RU2601886C1 - Bypass valve for downhole hydraulic jack - Google Patents
Bypass valve for downhole hydraulic jack Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601886C1 RU2601886C1 RU2015149369/03A RU2015149369A RU2601886C1 RU 2601886 C1 RU2601886 C1 RU 2601886C1 RU 2015149369/03 A RU2015149369/03 A RU 2015149369/03A RU 2015149369 A RU2015149369 A RU 2015149369A RU 2601886 C1 RU2601886 C1 RU 2601886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipple
- valve
- hydraulic jack
- bypass
- possibility
- Prior art date
Links
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 36
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/10—Reconditioning of well casings, e.g. straightening
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности предназначено для изоляции зон осложнения бурения скважин профильными перекрывателями.The invention relates to the drilling and repair of oil and gas wells, in particular, it is intended to isolate areas of complication of drilling wells with profile shutoffs.
Известно устройство изоляции зон осложнения бурения скважины профильным перекрывателем с цилиндрическими участками (патент RU №2374424, МПК E21B 29/10, опубл. 27.11.2009 г., бюл. №33). Устройство включает перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащий полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружными уплотнениями, герметично взаимодействующими с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель оснащен обратным клапаном, перекрывающим проходной канал, выше обратного клапана в ниппеле выполнены радиальные отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия кольцевым сужением при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, кольцевое сужение которого оснащено каналами, сообщающими внутреннюю полость корпусной втулки над кольцевым сужением с внутренней полостью под кольцевым сужением, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом.A device for isolating zones of complications of drilling a well with a profile overlap with cylindrical sections is known (patent RU No. 2374424, IPC E21B 29/10, published on November 27, 2009, bull. No. 33). The device includes a bypass valve located above the expansion head and below the hydraulic jack, containing a hollow body sleeve with cylindrical constriction and a hollow rod inserted telescopically with limited movement in the body sleeve and equipped with a bottom nipple with external seals that tightly interact with the cylindrical narrowing of the body sleeve, moreover the nipple is equipped with a non-return valve blocking the passage channel; above the non-return valve, radial holes are made in the nipple, married with the possibility of tight overlap with a ring constriction when moving the rod downward relative to the body sleeve, the ring narrowing of which is equipped with channels communicating the internal cavity of the body sleeve over the ring narrowing with the internal cavity under the ring narrowing, while the body sleeve and stem are connected respectively to the expanding head and the hydraulic jack .
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- одновременно сопрягаемые уплотнительные элементы на разных цилиндрических диаметральных поверхностях штока и корпуса, что требует высокой точности изготовления деталей;- simultaneously mating sealing elements on different cylindrical diametrical surfaces of the rod and body, which requires high precision manufacturing of parts;
- быстрый износ уплотнительных элементов ниппеля внизу штока при многократном использовании (открытие и закрытие клапана происходит при каждом прохождении резьбового соединения расширяющей головкой), так как при входе и выходе из кольцевого сужения корпуса происходит их деформация, в результате чего после каждой спускоподъемной операции необходимо перебирать клапан и заменять уплотнительные элементы.- rapid wear of the sealing elements of the nipple at the bottom of the stem during repeated use (opening and closing of the valve occurs at each passage of the threaded connection by the expanding head), since at the entrance and exit of the annular narrowing of the body, they deform, as a result of which it is necessary to sort the valve after each tripping operation and replace the sealing elements.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является перепускной клапан (патент RU №2560035, МПК E21B 34/12, опубл. 20.08.2015 г., бюл. №23), содержащий полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружным уплотнением, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки, причем ниппель перекрыт снизу, выше перекрытия выполнены отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, при этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом, причем цилиндрическое сужение корпусной втулки выполнено цельным, а ниппель перекрыт снизу глухой заглушкой, при этом отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, расположены выше наружного уплотнения, которое выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле соответственно нижним и верхним упорами, причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством.The closest in technical essence and the achieved result is a bypass valve (patent RU No. 2560035, IPC E21B 34/12, published on 08.20.2015, bull. No. 23) containing a hollow body sleeve with a cylindrical narrowing and a hollow rod inserted telescopically with the possibility of limited movement into the housing sleeve and equipped with a bottom nipple with an external seal hermetically interacting with the cylindrical narrowing of the housing sleeve, the nipple being closed from below, above the overlapping holes are made, which can be sealed overlapping when moving the rod downward relative to the housing sleeve, while the housing sleeve and stem are connected respectively to the expanding head and the hydraulic jack, and the cylindrical narrowing of the housing sleeve is made integral, and the nipple is blocked from below by a blind plug, while the holes communicating the inner space of the housing sleeve and the inner space of the rod, located above the outer seal, which is made in the form of an elastic cup with an outer groove in the form of a collar cuff, con s which are fixed on the pin, respectively upper and lower stops, the upper stop is equipped with channels communicating the cavity with the outside glass.
