RU2608835C2 - Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ - Google Patents

Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ Download PDF

Info

Publication number
RU2608835C2
RU2608835C2 RU2014145516A RU2014145516A RU2608835C2 RU 2608835 C2 RU2608835 C2 RU 2608835C2 RU 2014145516 A RU2014145516 A RU 2014145516A RU 2014145516 A RU2014145516 A RU 2014145516A RU 2608835 C2 RU2608835 C2 RU 2608835C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring
pipe
rings
tubular element
pipe according
Prior art date
Application number
RU2014145516A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014145516A (ru
Inventor
Самюэль РОЗЕЛЬЕ
Бенджамен Сальтель
Жан-Луи Сальтель
Ромэн Нивё
Original Assignee
Сальтель Индюстри
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 Сальтель Индюстри filed Critical Сальтель Индюстри
Publication of RU2014145516A publication Critical patent/RU2014145516A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2608835C2 publication Critical patent/RU2608835C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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
    • E21B33/1277Packers; Plugs with inflatable sleeve characterised by the construction or fixation of the sleeve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1078Stabilisers or centralisers for casing, tubing or drill pipes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к трубе для установки в скважине и способу крепления трубчатого элемента. Техническим результатом является повышение надежности работы. Труба для установки в скважине и добычи целевой текучей среды, содержащая трубчатый элемент из металла, установленный посредством его обжатия на внешней поверхности трубы. На внутренней поверхности трубчатого элемента образована кольцевая канавка, в которой установлено металлическое крепежное кольцо или два расположенных рядом друг с другом крепежных кольца; при этом каждое крепежное кольцо выполнено с по меньшей мере частичной прорезью в поперечном направлении с выступающими фиксирующими элементами на внутренней опорной поверхности и с по меньшей мере одной наклонной поверхностью, образующей острый угол с опорной поверхностью. Профиль кольцевой канавки является, по существу, дополняющим по отношению к профилю кольца или пары колец, а глубина канавки меньше толщины кольца или колец. Выступающие элементы выполнены с возможностью по меньшей мере частичного внедрения в поверхность трубы при обжатии металлического элемента на трубе. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

1Изобретение относится к области бурения скважин, в частности, к металлическим насосно-компрессорным трубам (НКТ), помещаемым в скважины для извлечения добываемой текучей среды. Более конкретно, изобретение относится к обсадным колоннам горизонтальных скважин, но не только к ним. Далее такие обсадные колонны будут называться трубами.
За последние годы вследствие развития новых технологий добычи широкое распространение получил вышеупомянутый тип скважин.
Применение горизонтальных скважин обеспечивает значительное увеличение продуктивной длины и, следовательно, поверхности контакта с геологическим пластом, в котором нефть и/или газ находятся в материнской породе.
В подобных горизонтальных скважинах в горизонтальном положении технически трудно производить установку обсадных колонн и осуществлять цементирование затрубного пространства между трубой и внутренней стенкой ствола скважины. Технология цементирования, используемая в большинстве вертикальных и немного искривленных/наклонных скважинах, обеспечивает уплотнение между различными геологическими зонами.
Эксплуатация горизонтальных скважин как при интенсификации притока, так и при его регулировании требует изоляции некоторых зон в геологическом горизонте.
Трубу спускают в скважину с изолирующими устройствами, установленными на ее периферии и расположенными на заданном расстоянии друг от друга.
Эти устройства для разобщения отдельных зон в скважинах называются пакерами. Между такими изолирующими устройствами в трубе часто имеются отверстия, открываемые или закрываемые по требованию, которые обеспечивают сообщение между трубой и изолированной зоной скважины.
При заканчивании таких горизонтальных скважин часто применяют технологию гидравлического разрыва пласта (также называемую «фрекингом»), которая служит для разрыва породы пласта, в котором горизонтально проходит данная труба.
Гидроразрыв производится путем закачивания жидкости под давлением. Данная технология обеспечивает возможность извлечения нефти и/или газа, залегающих в плотных и непроницаемых породах.
На фиг. 1 представлено упрощенное изображение трубы, установленной в ранее пробуренной скважине. Это изображение приведено лишь для пояснения того, каким образом для разобщения пластов используются трубы с пакерами.
Скважина обозначена буквой А, стенка ствола скважины обозначена А1, а скважина пробурена ранее в грунте S.
