RU2583389C2 - Drill pipe - Google Patents

Drill pipe Download PDF

Info

Publication number
RU2583389C2
RU2583389C2 RU2013118670/03A RU2013118670A RU2583389C2 RU 2583389 C2 RU2583389 C2 RU 2583389C2 RU 2013118670/03 A RU2013118670/03 A RU 2013118670/03A RU 2013118670 A RU2013118670 A RU 2013118670A RU 2583389 C2 RU2583389 C2 RU 2583389C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
expansion device
tubular structure
annular
tubular
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2013118670/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013118670A (en
Inventor
Йерген ХАЛЛУНБЕК
Пол ХЕЙЗЕЛ
Original Assignee
Веллтек А/С
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 Веллтек А/С filed Critical Веллтек А/С
Publication of RU2013118670A publication Critical patent/RU2013118670A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2583389C2 publication Critical patent/RU2583389C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
    • E21B23/06Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells for setting packers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/127Packers; Plugs with inflatable sleeve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/128Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/128Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
    • E21B33/1285Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure by fluid pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to oil and gas industry, in particular expansion devices, placed in casing or well tubular structure to expand annular partition within well. Annular partition comprises tubular structure installed in tubular structure of well, expandable sleeve enclosing tubular structure, and connecting part connecting expandable sleeve with tubular structure. Tubular structure has a hole and two protruding elements, reducing inner diameter of tubular structure. Device comprises tubular part, which passes between a first end part and a second end part and comprises between first and second ends at least one hole, an inner surface enveloping inner space, and an outer surface. Expansion device comprises at least first and second sealing elements tightly connected with external surface of tubular part.
EFFECT: higher reliability and tightness, simple structure of well.
24 cl, 14 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к устройству расширения, помещаемому в обсадную колонну или в трубчатую конструкцию скважины для расширения кольцевой перегородки внутри скважины. Кольцевая перегородка содержит трубчатую конструкцию, устанавливаемую в составе трубчатой конструкции скважины, расширяемую гильзу, охватывающую трубчатую конструкцию, и соединительную часть, соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией. Кроме того, изобретение относится к бурильной трубе и колтюбингу, содержащим предлагаемое устройство расширения, к способу расширения кольцевой перегородки снаружи обсадной колонны внутри скважины, а также к способу помещения устройства расширения в обсадную колонну внутри скважины.The present invention relates to an expansion device placed in a casing or in a tubular structure of a well to expand an annular septum within the well. The annular partition comprises a tubular structure installed as part of the tubular structure of the well, an expandable sleeve covering the tubular structure, and a connecting part connecting the expandable sleeve to the tubular structure. In addition, the invention relates to a drill pipe and coiled tubing containing the proposed expansion device, to a method of expanding an annular septum outside the casing inside the well, and also to a method of placing the expansion device in the casing inside the well.

Уровень техникиState of the art

В стволах скважин кольцевые перегородки используют для различных целей, например в качестве барьера для потока между внутренней и внешней трубчатыми конструкциями или между внутренней трубчатой конструкцией и внутренней стенкой скважины. Кольцевые перегородки устанавливают как часть трубчатой конструкции скважины. Кольцевая перегородка имеет внутреннюю стенку, охваченную кольцевой расширяемой гильзой. В общем случае расширяемая гильза изготовлена из эластомерного материала, однако может изготавливаться и из металла. Концы гильзы закрепляют на внутренней стенке кольцевой перегородки.In boreholes, annular partitions are used for various purposes, for example, as a barrier to flow between the inner and outer tubular structures or between the inner tubular structure and the inner wall of the well. Annular partitions are installed as part of the tubular structure of the well. The annular partition has an inner wall covered by an annular expandable sleeve. In the general case, the expandable sleeve is made of an elastomeric material, however, it can also be made of metal. The ends of the sleeve are fixed on the inner wall of the annular partition.

Для герметизации области между внутренней и внешней трубчатыми конструкциями или между трубчатой конструкцией и скважиной, используют вторую кольцевую перегородку. С одной стороны герметизируемой области выполняют расширение первой кольцевой перегородки, а с другой стороны - расширение второй кольцевой перегородки, обеспечивая тем самым герметизацию указанной области.To seal the area between the inner and outer tubular structures or between the tubular structure and the well, a second annular partition is used. On the one hand, the area to be sealed carries out the expansion of the first annular partition, and on the other hand, the expansion of the second annular partition, thereby sealing the specified area.

Расширение кольцевой перегородки выполняется посредством устройств расширения, нагнетающих давление в пространстве снаружи расширяемой кольцевой перегородки. При этом зачастую известные устройства расширения имеют сложную конструкцию, что может затруднять их использование.The expansion of the annular partition is carried out by means of expansion devices forcing pressure in the space outside the expandable annular partition. Moreover, often known expansion devices have a complex structure, which may complicate their use.

По этой причине существует потребность в устройстве для расширения кольцевой перегородки, имеющем простую и надежную конструкцию.For this reason, there is a need for a device for expanding an annular partition having a simple and reliable design.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача настоящего изобретения состоит в полном или частичном преодолении вышеуказанных недостатков, присущих решениям, известным из уровня техники. В частности, задачей изобретения является создание усовершенствованного устройства для расширения кольцевой перегородки снаружи обсадной колонны внутри скважины.The objective of the present invention is to fully or partially overcome the above disadvantages inherent in solutions known from the prior art. In particular, the object of the invention is to provide an improved device for expanding an annular septum outside the casing inside the well.

Для решения указанных и различных других задач, а также получения преимуществ и возможностей, раскрытых в настоящем описании, предлагается устройство расширения, помещаемое в обсадную колонну или в трубчатую конструкцию скважины для расширения кольцевой перегородки внутри скважины, причем кольцевая перегородка содержит трубчатую конструкцию, устанавливаемую в составе трубчатой конструкции скважины, расширяемую гильзу, охватывающую трубчатую конструкцию, и соединительную часть, соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией, причем трубчатая конструкция снабжена отверстием и двумя выступающими элементами, уменьшающими внутренний диаметр трубчатой конструкции, при этом предлагаемое устройство расширения содержит:To solve these and various other problems, as well as to obtain the advantages and opportunities disclosed in the present description, an expansion device is proposed that is placed in the casing or in the tubular structure of the well to expand the annular partition inside the well, and the annular partition contains a tubular structure installed in the composition the tubular structure of the well, an expandable sleeve covering the tubular structure, and a connecting part connecting the expandable sleeve to the tubular structure her, and the tubular structure is equipped with a hole and two protruding elements that reduce the inner diameter of the tubular structure, while the proposed expansion device contains:

трубчатую часть, проходящую между первой и второй концевыми частями и содержащую:the tubular part passing between the first and second end parts and containing:

- по меньшей мере одно отверстие между первым и вторым концами,at least one hole between the first and second ends,

- внутреннюю поверхность, охватывающую внутреннее пространство,- the inner surface covering the inner space,

- внешнюю поверхность;- outer surface;

по меньшей мере первый и второй уплотнительные элементы, герметично соединенные с внешней поверхностью трубчатой части,at least first and second sealing elements hermetically connected to the outer surface of the tubular part,

причем каждый уплотнительный элемент установлен на расстоянии, соответствующем расстоянию между выступающими элементами, так, чтобы иметь герметичное соединение с выступающими частями, образуя между ними внешнее пространство.moreover, each sealing element is installed at a distance corresponding to the distance between the protruding elements, so as to have a tight connection with the protruding parts, forming between them an outer space.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, трубчатая часть может представлять собой смыв.According to one embodiment of the invention, the tubular portion may be a flush.