Недостатком данного клапана является быстрый износ воротниковой манжеты наружного уплотнения ниппельного конца штока из-за многократных ее деформаций при входе и выходе из цилиндрического сужения корпуса при работе клапана, что приводит к быстрой потере герметичности и необходимости срочной замены уплотнения.The disadvantage of this valve is the rapid wear of the collar cuff of the outer seal of the nipple end of the stem due to its multiple deformations at the inlet and outlet of the cylindrical narrowing of the body during valve operation, which leads to a rapid loss of tightness and the need for urgent replacement of the seal.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной конструкции перепускного клапана для скважинного гидродомкрата, которая позволит увеличить срок его службы и минимизировать аварийные ситуации, связанные с отказом уплотнений при работе в скважине за счет исключения упругих уплотнительных элементов из перепускной системы клапана.The technical task of the invention is the creation of a reliable bypass valve design for a downhole hydraulic jack, which will increase its service life and minimize emergency situations associated with seal failure during operation in the well by eliminating the elastic sealing elements from the bypass valve system.
Техническая задача решается перепускным клапаном, расположенным выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержащим полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку и оснащенный снизу ниппелем с наружным уплотнением, причем ниппель выполнен с возможностью герметичного перекрытия перепускного отверстия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, а корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом.The technical problem is solved by a bypass valve located above the expansion head and below the hydraulic jack, containing a hollow body sleeve with cylindrical constriction and a hollow rod inserted telescopically with limited movement in the body sleeve and equipped with a bottom with a nipple with an external seal, and the nipple is made with the possibility of hermetically closing the bypass holes when moving the rod down relative to the body sleeve, and the body sleeve and stem are connected respectively with the expanding g hitch and hydraulic jack.
Новым является то, что ниппель вставлен герметично за счет наружного уплотнения в полый шток с возможностью ограниченного перемещения вверх и поджат пружиной вниз относительно штока, а перепускное отверстие выполнено снизу ниппеля и снабжено седлом клапана, при этом внутри цилиндрического сужения установлена вставка с клапаном сверху, вокруг которого выполнены перепускные каналы, причем клапан выполнен с возможностью герметичного взаимодействия с седлом и перекрытием перепускного отверстия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки, а ниппель в районе установки пружины оснащен радиальными технологическими отверстиями.What is new is that the nipple is inserted hermetically due to the external seal into the hollow stem with the possibility of limited upward movement and is spring-loaded downward relative to the stem, and the bypass hole is made from the bottom of the nipple and is equipped with a valve seat, while an insert with a valve is installed inside the cylindrical constriction from above, around which bypass channels are made, and the valve is made with the possibility of tight interaction with the seat and overlapping the bypass hole when moving the rod down relative to rpusnoy sleeve and nipple spring in the installation area is equipped with radial holes technology.
На чертеже показан перепускной клапан с осевым разрезом в транспортном положении.The drawing shows an overflow valve with an axial section in the transport position.
Перепускной клапан (далее по тексту - клапан) включает полую корпусную втулку 1 с цилиндрическим сужением 2 снизу и полый шток 3, вставленный телескопически в корпусную втулку 1 с возможностью ограниченного перемещения. Снизу полый шток 3 имеет наружное уплотнение 4 и оснащен ниппелем 5, который выполнен с возможностью герметичного перекрытия перепускного отверстия 6 при перемещении полого штока 3 вниз относительно корпусной втулки 1. Причем корпусная втулка 1 соединена внизу с помощью резьбы 7 с расширяющей головкой (на чертеже не показана), а полый шток 3 соединен вверху резьбой 8 с гидродомкратом (на чертеже не показан).The bypass valve (hereinafter referred to as the valve) includes a
При этом ниппель 5 герметично за счет наружного уплотнения 9 вставлен в полый шток 3 с возможностью ограниченного перемещения вверх внутри него и поджат пружиной 10 вниз относительно полого штока 3, а перепускное отверстие 6 выполнено снизу ниппеля 5 и снабжено седлом клапана 11, зафиксированным, например, с помощью прижимной гайки 12. Внутри цилиндрического сужения 2 корпусной втулки 1 установлена вставка 13 с шаровым клапаном 14, большая часть которого находится внутри вставки 13, а меньшая выступает сверху. Причем снизу шаровой клапан 14 поджат резьбовой регулировочной пробкой 15, сверху упирается в ограничительный выступ 16 вставки 13. Вокруг шарового клапана 14 во вставке 13 выполнены перепускные каналы 17.In this case, the
При перемещении полого штока 3 вниз относительно корпусной втулки 1 шаровой клапан 14 герметично благодаря наружному уплотнению 18 седла клапана 11, установленному внутри гайки 12, взаимодействует с ним, перекрывая перепускное отверстие 6 ниппеля 5. Для промывки пружины 10 ниппель 5 в районе установки пружины 10 оснащен радиальными технологическими отверстиями 19.When moving the
Технологические конструктивные элементы, не влияющие на работоспособность клапана, в чертеже не указаны.Technological structural elements that do not affect the operability of the valve are not indicated in the drawing.