В стволе данной скважины помещена труба 1, частично показанная на чертеже.
Вдоль трубы на определенных расстояниях друг от друга установлены изолирующие устройства 2. На рисунке для упрощения показаны лишь два устройства 2, обозначенные как N и N-1.
На практике, по длине трубы устанавливают большее количество таких устройств, которых может быть очень много. Обычно каждое такое устройство состоит из трубчатой металлической втулки 20, противоположные концы которой прочно прикреплены, непосредственно или косвенно, к внешней поверхности трубы упрочняющими кольцами или юбками 6.
В скважине присутствует давление Р0.
В исходном, не расширенном состоянии диаметр металлических втулок практически равен диаметру колец 6.
На дальнем краю трубы, предпочтительно, выполнено отверстие (не показано), которое сначала открыто во время спуска трубы в скважину, чтобы обеспечить возможность циркуляции текучей среды сверху вниз под действием давления Р0. Это отверстие, предпочтительно, закрывается шариком, который сбрасывают в трубу, и который закрывает данное отверстие, что обеспечивает рост давления внутри трубы.
Затем в трубу закачивают первую текучую среду под давлением Р1, которое больше давления Р0. Подача текучей среды производится через отверстия 10, расположенные напротив втулок 20, по всей длине трубы, чтобы обеспечить расширение втулок и их установку в положение, показанное на фиг. 1, в котором центральные части втулок прижимаются к стенке А1 скважины.
Разумеется, материал втулок и давление подачи текучей среды выбирают таким образом, чтобы обеспечить деформирование металла за его пределом упругости.
Специальное устройство (не показано) обеспечивает возможность открытия отверстия на дальнем конце трубы при небольшом возрастании давления Р1. Когда давление на отверстии снижается с Р1 до Р0, становится возможной циркуляция по трубе сверху вниз в скважину.
После этого, в трубу сбрасывают еще один шарик 5, который садится на скользящее седло 4, расположенное практически посередине между двумя изолирующими устройствами N и N-1.
Сначала данное седло 4 расположено непосредственно напротив вышеупомянутых отверстий 3 и закрывает их. Когда шарик садится на седло, происходит его блокирование, и седло 4 начинает перемещаться, открывая отверстия 3. Затем в трубу под очень высоким давлением производится закачка рабочей жидкости гидроразрыва.
Данная жидкость под давлением Р2 поступает в устройство, а также в затрубное пространство В, разделяющее устройства.
Однако давление в устройстве N-1 возвращается к исходному уровню, то есть к давлению Р0.
Крепление вышеупомянутых втулок, и, вообще говоря, любого оборудования, к стенке трубы'1 является особенно важным.
Например, во время операций фрекинга, которые иногда проводятся при давлении более 1000 бар (15000 psi), осевое усилие, действующее на изоллирующий пакер, может достигать значений более 100 тон. Это усилие возникает просто вследствие давления в затрубном пространстве В, то есть пространстве между внешним диаметром трубы 1 и внутренней стенкой ствола скважины А.
Выбор размеров, квалификация и сертификация труб часто производится для конкретных скважинных условий. Диаметр, масса на единицу длины и материал трубы определяются оператором в зависимости от внутреннего и внешнего давлений, расхода, температуры, наличия коррозионно-активных веществ и т.д.
Кроме того, лучше использовать трубы одного и того же типа по всей длине скважины, чем вставлять в обсадную колонну сегменты труб разных производителей.
В настоящее время использование стандартных труб накладывает определенные ограничения, особенно если соединения труб должны выполняться непроницаемыми для жидкостей или газов.
Во-первых, трубы часто изготавливают путем прокатки, и поэтому геометрические допуски и качество поверхности не позволяют использовать непроницаемые для жидкостей или газов уплотнения.
С целью устранения дефектов поверхности и формы трубы может применяться механическая обработка. Однако, помимо своей стоимости, операция такого рода сделала бы недействительной квалификацию труб.
Второй способ создания герметичных для жидкостей и газа соединений на поверхности трубы заключается в применении сварки.
Но в настоящее время материалы, используемые при производстве труб, могут иметь очень разные химические составы (L80, Р110…), поэтому трудно использовать сварку, поскольку механическая прочность шва чрезвычайно сильно зависит от природы свариваемых материалов.