Кроме того, изобретение относится к устройству расширения, помещаемому в обсадную колонну или в трубчатую конструкцию скважины для расширения кольцевой перегородки внутри скважины, причем кольцевая перегородка содержит трубчатую конструкцию, устанавливаемую в составе трубчатой конструкции скважины, расширяемую гильзу, охватывающую трубчатую конструкцию, и соединительную часть, соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией, причем трубчатая конструкция снабжена отверстием, при этом устройство расширения содержит:In addition, the invention relates to an expansion device placed in a casing or in a tubular structure of a well to expand an annular partition inside the well, wherein the annular partition comprises a tubular structure installed in the tubular structure of the well, an expandable sleeve surrounding the tubular structure, and a connecting part, connecting the expandable sleeve with a tubular structure, wherein the tubular structure is provided with an opening, wherein the expansion device comprises:

трубчатую часть, проходящую между первой концевой частью (4) и второй концевой частью (5) и содержащую:a tubular part passing between the first end part (4) and the second end part (5) and containing:

- по меньшей мере одно отверстие между первой и второй концевыми частями,at least one hole between the first and second end parts,

- внутреннюю поверхность, охватывающую внутреннее пространство,- the inner surface covering the inner space,

- внешнюю поверхность;- outer surface;

по меньшей мере первый и второй уплотнительные элементы, герметично соединенные с внешней поверхностью трубчатой части с противоположных сторон и на расстоянии от отверстия в трубчатой конструкции,at least the first and second sealing elements, hermetically connected to the outer surface of the tubular part from opposite sides and at a distance from the hole in the tubular structure,

при этом каждый уплотнительный элемент имеет кольцевую часть и кольцевой фланец, частично выступающий в направлении отверстия, причем кольцевой фланец первого уплотнительного элемента выступает в направлении отверстия и кольцевой фланец второго уплотнительного элемента выступает в направлении отверстия так, что вместе первый и второй уплотнительные элементы, внешняя поверхность трубчатой части и внутренняя поверхность трубчатой конструкции ограничивают внешнее пространство (14).each sealing element has an annular part and an annular flange partially protruding in the direction of the hole, the annular flange of the first sealing element protrudes in the direction of the hole and the annular flange of the second sealing element protrudes in the direction of the hole so that together the first and second sealing elements, the outer surface the tubular part and the inner surface of the tubular structure limit the external space (14).

Устройство расширения может также содержать сдвижную гильзу с отверстием подвижной гильзы, соединенную с трубчатой частью на внешней поверхности с возможностью смещения из закрытого положения в открытое положение, в котором отверстие сдвижной гильзы выровнено с трубчатым отверстием.The expansion device may also include a sliding sleeve with an opening of the movable sleeve connected to the tubular portion on the outer surface with the possibility of displacement from the closed position to the open position in which the opening of the sliding sleeve is aligned with the tubular hole.

При этом смещение сдвижной гильзы из закрытого положения в открытое положение можно обеспечить посредством шара, запирающего отверстие в сдвижной гильзе.In this case, the shift of the sliding sleeve from the closed position to the open position can be achieved by means of a ball locking the hole in the sliding sleeve.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, кольцевой фланец может выступать из кольцевой части под углом, причем угол составляет менее 60°, предпочтительно менее 45°.According to one embodiment of the invention, the annular flange may protrude from the annular portion at an angle, the angle being less than 60 °, preferably less than 45 °.

Согласно другому варианту, уплотнительный элемент может иметь V-образное, U-образное, L-образное, M-образное или S-образное поперечное сечение или другое подобное поперечное сечение.According to another embodiment, the sealing element may have a V-shaped, U-shaped, L-shaped, M-shaped or S-shaped cross-section or other similar cross-section.

Кроме того, уплотнительный элемент может представлять собой кольцевое манжетное уплотнение.In addition, the sealing element may be an annular lip seal.

Между первым и вторым концами трубчатой части можно разместить группу уплотнительных элементов.Between the first and second ends of the tubular part, a group of sealing elements can be placed.

При этом уплотнительные элементы можно разместить на заданном расстоянии друг от друга.In this case, the sealing elements can be placed at a predetermined distance from each other.

По меньшей мере кольцевой фланец можно изготовить из гибкого/упругого материала. Кроме того, кольцевой фланец может обладать внутренней упругостью.At least the annular flange can be made of flexible / resilient material. In addition, the annular flange may have internal resilience.

При этом указанный материал может представлять собой эластомер.Moreover, this material may be an elastomer.

Кроме того, по меньшей мере кольцевой фланец может содержать усиливающий элемент.In addition, at least the annular flange may include a reinforcing element.

Усиливающий элемент может представлять собой вделанную в гибкий материал решетку или сетку.The reinforcing element may be a lattice or mesh embedded in a flexible material.

При этом гибкий/упругий материал может представлять собой металл с памятью формы.In this case, the flexible / elastic material may be a shape memory metal.

Устройство расширения содержит удерживающие средства для удержания кольцевого фланца у кольцевой части с целью уменьшения наружного диаметра кольцевой части.The expansion device includes holding means for holding the annular flange at the annular part in order to reduce the outer diameter of the annular part.

Удерживающие средства могут представлять собой пружинное устройство, резиновую ленту, рвущуюся нить или другие аналогичные средства.The holding means may be a spring device, a rubber band, a tearing thread, or other similar means.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, трубчатая часть может содержать группу отверстий.According to one embodiment of the invention, the tubular portion may comprise a group of holes.

Кроме того, предусмотрена возможность герметизации трубчатой части по меньшей мере с одного конца.In addition, it is possible to seal the tubular part from at least one end.

При этом герметизацию одной из концевых частей трубчатой части можно обеспечить посредством запорного шара.In this case, the sealing of one of the end parts of the tubular part can be achieved by means of a locking ball.

Внутреннее пространство можно выполнить с возможностью нагнетания в нем давления.The inner space can be made with the possibility of forcing pressure in it.

Устройство расширения может содержать устройство повышения давления и нагревательное устройство для нагрева жидкой среды.The expansion device may include a pressure boosting device and a heating device for heating the liquid medium.

Во внутреннем пространстве можно обеспечить нагнетание давления путем повышения давления в жидкой или газообразной среде.In the inner space, it is possible to ensure the injection of pressure by increasing the pressure in a liquid or gaseous medium.

Кроме того, изобретение относится к внутрискважинной системе, содержащей описанное выше устройство расширения и приводное устройство, например скважинный трактор.The invention further relates to a downhole system comprising the expansion device described above and a drive device, such as a downhole tractor.

Изобретение относится также к бурильной трубе, содержащей описанное выше устройство расширения.The invention also relates to a drill pipe containing the expansion device described above.

Изобретение относится также к колтюбингу, содержащему описанное выше устройство расширения.The invention also relates to coiled tubing containing the expansion device described above.

Кроме того, изобретение относится к способу расширения кольцевой перегородки, расположенной снаружи обсадной колонны внутри скважины, содержащему следующие этапы:In addition, the invention relates to a method for expanding an annular septum located outside the casing inside the well, comprising the following steps:

размещение описанного выше устройства расширения напротив отверстия в обсадной колонне, напротив которого установлена кольцевая перегородка; нагнетание давления во внутреннем пространстве устройства расширения, вследствие чего давление через отверстие прижимает первый и второй уплотнительные элементы к внутренней поверхности стенки обсадной колонны, создавая тем самым внешнее пространство с избыточным давлением; расширение кольцевой перегородки путем нагнетания давления во внутреннем пространстве кольцевой перегородки через отверстие в обсадной колонне.placing the expansion device described above opposite the hole in the casing, opposite which an annular partition is installed; pressurization in the internal space of the expansion device, as a result of which pressure through the hole presses the first and second sealing elements against the inner surface of the casing wall, thereby creating an external space with excess pressure; the expansion of the annular septum by forcing pressure in the inner space of the annular septum through an opening in the casing.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, внутреннее пространство устройства расширения можно герметизировать на одной концевой части перед нагнетанием давления и/или во время нагнетания давления.According to one embodiment of the invention, the interior of the expansion device can be sealed at one end portion prior to pressure injection and / or during pressure injection.

