of the hollow rod, a fixing unit for fixing the cementing plug is installed, including a lower coupling with a cementing plug fixed to it by shear screws, moreover the tube fixation unit enters the inner cavity of the shank pipe, which is connected to the lower end adapter from the upper side And on the bottom - with a shank.
RU2009144374/03A 2009-11-30 2009-11-30 Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well RU2441140C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144374/03A RU2441140C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144374/03A RU2441140C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144374A RU2009144374A (en) 2011-06-10
RU2441140C2 true RU2441140C2 (en) 2012-01-27

Family

ID=44736274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144374/03A RU2441140C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2441140C2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584258C1 (en) * 2015-01-27 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Device for suspension and sealing blind casing
RU2626108C2 (en) * 2015-11-25 2017-07-21 Геннадий Иосифович Геймаш Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen
RU2658154C1 (en) * 2017-08-14 2018-06-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Горизонт" Device for lowering, fastening and cementing a shank in a side hole
RU198232U1 (en) * 2019-12-02 2020-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Packer suspension for attaching a shank with a drill pipe disconnect device
RU2738052C1 (en) * 2020-07-17 2020-12-07 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бурсервис" Device for lowering suspension and cementing shank in well
RU2747279C1 (en) * 2020-10-07 2021-05-04 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" Cemented liner hanger
RU2748080C1 (en) * 2020-10-23 2021-05-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Casing string valve
RU2766980C1 (en) * 2021-03-02 2022-03-16 Алексей Владимирович Козлов Device for suspension and cementing of liner in well with preliminary disconnection from transport string
RU2768861C1 (en) * 2020-12-16 2022-03-25 Симойл Пте. Лтд. Configuration of a runner tool for running, anchoring and sealing the suspension of a liner
RU2770011C1 (en) * 2021-11-12 2022-04-14 Иван Валериевич Лесь Device for running casing strings and method for its operation
RU2791318C1 (en) * 2022-06-28 2023-03-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Liner hanger

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116044354B (en) * 2023-03-28 2023-09-26 东营市华科石油科技开发有限责任公司 Interlayer interference-free water distribution regulator

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584258C1 (en) * 2015-01-27 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Device for suspension and sealing blind casing
RU2626108C2 (en) * 2015-11-25 2017-07-21 Геннадий Иосифович Геймаш Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen
RU2658154C1 (en) * 2017-08-14 2018-06-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Горизонт" Device for lowering, fastening and cementing a shank in a side hole
RU198232U1 (en) * 2019-12-02 2020-06-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Packer suspension for attaching a shank with a drill pipe disconnect device
RU2738052C1 (en) * 2020-07-17 2020-12-07 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бурсервис" Device for lowering suspension and cementing shank in well
RU2747279C1 (en) * 2020-10-07 2021-05-04 Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" Cemented liner hanger
RU2748080C1 (en) * 2020-10-23 2021-05-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Casing string valve
RU2768861C1 (en) * 2020-12-16 2022-03-25 Симойл Пте. Лтд. Configuration of a runner tool for running, anchoring and sealing the suspension of a liner
RU2766980C1 (en) * 2021-03-02 2022-03-16 Алексей Владимирович Козлов Device for suspension and cementing of liner in well with preliminary disconnection from transport string
RU2770011C1 (en) * 2021-11-12 2022-04-14 Иван Валериевич Лесь Device for running casing strings and method for its operation
RU2791318C1 (en) * 2022-06-28 2023-03-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Liner hanger
RU2801376C1 (en) * 2022-11-16 2023-08-08 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОПРОТЕК" Casing runner drive unit
RU2819027C1 (en) * 2023-09-20 2024-05-08 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТОВ" Device for cementing casing strings

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009144374A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2441140C2 (en) Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well
US8997854B2 (en) Swellable packer anchors
US9951579B2 (en) Single-run well abandoning method and apparatus
CN102575512B (en) Expandable liner tieback connection
US20100319427A1 (en) Apparatus and method for expanding tubular elements
CN104487652B (en) Device and method for slim hole well
US20050217869A1 (en) High pressure expandable packer
NO325410B1 (en) Stroke indicator and method for specifying a stroke in expansion system with rudder-shaped feed
RU2005113714A (en) FINISHING A WELL FOR ONE DOWN OF A PUMP AND COMPRESSOR COLUMN
US20150345249A1 (en) Morphable Apparatus
CN105765157A (en) Improved isolation barrier
RU2738052C1 (en) Device for lowering suspension and cementing shank in well
US6213217B1 (en) Gas operated apparatus and method for maintaining relatively uniformed fluid pressure within an expandable well tool subjected to thermal variants
RU2658154C1 (en) Device for lowering, fastening and cementing a shank in a side hole
CN108119107A (en) Liner hanger sets instrument and its application method
RU2344270C2 (en) Drillable packer
RU2386011C1 (en) Hydra-mechanical packer
RU2290489C2 (en) Mechanical packer for well with one or several formations (variants)
CN107605421B (en) It is a kind of for be segmented control water process pipe string and its operational method
RU113785U1 (en) DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A HOLE OF A CASING HOLE IN A WELL
RU2343272C2 (en) Cementing valve of casing string
CN210714586U (en) Self-checking mechanical water plugging pipe column
RU2493353C1 (en) Packer assembly
RU2483192C1 (en) Drillable packer
RU2380513C1 (en) Hydraulic installation device

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20110524

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110615

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121201

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20151110