Кроме того, напряжения в трубе, вызванные сваркой, приведут к необходимости проведения повторной квалификации, то есть проведения длительных и трудоемких испытаний.
Если крепление не обязательно должно быть герметичным для жидкостей или газов, может быть выполнено сверление глухих радиальных отверстий в трубе, в которые затем вставляют винты (или аналогичные элементы) для организации крепления.
Такой способ показан на фиг. 2, на которой винт обозначен позицией 7.
Данный способ требует машинной обработки базовой трубы 1 и, возможно, ее повторной квалификации. Кроме того, для того, чтобы крепление могло выдерживать значительные осевые нагрузки F, необходимо использовать несколько винтов. Для обеспечения максимальной выдерживаемой осевой нагрузки все винты должны одновременно быть прижатыми к трубе, что требует точной и дорогостоящей машинной обработки.
В документах WO 9748268, US 2011095526 и US 5205356 описаны устройства, в которых применяются частично прорезанные кольца. Все эти системы требуют применения по меньшей мере одного винта.
Задача изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков.
В системе согласно изобретению используется стандартная труба, поверхность которой может быть очищенной или отполированной без удаления какого-либо значительного слоя металла. Данные операции относятся лишь к обработке поверхности трубы и не делают недействительной исходную квалификацию трубы.
Объектом изобретения является металлическая труба, предназначенная для установки в скважине с целью транспортировки на устье скважины добываемой текучей среды, на внешней поверхности которой посредством обжатия установлен трубчатый металлический элемент. Согласно изобретению:
- на внутренней поверхности трубчатого элемента образована кольцевая канавка, в которой установлено металлическое крепежное кольцо или два расположенных рядом друг с другом крепежных кольца;
- каждое крепежное кольцо выполнено с по меньшей мере частичной прорезью в поперечном направлении, с выступающими фиксирующими элементами на внутренней опорной поверхности и с по меньшей мере одной наклонной поверхностью, образующей острый угол с опорной поверхностью;
- профиль кольцевой канавки является по существу дополняющим по отношению к профилю кольца или пары колец;
- глубина канавки меньше толщины кольца или колец;
- выступающие элементы выполнены с возможностью по меньшей мере частичного внедрения в поверхность трубы при обжатии металлического элемента на трубе.
В документе US 6513600 описана разжимная втулка, внешняя поверхность которой снабжена по меньшей мере одним кольцом, которое сжимается при расширении втулки и фиксирует втулку относительно стенки ствола скважины.
В настоящем изобретении используется данный принцип крепления, но в другом применении и с другой функцией.
Согласно другим неограничивающим и предпочтительным вариантам осуществления изобретения:
- установленное в канавке (620) кольцо (8) имеет поперечную прорезь (80), образующую, разрыв материала кольца, при этом кольцо (8) имеет вторую наклонную поверхность (82), причем две наклонные поверхности (82) соединены между собой, образуя в поперечном сечении кольца (8) по существу форму треугольника;
- установленное в канавке (620) кольцо (8) имеет поперечную прорезь (80), образующую разрыв материала кольца, при этом кольцо (8) имеет вторую наклонную поверхность (82), причем две наклонные поверхности (82) разделены поверхностью (83), параллельной опорной поверхности (81), так что кольцо (8) в поперечном сечении имеет форму трапеции;
- указанные острые углы равны друг другу, а форма кольца в сечении является симметричной;
- в канавке рядом друг с другом установлены два кольца, имеющие несколько частичных поперечных прорезей;
- на периферии кольца или пары колец образован профиль, обеспечивающий уплотнение посредством контакта между металлами;
- указанный профиль имеет С-образную форму;
- указанный профиль имеет по меньшей мере частично деформируемую кромку;
- выступающие фиксирующие элементы выполнены в виде параллельных разделенных проточками кольцевых ребер, образующих в поперечном сечении ряд зубцов треугольной формы;
- на внутренней поверхности кольца или пары колец выполнена по меньшей мере одна проточка, ось которой параллельна оси колец, разделяющая выступающие элементы на отдельные сегменты;
- на внутренней поверхности трубчатого элемента выполнена по меньшей мере одна дополнительная канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо;
- выступающие элементы выполнены в виде зубцов пирамидальной формы;
- в дополнительной канавке установлено по меньшей мере одно удерживающее кольцо;
- трубчатый элемент жестко прикреплен к концу по меньшей мере одной металлической расширяемой трубчатой втулки.