Кроме того, устройство расширения можно на одном конце герметизировать посредством запорного шара.In addition, the expansion device can be sealed at one end by means of a locking ball.

Наконец, изобретение относится к способу помещения описанного выше устройства расширения в обсадную колонну внутри скважины, содержащему следующие этапы:Finally, the invention relates to a method for placing the expansion device described above into a casing string inside a well, comprising the following steps:

уменьшение наружного диаметра кольцевого фланца уплотнительного элемента устройства расширения путем прижатия кольцевого фланца к кольцевой части;reducing the outer diameter of the annular flange of the sealing element of the expansion device by pressing the annular flange to the annular part;

поддержание уменьшенного диаметра кольцевого фланца с помощью удерживающих средств;maintaining a reduced diameter of the annular flange using retaining means;

помещение устройства расширения в обсадную колонну;placing the expansion device in the casing;

смещение устройства расширения в положение напротив отверстия в обсадной колонне, напротив которого установлена кольцевая перегородка, разблокировка удерживающих средств с целью восстановления кольцевым фланцем своего первоначального диаметра, обеспечивая тем самым готовность устройства расширения к расширению.shifting the expansion device to a position opposite the hole in the casing opposite which an annular baffle is installed, unlocking the holding means in order to restore the ring flange to its original diameter, thereby ensuring the readiness of the expansion device for expansion.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, предусмотрена возможность разблокировки удерживающих средств при нагнетании давления во внутренней области устройства расширения.According to one embodiment of the invention, it is possible to unlock the holding means by pressurizing the inner region of the expansion device.

Кроме того, предусмотрена возможность уменьшения внешнего диаметра кольцевой перегородки после расширения кольцевой перегородки и до этапа извлечения устройства расширения из обсадной колонны.In addition, it is possible to reduce the outer diameter of the annular septum after expanding the annular septum and to the stage of removing the expansion device from the casing.

Наконец, предусмотрена возможность уменьшения внешнего диаметра при нагнетании давления во внутренней области устройства расширения.Finally, it is possible to reduce the outer diameter when pressurizing in the inner region of the expansion device.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение и его многочисленные преимущества описаны ниже со ссылками на сопроводительные схематические чертежи, на которых изображены некоторые варианты осуществления изобретения, приводимые исключительной с целью иллюстрации и не ограничивающие объем патентных притязаний по настоящей заявке.The invention and its many advantages are described below with reference to the accompanying schematic drawings, which depict some embodiments of the invention, given exceptional for the purpose of illustration and not limiting the scope of patent claims in this application.

На чертежах:In the drawings:

фиг.1 - устройство расширения, помещенное в обсадную колонну внутри скважины;figure 1 - the expansion device placed in the casing inside the well;

фиг.2 - устройство расширения с фиг.1 с одним закрытым концом,figure 2 - the expansion device of figure 1 with one closed end,

фиг.3 - устройство расширения с фиг.1 с расширенной кольцевой перегородкой;figure 3 - the expansion device of figure 1 with an expanded annular partition;

фиг.4 - другой вариант осуществления устройства расширения;4 is another embodiment of an expansion device;

фиг.5 - еще один вариант осуществления устройства расширения;5 is another embodiment of an expansion device;

фиг.6 - уплотнительный элемент;6 is a sealing element;

фиг.7 - другой вариант осуществления уплотнительного элемента;7 is another embodiment of a sealing element;

фиг.8A и 8B - уплотнительный элемент с усиливающим элементом;figa and 8B - sealing element with a reinforcing element;

фиг.9A и 9B - другой вариант осуществления уплотнительного элемента;figa and 9B is another embodiment of a sealing element;

фиг.10A и 10B - другой вариант осуществления устройства расширения;10A and 10B are another embodiment of an expansion device;

фиг.11 - часть поперечного разреза устройства расширения.11 is a part of a cross section of an expansion device.

Все чертежи выполнены очень схематично и необязательно в масштабе, с показом деталей лишь в степени, необходимой для пояснения сущности изобретения, при этом наличие других деталей либо не отображено, либо лишь предполагается.All drawings are made very schematically and not necessarily to scale, with the details shown only to the extent necessary to explain the essence of the invention, while the presence of other parts is either not displayed or is only assumed.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг.1 показано устройство 1 расширения, помещенное в обсадную колонну 2 внутри скважины напротив кольцевой перегородки 15 до расширения кольцевой перегородки. Кольцевая перегородка содержит трубчатую конструкцию 2а, устанавливаемую в составе трубчатой конструкции скважины, называемой также обсадной колонной. Кольцевая перегородка содержит расширяемую гильзу 17, охватывающую трубчатую конструкцию, и соединительную часть 23, соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией. Трубчатая конструкция имеет отверстие 16 для нагнетания давления в кольцевой перегородке и расширения тем самым расширяемой гильзы.Figure 1 shows the expansion device 1, placed in the casing 2 inside the well opposite the annular septum 15 to expand the annular septum. The annular baffle includes a tubular structure 2A, installed in the tubular structure of the well, also called casing. The annular partition comprises an expandable sleeve 17 spanning the tubular structure and a connecting portion 23 connecting the expandable sleeve to the tubular structure. The tubular design has an opening 16 for pressurizing the annular partition and thereby expanding the expandable sleeve.

Устройство 1 расширения содержит трубчатую часть 3, внутренняя поверхность 7 которой ограничивает собой внутреннее пространство 8 и на внешней поверхности 9 которой герметично закреплены два уплотнительных элемента 10, 11. Трубчатая конструкция 3 имеет отверстие 6, размещенное напротив отверстия 16 в кольцевой перегородке 15. Отверстие 6 может иметь и смещение относительно отверстия 16, однако лишь в степени, при которой между отверстиями 6 и 16 поддерживается жидкостная связь. Первый из двух уплотнительных элементов, элемент 10, расположен с первого конца 4 трубчатой части 3, а второй уплотнительный элемент 11 расположен со второго конца 5 трубчатой части, поэтому между ними имеется некоторое расстояние. Каждый из элементов 10, 11 имеет кольцевую часть 12 с кольцевым фланцем 13. Кольцевой фланец 13 выступает из кольцевой части 12 в направлении отверстия 16. Таким образом, первый и второй уплотнительные элементы 10, 11, внешняя поверхность 9 трубчатой части 3 и внутренняя поверхность 24 обсадной колонны 2 образуют совместно внешнее пространство 14, в котором нагнетают давление с целью расширения кольцевой перегородки 15.The expansion device 1 comprises a tubular part 3, the inner surface 7 of which limits the inner space 8 and on the outer surface 9 of which two sealing elements 10, 11 are hermetically fixed. The tubular structure 3 has an opening 6 located opposite the opening 16 in the annular partition 15. The hole 6 may have an offset relative to the hole 16, however, only to the extent that fluid communication is maintained between the holes 6 and 16. The first of the two sealing elements, element 10, is located on the first end 4 of the tubular part 3, and the second sealing element 11 is located on the second end 5 of the tubular part, so there is some distance between them. Each of the elements 10, 11 has an annular part 12 with an annular flange 13. The annular flange 13 projects from the annular part 12 in the direction of the hole 16. Thus, the first and second sealing elements 10, 11, the outer surface 9 of the tubular part 3 and the inner surface 24 the casing 2 together form an outer space 14 in which pressure is pumped to expand the annular septum 15.