Клапан работает следующим образом.The valve operates as follows.
Перед спуском клапана в скважину проверяют шаровой клапан 14, который должен свободно вращаться внутри вставки 13 корпусной втулки 1. При необходимости с помощью резьбовой регулировочной пробки 15 регулируют положение шарового клапана 14 относительно ограничительного выступа 16 вставки 13.Before lowering the valve into the well, check the
Далее с помощью резьбы 7 снизу корпусной втулки 1 клапан соединяют с расширяющей головкой, а вверху с помощью резьбы 8 полого штока 3 его соединяют с гидродомкратом. На колонне бурильных труб компоновку, состоящую из гидродомкрата, клапана, расширяющей головки и соединенного с ними профильного перекрывателя (на чертеже не показаны), спускают в скважину в намеченный интервал установки перекрывателя. Затем в колонне бурильных труб создают избыточное гидравлическое давление, которым расширяют профильный перекрыватель до плотного прижатия к стенкам скважины. При этом наружное уплотнение 4 полого штока 3 предотвращает несанкционированные перетоки жидкости из внутренних полостей клапана в скважину и наоборот.Next, using a
После установки перекрывателя отсоединяют от него расширяющую головку вместе с клапаном и гидродомкратом и, прокачивая через всю компоновку промывочную жидкость, начинают перемещать ее вниз до упора расширяющей головки в недорасширенный участок перекрывателя или резьбовое соединение одной из секций перекрывателя. При этом корпусная втулка 1 клапана останавливается, а полый шток 3 с ниппелем 5 продолжают телескопически перемещаться вниз относительно корпусной втулки 1 до упора торца 20 полого штока 3 в торец 21 цилиндрического сужения 2 корпусной втулки 1.After installing the shutter, the expanding head is disconnected from it together with the valve and the hydraulic jack and, pumping the flushing fluid through the entire layout, they begin to move it down to the stop of the expanding head in the underexposed portion of the shutter or a threaded connection to one of the shutter sections. In this case, the valve body sleeve 1 stops, and the
Седло клапана 11 снизу ниппеля 5 при перемещении вниз полого штока 3 начинает взаимодействовать с шаровым клапаном 14 раньше, чем совместятся торцы 20 и 21 полого штока 3 и цилиндрического сужения 2 корпусной втулки 1. При этом ниппель 5, преодолевая сопротивление пружины 10, входит внутрь полого штока 3, а седло клапана 11 за счет сжатия пружины 10 плотно прижимается к шаровому клапану 14, перекрывая перепускное отверстие 6 ниппеля 5. Одновременно за счет разницы давления жидкости внутри и снаружи ниппеля 5 происходит более плотное прижатие седла клапана 11 к шаровому клапану 14.The
При этом наружное уплотнение 9 ниппеля 5 и наружное уплотнение 18 (расположено внутри гайки 12) седла клапана 11 препятствуют утечкам жидкости из внутренней полости штока 3, а технологические радиальные отверстия 19 в районе установки пружины 10 не дают скважинному шламу скапливаться за уплотнением 9 ниппеля 5.In this case, the
Циркуляция промывочной жидкости при этом прекращается и давление начинает воздействовать только на поршни гидродомкрата, под действием осевого усилия которого расширяющая головка раздает недорасширенные гидравлическим давлением участки перекрывателя и резьбовые соединения секций перекрывателя до плотного прижатия их к стенкам скважины. Затем давление сбрасывают и продолжают спуск компоновки до следующего сужения в перекрывателе. Под действием веса расширяющей головки, закрепленной внизу корпусной втулки 1, клапан возвращается в исходное транспортное положение и жидкость продолжает циркулировать через полый шток 3, перепускное отверстие 6 ниппеля 5 и перепускные каналы 17 вставки 13 корпусной втулки 1.In this case, the circulation of the flushing fluid stops and the pressure begins to act only on the pistons of the hydraulic jack, under the action of the axial force of which the expanding head distributes the sections of the overlap which are not expanded by hydraulic pressure and the threaded joints of the sections of the overlap until they are pressed firmly against the walls of the well. Then the pressure is relieved and the assembly continues to descent until the next narrowing in the shutoff. Under the action of the weight of the expansion head fixed at the bottom of the