Еще одним объектом изобретения является способ крепления трубчатого элемента к внешней поверхности трубы, согласно которому:
- в кольцевую канавку, выполненную на внутренней поверхности трубчатого элемента, устанавливают металлическое крепежное кольцо или два расположенных рядом друг с другом крепежных кольца;
- каждое крепежное кольцо выполнено с по меньшей мере частичной прорезью в поперечном направлении, с выступающими фиксирующими элементами, образованными на внутренней опорной поверхности, и с по меньшей мере одной наклонной поверхностью, образующей острый угол с опорной поверхностью;
- профиль кольцевой канавки является дополняющим по отношению к профилю кольца или пары колец;
- глубина канавки меньше толщины кольца или колец;
- обжимают трубчатый элемент на трубе, так что происходит уменьшение диаметров трубчатого элемента и кольца, а выступающие элементы внедряются в поверхность трубы.
Другие особенности и преимущества изобретения станут более понятными из дальнейшего описания предпочтительного варианта его осуществления со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 схематично показана часть скважины с размещенной в ней трубой с изолирующими пакерами;
на фиг. 2 - часть трубы, оснащенная трубчатым элементом, закрепленным с помощью винтов, вид в разрезе;
на фиг. 3 - труба согласно изобретению, в верхней части которой трубчатый элемент изображен до обжатия, а в нижней части - после обжатия, вид в разрезе;
на фиг. 4 и 5 - уплотнительное кольцо в состоянии до и после обжатия, соответственно;
на фиг. 6 и 7 - установленное в канавке обжимаемого элемента уплотнительное кольцо до и после обжатия, соответственно, виды в разрезе в увеличенном масштабе;
на фиг. 8 и 9 - уплотнительное кольцо в соответствии с альтернативным вариантом его выполнения, виды в перспективе;
на фиг. 10 и 11 - то же, что на фиг. 6 и 7, но с двумя кольцами, показанными на фиг. 8 и 9;
на фиг. 12 - то же, что и на фиг. 8 и 9, но в соответствии с еще одним вариантом выполнения уплотнительного кольца;
на фиг. 13 и 14 то же, что и на фиг. 10 и 11, но с двумя кольцами, показанными на фиг. 12.
На фиг. 3 показана труба 1, представляющая собой эксплуатационную насосно-компрессорную трубу (НКТ), предназначенную для установки в скважине А.
Данная труба позволяет осуществлять добычу целевой текучей среды.
Согласно изобретению, на внешнюю поверхность 10 трубы 1 устанавливают путем обжатия трубчатый элемент 6, который в рассматриваемом случае предназначен для крепления и фиксации на трубе 1 двух расширяемых кольцевых втулок C1 и С2. В одном из вариантов выполнения (не показан) трубчатый элемент 6 может представлять собой, например, упор или один торец разбухающего пакера, выполненного из эластомера.
Трубчатый элемент 6, форма и конструкция которого в целом известны, содержит основную часть 60, за которой расположена юбка 61, частично закрывающая концы втулок C1 и С2.
На внутренней поверхности 62 трубчатого элемента 6 выполнена кольцевая канавка 620, показанная, в частности, в верхней части на фиг. 3, в которой установлено металлическое крепежное кольцо 8.
Следует отметить, что пластичность трубы 1 может быть как больше, так и меньше пластичности кольца 8.
Как показано на фиг. 4 и 5, крепежное кольцо 8 представляет собой разрезанное кольцо. Прорезь в кольце обозначена позицией 80. На внутренней поверхности кольца выполнены выступающие фиксирующие элементы 810.
В показанном варианте выполнения выступающие фиксирующие элементы представляют собой ряд параллельных кольцевых ребер, разделенных проточками соответствующей формы так, что при виде в разрезе они представляет ряд зубцов треугольной формы.
Разумеется, возможны также и другие формы выступающих элементов.
Как показано на фиг. 4, выступающие элементы могут разделяться на несколько сегментов одной или несколькими проточками R, параллельными оси Y-Y' кольца.
Еще в одном варианте (не показан) выступающие элементы могут представлять собой размещенные в виде мозаики зубцы, например, пирамидальной формы.