Устройство 1 расширения содержит также запорный элемент 20 в виде шара, взаимодействующего с седлом шара. Шар 20 движется во внутреннем пространстве 8 трубчатой части 3 с потоком нагнетаемой жидкой среды, и при контакте шара с указанным седлом происходит запирание трубчатой части 3 - как показано на фиг.2.The expansion device 1 also contains a locking element 20 in the form of a ball interacting with the ball seat. The ball 20 moves in the inner space 8 of the tubular part 3 with the flow of the injected liquid medium, and when the ball contacts the specified seat, the tubular part 3 is locked, as shown in FIG. 2.

Устройство 1 расширения соединено с обычной бурильной трубой 25 или колтюбингом посредством резьбового соединения 26 так, что трубчатая часть 3 образует собой часть бурильной трубы 25.The extension device 1 is connected to a conventional drill pipe 25 or coiled tubing by means of a threaded connection 26 so that the tubular part 3 forms a part of the drill pipe 25.

Как показано на фиг.1-3, кольцевые фланцы 13 уплотнительных элементов 10, 11 представляют собой выступы, направленные внутрь в отверстие 16, и после запирания шаром 20 одного из концов бурильной трубы 25 увеличивается давление во внутреннем пространстве 8 и, соответственно, во внешнем пространстве 14. При этом давление смещает фланцы 13 вплотную к внутренней поверхности 7 обсадной колонны 2 с образованием герметичного соединения между поверхностью 7 и фланцами 13, что приводит к росту давления и внутри внешнего пространства 14. При этом, как показано на фиг.3, нагнетаемая жидкая среда продолжает поступать во внутреннее пространство 8 кольцевой перегородки 15, и давление увеличивается до тех пор, пока не произойдет расширение расширяемой гильзы 17 кольцевой перегородки.As shown in figures 1-3, the annular flanges 13 of the sealing elements 10, 11 are protrusions directed inwardly into the hole 16, and after locking the ball 20 of one of the ends of the drill pipe 25 increases the pressure in the inner space 8 and, accordingly, in the outer space 14. At the same time, the pressure shifts the flanges 13 close to the inner surface 7 of the casing 2 with the formation of a tight connection between the surface 7 and the flanges 13, which leads to an increase in pressure inside the outer space 14. Moreover, as shown in figure 3, the injected liquid medium continues to flow into the inner space 8 of the annular partition 15, and the pressure increases until the expansion of the expandable sleeve 17 of the annular partition.

На фиг.4 трубчатая часть 3 устройства 1 расширения закрыта с одного конца, поэтому для нагнетания давления в устройстве 1 расширения дополнительный запорный элемент 20 не нужен. В этом виде устройство 1 расширения представляет собой концевую часть бурильной трубы 25.In Fig. 4, the tubular part 3 of the expansion device 1 is closed at one end, therefore, an additional locking element 20 is not needed to pressurize the expansion device 1. In this form, the extension device 1 is the end portion of the drill pipe 25.

Устройство 1 расширения с фиг.5 содержит два первых уплотнительных элемента 10 с первого конца 4 трубчатой части 3 и два вторых уплотнительных элемента 11 со второго конца 5 трубчатой части. Благодаря тому, что на каждом конце имеется по два уплотнительных элемента 10, 11, создается двойной барьер безопасности.The expansion device 1 of FIG. 5 comprises two first sealing elements 10 from the first end 4 of the tubular part 3 and two second sealing elements 11 from the second end 5 of the tubular part. Due to the fact that at each end there are two sealing elements 10, 11, a double safety barrier is created.

Вместо соединения с бурильной трубой 25, устройство 1 расширения можно соединить с приводным устройством, таким как скважинный трактор.Instead of connecting to the drill pipe 25, the expansion device 1 can be connected to a drive device, such as a downhole tractor.

Уплотнительный элемент 10, 11 имеет основание в виде кольцевой части 12, герметично охватывающей трубчатую часть 3. Кольцевая часть 12 выступает в радиальном направлении трубчатой части 3. Как показано на фиг.6, из кольцевой части 12 выступает кольцевой фланец 13 под углом α к радиальному направлению. Угол α меньше 60°, предпочтительно меньше 45°. Уплотнительный элемент 10, 11 представляет собой манжетное уплотнение из твердого и гибкого, упругого материала, такого как эластомерный полимер.The sealing element 10, 11 has a base in the form of an annular part 12, hermetically enclosing the tubular part 3. The annular part 12 projects in the radial direction of the tubular part 3. As shown in FIG. 6, the annular flange 13 protrudes from the annular part 12 at an angle α to the radial direction. The angle α is less than 60 °, preferably less than 45 °. The sealing element 10, 11 is a lip seal of a hard and flexible, resilient material, such as an elastomeric polymer.

Уплотнительный элемент 10, 11 с фиг.7 имеет V-образную форму поперечного сечения, то есть в поперечном разрезе выступающий фланец 13 и кольцевая часть 12 образуют V-образный профиль. В других вариантах уплотнительный элемент 10, 11 может иметь V-образное, U-образное, L-образное, M-образное или S-образное поперечное сечение.The sealing element 10, 11 of FIG. 7 has a V-shaped cross section, that is, in cross section, the protruding flange 13 and the annular part 12 form a V-shaped profile. In other embodiments, the sealing element 10, 11 may have a V-shaped, U-shaped, L-shaped, M-shaped or S-shaped cross section.

Как показано на фиг.8A и 8B, уплотнительный элемент 10, 11 может также содержать усиливающий элемент 18. Усиливающий элемент 18 выполнен в виде цилиндрической пружины из сплава с памятью формы, диаметр которой увеличивается под воздействием тепла, как показано на фиг.8B. Нагрев можно получить путем подачи по бурильной трубе нагретой жидкой среды.As shown in FIGS. 8A and 8B, the sealing element 10, 11 may also include a reinforcing element 18. The reinforcing element 18 is made in the form of a coil spring of an alloy with shape memory, the diameter of which increases under the influence of heat, as shown in FIG. 8B. Heating can be obtained by supplying a heated fluid medium through a drill pipe.

На фиг.9A и 9B усиливающий элемент 18 выполнен в виде штырей, упругая сила которых высвобождается после снятия удерживающих средств 19. До этого момента удерживающие средства 19 позволяют сохранять уменьшенный диаметр фланца 13 уплотнительного элемента 10, 11 - как показано на фиг.9A.On figa and 9B, the reinforcing element 18 is made in the form of pins, the elastic force of which is released after removing the holding means 19. Up to this point, the holding means 19 can save the reduced diameter of the flange 13 of the sealing element 10, 11 - as shown in figa.

На фиг.8A-9B усиливающий элемент 18 вделан в уплотнительную деталь 10, 11, однако другими вариантами предусмотрено, что усиливающий элемент может находиться снаружи фланца 13. Можно использовать усиливающий элемент 18 в виде решетки, сетки, штырей или поперечин, вделанный в гибкий материал или размещенный снаружи уплотнительного элемента 10, 11.On figa-9B, the reinforcing element 18 is embedded in the sealing part 10, 11, however, other options provide that the reinforcing element may be located outside the flange 13. You can use the reinforcing element 18 in the form of a lattice, mesh, pins or crossbars embedded in a flexible material or located outside the sealing element 10, 11.