Таким образом, использование изобретения позволяет повысить надежность клапана для скважинного гидродомкрата и исключить аварийность при установке профильного перекрывателя в скважине за счет использования в конструкции клапана стандартной клапанной пары шар-седло вместо упругих уплотнительных элементов, позволяющей многократно использовать клапан без дополнительного обслуживания.Thus, the use of the invention improves the reliability of the valve for a downhole hydraulic jack and eliminates the accident rate when installing a profile shutoff in the well due to the use of a standard ball-seat valve pair in the valve design instead of elastic sealing elements, allowing the valve to be reused without additional maintenance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149369/03A RU2601886C1 (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Bypass valve for downhole hydraulic jack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149369/03A RU2601886C1 (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Bypass valve for downhole hydraulic jack |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2601886C1 true RU2601886C1 (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57278027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015149369/03A RU2601886C1 (en) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | Bypass valve for downhole hydraulic jack |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2601886C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2648383C1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-03-26 | Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") | Relief valve |
RU2773279C1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-06-01 | Альфред Ганиев | Reusable equalizing valve |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004022907A1 (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Paul Bernard Lee | Ball operated by-pass tool for use in drillstring |
RU2285110C2 (en) * | 2004-07-20 | 2006-10-10 | Саркисов Николай Михайлович | Borehole hydraulic jack |
RU2344268C1 (en) * | 2007-03-29 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for isolation of well drilling problem areas and device for its realisation |
RU148113U1 (en) * | 2013-12-04 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "Пултрузионные технологии" | COMPOSITION ROD FIXING NODE WITH PUMP BAR NIPPLE |
RU2560035C1 (en) * | 2014-07-03 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Bypass valve |
-
2015
- 2015-11-17 RU RU2015149369/03A patent/RU2601886C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004022907A1 (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | Paul Bernard Lee | Ball operated by-pass tool for use in drillstring |
RU2285110C2 (en) * | 2004-07-20 | 2006-10-10 | Саркисов Николай Михайлович | Borehole hydraulic jack |
RU2344268C1 (en) * | 2007-03-29 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for isolation of well drilling problem areas and device for its realisation |
RU148113U1 (en) * | 2013-12-04 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "Пултрузионные технологии" | COMPOSITION ROD FIXING NODE WITH PUMP BAR NIPPLE |
RU2560035C1 (en) * | 2014-07-03 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Bypass valve |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2648383C1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-03-26 | Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") | Relief valve |
RU2773279C1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-06-01 | Альфред Ганиев | Reusable equalizing valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10526865B2 (en) | Annular barrier with closing mechanism | |
US8636073B2 (en) | Segmented ball seat assembly valve | |
US8286711B2 (en) | Running tool that prevents seal test | |
RU2672898C1 (en) | Cutoff valve | |
US9518439B2 (en) | Annular barrier with a self-actuated device | |
CA2958320C (en) | Pressure actuated downhole tool | |
RU2720114C2 (en) | Insulating annular cutoff valve unit | |
US9920590B2 (en) | Tubing hanger annulus access perforated stem design | |
RU154511U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL | |
RU2533394C1 (en) | Cut-off valve | |
RU2601886C1 (en) | Bypass valve for downhole hydraulic jack | |
US9580989B2 (en) | Interventionless method of setting a casing to casing annular packer | |
RU2560035C1 (en) | Bypass valve | |
US11585193B1 (en) | Double barrier gas lift flow control device | |
RU2752804C1 (en) | Downhole hydromechanical packer | |
RU78514U1 (en) | DEVICE FOR OVERLAPPING THE COMPLICATION AREA FOR DRILLING A WELL | |
CN114439445B (en) | Sand prevention sliding sleeve | |
RU2584428C1 (en) | Device for stage cementing of casing strings | |
RU2424417C1 (en) | Device for actuating packing element of packer | |
RU2371567C1 (en) | Localisation method of leakage areas of production string | |
RU2584258C1 (en) | Device for suspension and sealing blind casing | |
RU2566353C1 (en) | Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type | |
RU2612398C1 (en) | Horizontal wells packer | |
US8973663B2 (en) | Pump through circulating and or safety circulating valve | |
RU2648383C1 (en) | Relief valve |