Удерживающие средства 19 могут иметь любую подходящую конструкцию, например представленную на фиг.10A и 10B. Удерживающие средства 19 соединены с седлом шара запорного элемента 20, и при перемещении и входе шара в контакт с указанным седлом происходит смещение указанного седла до тех пор, пока его не остановит осевая канавка 21. Результатом такого осевого перемещения является осевое перемещение удерживающих средств 19, при котором удерживающие средства выходят из сцепления с фланцем 13 уплотнительного элемента 10, 11. После отвода удерживающих средств 19 от фланца 13 указанный фланец под действием упругой силы распрямляется в наружном направлении.The holding means 19 may be of any suitable design, such as that shown in FIGS. 10A and 10B. The holding means 19 are connected to the ball seat of the locking element 20, and when the ball is moved and comes into contact with the specified seat, the specified seat is displaced until the axial groove 21 stops it. The result of this axial movement is the axial movement of the holding means 19, wherein the holding means are disengaged from the flange 13 of the sealing element 10, 11. After the holding means 19 are withdrawn from the flange 13, said flange is straightened outward by elastic force.

Удерживающие средства 19 могут иметь любую подходящую конструкцию.The holding means 19 may be of any suitable design.

Как показано на фиг.9A, они могут разрушаться, когда под действием давления происходит смещение фланца 13 к внутренней поверхности 7 обсадной колонны 2. В качестве удерживающих средств 19 можно использовать и резиновую ленту, скатывающуюся по наклонной поверхности задней стороны фланца 13, когда увеличение давления спереди разворачивает фланец наружу. Удерживающие средства 19 могут представлять собой и рвущуюся нить, разрываемую, когда нагнетаемое давление отжимает фланец 13 в наружном направлении.As shown in FIG. 9A, they can break down when the flange 13 is displaced to the inner surface 7 of the casing string 2 under pressure. As a holding means 19, a rubber tape can also be used to roll along the inclined surface of the back side of the flange 13 when the pressure increases front flange flange out. The holding means 19 can also be a tearing thread, torn when the pump pressure presses the flange 13 outward.

На фиг.11 устройство 1 расширения, помещаемое в обсадную колонну для расширения кольцевой перегородки 15 внутри скважины, взаимодействует с кольцевой перегородкой с получением двух герметичных соединений между указанным устройством и кольцевой перегородкой с целью наращивания давления внутри устройства расширения, внутри кольцевого пространства вокруг устройства расширения и внутри пространства между расширяемой гильзой и трубчатой конструкцией 2а кольцевой перегородки. Кольцевая перегородка 15 содержит трубчатую конструкцию, устанавливаемую в составе трубчатой конструкции скважины 2. Расширяемая гильза 17 охватывает трубчатую конструкцию, а соединительная часть 23 соединяет расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией. Трубчатая конструкция имеет отверстие 16 и два выступающих элемента 22, уменьшающих внутренний диаметр трубчатой конструкции и тем самым толщину трубчатой конструкции в двух местах по противоположным сторонам отверстия в трубчатой части 3. Трубчатая часть 3 устройства 1 расширения проходит между первой и второй концевыми частями 4, 5, при этом по меньшей мере первый и второй уплотнительные элементы 10 и 11 имеют герметичное соединение с наружной поверхностью 9 трубчатой части 3. Каждый уплотнительный элемент 10, 11 установлен на расстоянии, соответствующем расстоянию между выступающими элементами 22, так, чтобы иметь герметичное соединение с выступающими элементами 22. Таким образом, уплотнительные элементы 10, 11 устройства 1 расширения герметично примыкают к выступающим элементам 22 трубчатой части 3, образуя между собой внешнее пространство 14.11, an expansion device 1 placed in a casing for expanding an annular septum 15 inside the well interacts with the annular septum to obtain two tight connections between the device and the annular septum in order to increase the pressure inside the expander, inside the annular space around the expander and inside the space between the expandable sleeve and the tubular structure 2a of the annular partition. The annular partition 15 contains a tubular structure installed as part of the tubular structure of the well 2. The expandable sleeve 17 covers the tubular structure, and the connecting part 23 connects the expandable sleeve with the tubular structure. The tubular structure has an opening 16 and two protruding elements 22, reducing the inner diameter of the tubular structure and thereby the thickness of the tubular structure in two places on opposite sides of the hole in the tubular part 3. The tubular part 3 of the expansion device 1 extends between the first and second end parts 4, 5 wherein at least the first and second sealing elements 10 and 11 are hermetically connected to the outer surface 9 of the tubular part 3. Each sealing element 10, 11 is installed at a distance, respectively there is a distance between the protruding elements 22, so as to have a tight connection with the protruding elements 22. Thus, the sealing elements 10, 11 of the expansion device 1 are hermetically adjacent to the protruding elements 22 of the tubular part 3, forming an external space 14.

Устройство 1 расширения содержит сдвижную гильзу 34, внутри которой имеется седло, в котором находится шар 20, опущенный в поток жидкой среды в трубчатой части 3 с целью запирания отверстия в указанном седле внутри сдвижной гильзы. Когда шар 20 запирает сдвижную гильзу 34, давление во внутреннем пространстве 8 растет до тех пор, пока давление на шар не станет достаточным для смещения гильзы из закрытого положения в открытое положение. В открытом положении отверстие сдвижной гильзы 34 и отверстие в трубчатой конструкции выровнены друг с другом, и давление продолжает увеличиваться, расширяя расширяемую гильзу 7.The expansion device 1 contains a sliding sleeve 34, inside which there is a seat, in which there is a ball 20, lowered into the fluid flow in the tubular part 3 with the aim of locking the hole in the specified saddle inside the sliding sleeve. When the ball 20 locks the sliding sleeve 34, the pressure in the inner space 8 rises until the pressure on the ball becomes sufficient to move the sleeve from the closed position to the open position. In the open position, the opening of the sliding sleeve 34 and the hole in the tubular structure are aligned with each other, and the pressure continues to increase, expanding the expandable sleeve 7.

В рассматриваемом варианте осуществления трубчатая часть 3 может представлять собой смыв, бурильную трубу или другой трубопровод.In this embodiment, the tubular portion 3 may be a flush, a drill pipe or other conduit.

Трубчатую часть 3 устройства 1 расширения соединяют со смывом, бурильной трубой или аналогичным компонентом как его часть, после чего опускают в скважину.The tubular part 3 of the expansion device 1 is connected to the flush, drill pipe or similar component as a part thereof, and then lowered into the well.

Выступающие элементы 22 могут иметь уплотнительные кольца 25 или схожие средства уплотнения, помещенные в канавки с целью получения лучшей герметизации. Кроме того, соединительные части, соединяющие расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией, могут иметь уплотнительные кольца 25 или схожие средства уплотнения, помещенные в канавки с целью получения лучшей герметизации.The protruding elements 22 may have o-rings 25 or similar sealing means placed in grooves in order to obtain better sealing. In addition, the connecting parts connecting the expandable sleeve to the tubular structure may have o-rings 25 or similar sealing means placed in grooves in order to obtain better sealing.

Кроме того, устройство 1 расширения может содержать устройство повышения давления, например насос, установленный на поверхности на буровой вышке или на судне.In addition, the expansion device 1 may include a pressure boosting device, for example, a pump mounted on a surface on a drill rig or on a ship.

Под жидкой средой или скважинным флюидом подразумеваются любые виды жидких сред, которые могут присутствовать в нефтяных и газовых скважинах, такие как природный газ, нефть, нефтяной шлам, неочищенная нефть, вода или другая жидкая среда. Под газообразной средой подразумевается газ любого состава, присутствующий в скважине, освоенной скважине или необсаженной скважине. Под нефтью подразумевается нефть любого состава, например сырая нефть, нефть, содержащая жидкость, или другая нефть. Таким образом, и газообразная, и нефтяная, и водная жидкая среда может содержать в себе другие компоненты или вещества помимо газа, нефти и/или воды.By a liquid medium or a wellbore fluid is meant any kind of liquid medium that may be present in oil and gas wells, such as natural gas, oil, oil sludge, crude oil, water or other liquid medium. By gaseous medium is meant gas of any composition present in a well, a developed well, or an open hole. Oil refers to oil of any composition, for example, crude oil, oil containing liquid, or other oil. Thus, gaseous, and petroleum, and aqueous liquid medium may contain other components or substances in addition to gas, oil and / or water.

Под обсадной колонной подразумеваются любого вида трубы, трубопроводы, трубные изделия, внутренние трубы, колонны или аналогичные, используемые внутри скважин при добыче нефти или газа.Casing string is any kind of pipe, pipe, pipe product, inner pipe, string or the like, used inside wells for oil or gas production.

В случае, если инструмент погружается не на всю глубину обсадной колонны, для продвижения его до конца скважины можно использовать скважинный трактор. Скважинный трактор представляет собой приводное устройство любого вида, обеспечивающее продвижение инструмента вдоль скважины, например Well Tractor®.If the tool does not sink to the full depth of the casing, a downhole tractor can be used to advance it to the end of the well. A downhole tractor is any type of drive unit that enables tool advancement along a well, such as Well Tractor®.

Несмотря на то, что приведенное выше описание относится к предпочтительным вариантам осуществления предлагаемого технического решения, специалисту в данной области техники будут очевидны различные варианты его модификации без отступления от сущности предлагаемого решения, определяемого формулой изобретения.Despite the fact that the above description relates to preferred embodiments of the proposed technical solution, the specialist in the art will be apparent various options for its modification without departing from the essence of the proposed solution defined by the claims.

Claims (24)

1. Внутрискважинная система, содержащая:
- обсадную колонну или трубчатую конструкцию (2) скважины,
- кольцевую перегородку, содержащую:
- трубчатую конструкцию (2а) для установки в составе обсадной колонны или трубчатой конструкции скважины,
- расширяемую гильзу (17), охватывающую трубчатую конструкцию, и
- соединительную часть (23), соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией, причем трубчатая конструкция имеет отверстие и два выступающих элемента (22), уменьшающих внутренний диаметр трубчатой конструкции, и
- устройство (1) расширения, предназначенное для помещения в обсадную колонну или трубчатую конструкцию (2) скважины для расширения кольцевой перегородки внутри скважины, причем устройство расширения содержит:
- трубчатую часть (3), проходящую между первой концевой частью (4) и второй концевой частью (5) и содержащую:
- по меньшей мере одно отверстие (6) между первым и вторым концами,
- внутреннюю поверхность (7), охватывающую внутреннее пространство (8), и
- внешнюю поверхность (9),
- по меньшей мере первый уплотнительный элемент (10) и второй уплотнительный элемент (11), герметично соединенные с внешней поверхностью трубчатой части,
причем каждый уплотнительный элемент установлен на расстоянии, соответствующем расстоянию между выступающими элементами, чтобы герметично соединяться с выступающими частями, образуя тем самым внешнее пространство (14) между ними.
1. The downhole system containing:
- casing or tubular structure (2) of the well,
- an annular partition containing:
- a tubular structure (2A) for installation in the casing or tubular structure of the well,
- expandable sleeve (17), covering the tubular structure, and
- a connecting part (23) connecting the expandable sleeve to the tubular structure, the tubular structure having an opening and two protruding elements (22) that reduce the inner diameter of the tubular structure, and
- an expansion device (1) intended for placement in a casing or tubular structure (2) of a well for expanding an annular partition inside the well, the expansion device comprising:
- a tubular part (3) passing between the first end part (4) and the second end part (5) and containing:
at least one hole (6) between the first and second ends,
- the inner surface (7), covering the inner space (8), and
- the outer surface (9),
at least a first sealing element (10) and a second sealing element (11), hermetically connected to the outer surface of the tubular part,
moreover, each sealing element is installed at a distance corresponding to the distance between the protruding elements in order to hermetically connect to the protruding parts, thereby forming an external space (14) between them.
2. Внутрискважинная система по п. 1, в которой устройство расширения дополнительно содержит сдвижную гильзу (34) с отверстием сдвижной гильзы, соединенную с трубчатой частью на внешней поверхности с возможностью смещения из закрытого положения в открытое положение, в котором отверстие сдвижной гильзы выровнено с трубчатым отверстием.2. The downhole system according to claim 1, in which the expansion device further comprises a sliding sleeve (34) with an opening of the sliding sleeve connected to the tubular portion on the outer surface with the possibility of displacement from the closed position to the open position, in which the opening of the sliding sleeve is aligned with the tubular hole. 3. Внутрискважинная система по п. 2, в котором смещение сдвижной гильзы из закрытого положения в открытое положение обеспечено посредством шара (20), запирающего отверстие в сдвижной гильзе.3. The downhole system according to claim 2, in which the sliding sleeve is displaced from the closed position to the open position by means of a ball (20) that locks the hole in the sliding sleeve. 4. Внутрискважинная система по любому из п.п. 1-3, в которой обеспечена герметизация одной концевой части трубчатой части посредством запорного шара (20).4. The downhole system according to any one of paragraphs. 1-3, in which the sealing of one end part of the tubular part by means of a locking ball (20) is provided. 5. Внутрискважинная система по любому из п.п. 1-3, в которой во внутреннем пространстве обеспечено нагнетание давления путем повышения давления в жидкой или газообразной среде.5. The downhole system according to any one of paragraphs. 1-3, in which in the inner space pressure is provided by increasing pressure in a liquid or gaseous medium. 6. Внутрискважинная система по любому из п.п. 1-3, дополнительно содержащая приводное устройство, например скважинный трактор.6. The downhole system according to any one of paragraphs. 1-3, further comprising a drive device, such as a downhole tractor. 7. Внутрискважинная система по любому из п.п. 1-3, в которой уплотнительный элемент имеет V-образное, U-образное, L-образное, М-образное или S-образное поперечное сечение, или другое подобное поперечное сечение.7. The downhole system according to any one of paragraphs. 1-3, in which the sealing element has a V-shaped, U-shaped, L-shaped, M-shaped or S-shaped cross-section, or other similar cross-section. 8. Устройство (1) расширения, предназначенное для помещения в обсадную колонну или трубчатую конструкцию (2) скважины для расширения кольцевой перегородки (15) внутри скважины, причем кольцевая перегородка содержит трубчатую конструкцию для установки в составе трубчатой конструкции скважины, расширяемую гильзу (17), охватывающую трубчатую конструкцию, и соединительную часть (23), соединяющую расширяемую гильзу с трубчатой конструкцией, причем трубчатая конструкция имеет отверстие, при этом устройство расширения содержит:
- трубчатую часть (3), проходящую между первой концевой частью (4) и второй концевой частью (5) и содержащую:
- по меньшей мере одно отверстие (6) между первой и второй концевыми частями,
- внутреннюю поверхность (7), охватывающую внутреннее пространство (8), и
- внешнюю поверхность (9),
- по меньшей мере первый уплотнительный элемент (10) и второй уплотнительный элемент (11), герметично соединенные с внешней поверхностью трубчатой части с противоположных сторон и на расстоянии от отверстия в трубчатой конструкции,
при этом каждый уплотнительный элемент имеет кольцевую часть (12) и кольцевой фланец (13), частично выступающий в направлении отверстия, причем кольцевой фланец первого уплотнительного элемента выступает в направлении отверстия и кольцевой фланец второго уплотнительного элемента выступает в направлении отверстия, при этом вместе первый уплотнительный элемент (10) и второй уплотнительный элемент (11), внешняя поверхность (9) трубчатой части (3) и внутренняя поверхность (24) трубчатой конструкции ограничивают внешнее пространство (14).
8. An expansion device (1) intended for placement in a casing or tubular structure (2) of a well for expanding an annular partition (15) inside the well, the annular partition comprising a tubular structure for installation in the tubular structure of the well, an expandable sleeve (17) covering the tubular structure and a connecting part (23) connecting the expandable sleeve to the tubular structure, the tubular structure having an opening, wherein the expansion device comprises:
- a tubular part (3) passing between the first end part (4) and the second end part (5) and containing:
at least one hole (6) between the first and second end parts,
- the inner surface (7), covering the inner space (8), and
- the outer surface (9),
at least a first sealing element (10) and a second sealing element (11), hermetically connected to the outer surface of the tubular part from opposite sides and at a distance from the hole in the tubular structure,
each sealing element has an annular part (12) and an annular flange (13) partially protruding in the direction of the hole, the annular flange of the first sealing element protruding in the direction of the hole and the annular flange of the second sealing element protruding in the direction of the hole, with the first sealing the element (10) and the second sealing element (11), the outer surface (9) of the tubular part (3) and the inner surface (24) of the tubular structure define the outer space (14).
9. Устройство расширения по п. 8, дополнительно содержащее сдвижную гильзу (34) с отверстием сдвижной гильзы, соединенную с трубчатой частью на внешней поверхности с возможностью смещения из закрытого положения в открытое положение, в котором отверстие сдвижной гильзы выровнено с трубчатым отверстием.9. The expansion device according to claim 8, further comprising a sliding sleeve (34) with an opening of the sliding sleeve connected to the tubular portion on the outer surface with the possibility of displacement from the closed position to the open position in which the opening of the sliding sleeve is aligned with the tubular hole. 10. Устройство расширения по п. 9, в котором смещение сдвижной гильзы из закрытого положения в открытое положение обеспечено посредством шара (20), запирающего отверстие в сдвижной гильзе.10. The expansion device according to claim 9, in which the displacement of the sliding sleeve from the closed position to the open position is provided by means of a ball (20), locking the hole in the sliding sleeve. 11. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, в котором кольцевой фланец выступает из кольцевой части под углом, причем угол (α) составляет менее 60°, предпочтительно менее 45°.11. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, in which the annular flange protrudes from the annular portion at an angle, the angle (α) being less than 60 °, preferably less than 45 °. 12. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, в котором уплотнительный элемент имеет V-образное, U-образное, L-образное, М-образное или S-образное поперечное сечение или другое подобное поперечное сечение.12. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, in which the sealing element has a V-shaped, U-shaped, L-shaped, M-shaped or S-shaped cross-section or other similar cross-section. 13. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, в котором по меньшей мере кольцевой фланец выполнен из гибкого/упругого материала.13. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, in which at least the annular flange is made of flexible / elastic material. 14. Устройство расширения по п. 13, в котором указанный материал представляет собой эластомер.14. The expansion device according to claim 13, wherein said material is an elastomer. 15. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10 и 14, в котором по меньшей мере кольцевой фланец содержит усиливающий элемент (18).15. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10 and 14, in which at least the annular flange contains a reinforcing element (18). 16. Устройство расширения по п. 15, в котором усиливающий элемент представляет собой вделанную в гибкий материал решетку или сетку.16. The expansion device according to claim 15, wherein the reinforcing element is a lattice or mesh embedded in a flexible material. 17. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, 14 и 16, в котором обеспечена герметизация одной концевой части трубчатой части посредством запорного шара (20).17. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, 14 and 16, in which the sealing of one end part of the tubular part is provided by means of a locking ball (20). 18. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, 14 и 16, в котором во внутреннем пространстве обеспечено нагнетание давления путем повышения давления в жидкой или газообразной среде.18. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, 14 and 16, in which pressure is injected in the interior by increasing pressure in a liquid or gaseous medium. 19. Устройство расширения по любому из п.п. 8-10, 14 и 16, дополнительно содержащее приводное устройство, например скважинный трактор.19. The expansion device according to any one of paragraphs. 8-10, 14 and 16, further comprising a drive device, such as a downhole tractor. 20. Бурильная труба, содержащая устройство расширения по любому из п.п. 8-19.20. A drill pipe containing an expansion device according to any one of paragraphs. 8-19. 21. Колтюбинг, содержащий устройство расширения по любому из п.п. 8-19.21. Coiled tubing containing an expansion device according to any one of paragraphs. 8-19. 22. Способ расширения кольцевой перегородки (15), расположенной снаружи обсадной колонны внутри скважины, содержащий следующие этапы:
- размещение устройства расширения по любому из п.п. 8-19 напротив отверстия в обсадной колонне, напротив которого расположена кольцевая перегородка;
- нагнетание давления во внутреннем пространстве (8) устройства расширения, вследствие чего давление через отверстие (6) прижимает первый и второй уплотнительные элементы к внутренней поверхности (24) стенки обсадной колонны, создавая тем самым внешнее пространство с избыточным давлением; и
- расширение кольцевой перегородки путем нагнетания давления во внутреннем пространстве кольцевой перегородки через отверстие в обсадной колонне.
22. A method of expanding an annular septum (15) located outside the casing inside the well, comprising the following steps:
- placement of the expansion device according to any one of paragraphs. 8-19 opposite the hole in the casing, opposite which there is an annular partition;
- pressurization in the inner space (8) of the expansion device, as a result of which pressure through the hole (6) presses the first and second sealing elements against the inner surface (24) of the casing wall, thereby creating an external space with excess pressure; and
- expansion of the annular septum by forcing pressure in the inner space of the annular septum through an opening in the casing.
23. Способ по п. 22, в котором внутреннее пространство устройства расширения герметизируют на одной концевой части перед нагнетанием давления и/или во время нагнетания давления.23. The method according to p. 22, in which the internal space of the expansion device is sealed at one end portion before the injection of pressure and / or during the injection of pressure. 24. Способ помещения устройства расширения по любому из п.п. 8-19 в обсадную колонну внутри скважины, содержащий следующие этапы:
- уменьшение наружного диаметра кольцевого фланца уплотнительного элемента устройства расширения путем прижатия кольцевого фланца к кольцевой части;
- поддержание уменьшенного диаметра кольцевого фланца с помощью удерживающих средств;
- помещение устройства расширения в обсадную колонну;
- смещение устройства расширения в положение напротив отверстия в обсадной колонне, напротив которого расположена кольцевая перегородка, и
- разблокировка удерживающих средств с целью восстановления кольцевым фланцем своего первоначального диаметра с обеспечением тем самым готовности устройства расширения к расширению.
24. The method of placing the expansion device according to any one of paragraphs. 8-19 into the casing inside the well, comprising the following steps:
- reducing the outer diameter of the annular flange of the sealing element of the expansion device by pressing the annular flange to the annular part;
- maintaining a reduced diameter of the annular flange using holding means;
- placing the expansion device in the casing;
- shifting the expansion device to a position opposite the hole in the casing, opposite which an annular partition is located, and
- unlocking the holding means in order to restore the annular flange to its original diameter, thereby ensuring the readiness of the expansion device for expansion.
RU2013118670/03A 2010-09-30 2011-09-29 Drill pipe RU2583389C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10183095.8 2010-09-30
EP10183095.8A EP2436874B1 (en) 2010-09-30 2010-09-30 Drill pipe
PCT/EP2011/066975 WO2012041955A2 (en) 2010-09-30 2011-09-29 Drill pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013118670A RU2013118670A (en) 2014-11-10
RU2583389C2 true RU2583389C2 (en) 2016-05-10

Family

ID=43661978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013118670/03A RU2583389C2 (en) 2010-09-30 2011-09-29 Drill pipe

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20130180736A1 (en)
EP (1) EP2436874B1 (en)
CN (1) CN103140648B (en)
AU (1) AU2011310500B2 (en)
BR (1) BR112013007387A2 (en)
CA (1) CA2812897A1 (en)
DK (1) DK2436874T3 (en)
MX (1) MX2013003301A (en)
MY (1) MY166748A (en)
RU (1) RU2583389C2 (en)
WO (1) WO2012041955A2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996247B1 (en) * 2012-10-03 2015-03-13 Saltel Ind HYDRAULIC FRACTURING METHOD AND CORRESPONDING EQUIPMENT
US9000296B2 (en) 2013-06-21 2015-04-07 Baker Hughes Incorporated Electronics frame with shape memory seal elements
US9765605B2 (en) 2013-10-25 2017-09-19 Weatherford Technology Holdings, Llc Re-fracture apparatus and method for wellbore
US10563475B2 (en) * 2015-06-11 2020-02-18 Saudi Arabian Oil Company Sealing a portion of a wellbore
US9650859B2 (en) 2015-06-11 2017-05-16 Saudi Arabian Oil Company Sealing a portion of a wellbore
US10584553B2 (en) * 2016-04-28 2020-03-10 Innovex Downhole Solutions, Inc. Integrally-bonded swell packer
CN111791457B (en) * 2020-09-09 2020-11-20 东营鑫华莲石油机械有限公司 External packer for casing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6530574B1 (en) * 2000-10-06 2003-03-11 Gary L. Bailey Method and apparatus for expansion sealing concentric tubular structures
US6640893B1 (en) * 1999-03-29 2003-11-04 Groupement Europeen d'Interet Economique “Exploitation” Miniere de la Chaleur (G.E.I.E. EMC) Wellbore packer
RU2289014C2 (en) * 2001-07-18 2006-12-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Method for hermetically sealing an annular space
EP2206879A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-14 Welltec A/S Annular barrier and annular barrier system

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129308A (en) * 1976-08-16 1978-12-12 Chevron Research Company Packer cup assembly
US4149566A (en) * 1977-08-25 1979-04-17 Wpc, Inc. Elastomeric test cup for tubing pressure testing
CA2169382C (en) * 1996-02-13 2003-08-05 Marvin L. Holbert Method and apparatus for use in inflating packer in well bore
US6394184B2 (en) * 2000-02-15 2002-05-28 Exxonmobil Upstream Research Company Method and apparatus for stimulation of multiple formation intervals
US20030098153A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-29 Serafin Witold P. Composite packer cup
US6915856B2 (en) * 2002-05-31 2005-07-12 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and methods for preventing axial movement of downhole tool assemblies
US6964305B2 (en) * 2002-08-13 2005-11-15 Baker Hughes Incorporated Cup seal expansion tool
US7152687B2 (en) * 2003-11-06 2006-12-26 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable tubular with port valve
US6854522B2 (en) * 2002-09-23 2005-02-15 Halliburton Energy Services, Inc. Annular isolators for expandable tubulars in wellbores
CA2524506C (en) * 2003-05-05 2012-08-21 Shell Canada Limited Expansion device for expanding a pipe
US7527095B2 (en) * 2003-12-11 2009-05-05 Shell Oil Company Method of creating a zonal isolation in an underground wellbore
US7347274B2 (en) * 2004-01-27 2008-03-25 Schlumberger Technology Corporation Annular barrier tool
CN1280443C (en) * 2004-07-01 2006-10-18 陈玉如 Expanding metal material and bulged tube device for petroleum oil well
US7735552B2 (en) * 2005-03-30 2010-06-15 Schlumberger Technology Corporation Packer cups for use inside a wellbore
US20090283279A1 (en) * 2005-04-25 2009-11-19 Schlumberger Technology Corporation Zonal isolation system
US20070000664A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Weatherford/Lamb, Inc. Axial compression enhanced tubular expansion
CA2555563C (en) * 2005-08-05 2009-03-31 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for creation of down hole annular barrier
US7699112B2 (en) * 2006-05-05 2010-04-20 Weatherford/Lamb, Inc. Sidetrack option for monobore casing string
US7959155B2 (en) * 2008-02-04 2011-06-14 Associated Research Developments Ltd. Packer cup
US7717168B2 (en) * 2008-04-15 2010-05-18 Theresa J. Williams, legal representative Reinforced stripper rubber body and method of making same
US9121260B2 (en) * 2008-09-22 2015-09-01 Schlumberger Technology Corporation Electrically non-conductive sleeve for use in wellbore instrumentation
US8356377B2 (en) * 2010-05-11 2013-01-22 Full Flow Technologies, Llc Reinforced cup for use with a pig or other downhole tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6640893B1 (en) * 1999-03-29 2003-11-04 Groupement Europeen d'Interet Economique “Exploitation” Miniere de la Chaleur (G.E.I.E. EMC) Wellbore packer
US6530574B1 (en) * 2000-10-06 2003-03-11 Gary L. Bailey Method and apparatus for expansion sealing concentric tubular structures
RU2289014C2 (en) * 2001-07-18 2006-12-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Method for hermetically sealing an annular space
EP2206879A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-14 Welltec A/S Annular barrier and annular barrier system

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013007387A2 (en) 2016-07-12
DK2436874T3 (en) 2013-10-07
MX2013003301A (en) 2013-04-29
US20130180736A1 (en) 2013-07-18
EP2436874B1 (en) 2013-07-31
WO2012041955A3 (en) 2012-06-07
MY166748A (en) 2018-07-20
CN103140648A (en) 2013-06-05
AU2011310500B2 (en) 2015-09-03
EP2436874A1 (en) 2012-04-04
CN103140648B (en) 2017-02-08
WO2012041955A2 (en) 2012-04-05
CA2812897A1 (en) 2012-04-05
RU2013118670A (en) 2014-11-10
AU2011310500A1 (en) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583389C2 (en) Drill pipe
US10364638B2 (en) Annular barrier
CA2366874C (en) Wellbore isolation technique
US7469750B2 (en) Expandable seal
RU2477366C1 (en) Downhole tool, device for installation in downhole tool, and downhole tool assembly method
US10190386B2 (en) Zone isolation method and annular barrier with an anti-collapsing unit
US20130248209A1 (en) High pressure tie back receptacle and seal assembly
CN104169518A (en) An annular barrier having expansion tubes
US20160326830A1 (en) A downhole expandable tubular
AU2013241857B2 (en) An annular barrier having a flexible connection
US9725976B2 (en) Temperature compensated element and uses thereof in isolating a wellbore
US20100122820A1 (en) Seal Arrangement for Expandable Tubulars
US9476281B2 (en) High pressure swell seal
US20130264063A1 (en) Downhole completion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170930