Как показано на фиг. 6, опорная внутренняя поверхность 81 кольца 8 с расположенными на ней выступающими элементами 810 образует с двумя торцами 82 острый угол α.
Величина угла а может составлять около 10°.
Между торцами 82 расположена поверхность 83, практически параллельная опорной поверхности 81, так что сечение кольца имеет форму трапеции.
Оба угла α равны, следовательно, сечение кольца является симметричным. Как будет показано ниже, такая симметричная форма поперечного сечения кольца позволяет выдерживать действие сил в противоположных направлениях.
Однако эти углы могут быть и разными.
Когда обе наклонные поверхности кольца соединяются, сечение крепежного кольца имеет форму треугольника.
Как более подробно показано на фиг. 6 и 7, профиль кольцевой канавки 620, в которой расположено кольцо, является по существу дополняющим по отношению к профилю сечения крепежного кольца.
В рассматриваемом случае канавка имеет две наклонные поверхности 621 и дно 622.
Глубина канавки 620, показанной на фиг. 6, немного меньше толщины b крепежного кольца.
Как показано на фиг. 3, помимо канавки 620, в трубе 6 выполнены и другие канавки 623, 624 и 625.
Эти три канавки являются необязательными. При использовании их количество может быть большим или меньшим трех.
В этих канавках установлены кольцевые уплотнения 9, а также удерживающие кольца 9'.
В процессе обжатия трубчатого элемента 6 на трубе 1 внутренний диаметр трубчатого элемента 6 уменьшается. То же самое происходит и с кольцом 8, диаметр которого уменьшается за счет того, что кромки прорези 80 сближаются. При этом в результате воздействия силы обжатия, которая действует в основном в радиальном направлении, зубцы 810 кольца частично входят в поверхность трубы 1, как показано на фиг. 7.
Это объясняется разностью вышеуказанных величин а и b, а также заостренной формой зубцов 810.
Как показано стрелками на фиг. 7, любое смещение в осевом или каком-либо другом направлении предотвращается в результате расклинивающего действия, обусловленного наличием наклонных поверхностей 621 и дна 622 кольцевой канавки, которые делают невозможным перемещение кольца 6. В частности, усилие обжатия через наклонные поверхности 621 передается на зубцы крепежного кольца.
Таким образом, кольцо 6 обеспечивает возможность эффективного соединения двух элементов, и при этом практически не зависит от изменений давления.
Уплотнительные кольца 9, установленные в дополнительных канавках, также повышают герметичность узла по жидкости и газу. Таким образом, обжатие металлического элемента одновременно обеспечивает и начальное сжатие компрессионных уплотнений, что является необходимым для выполнения их изолирующей функции.
Уплотнительные кольца 9 могут быть выполнены, например, из эластомера (кольцевые уплотнения, манжеты и т.п.) или из металла (кольца полукруглого профиля).
Такая система может работать при значительных наружных и внутренних давлениях, и в процессе эксплуатации в результате упругой деформации элементов возможно возникновение и увеличение экструзионного зазора, который представляет собой небольшой зазор между обжимаемым элементом 6 и трубой 1.
Для устранения этого недостатка применяются удерживающие антиэкструзионные кольца 9', имеющие наклонную стенку и выполненные из хорошо деформируемого материала.
При действии давления на одной стороне уплотнения 9, данное уплотнение давит на одно или другое кольцо 9', которое вследствие этого перемещается на небольшое расстояние в осевом направлении и закрывает экструзионный зазор.
В варианте выполнения, представленном на фиг. 8 и 9, кольцо 8', в целом представляющее собой кольцо описанного выше типа, содержит ряд частичных поперечных прорезей 80'. Имеется четыре таких прорези, которые расположены симметрично по две.
В других вариантах выполнения (не показаны) количество данных прорезей может быть большим.
Данные прорези являются частичными, они не доходят до противоположного края кольца, так что между этими прорезями 80' проходит непрорезанный участок 800'.
Назначение данных прорезей будет пояснено ниже.
При взгляде в поперечном направлении, кольцо 8' имеет опорную внутреннюю поверхность 81', на которой выполнены выступающие элементы 810', аналогичные выступающим элементам описанного выше типа.
Кроме того, кольцо имеет верхнюю поверхность 83', в целом параллельную опорной внутренней поверхности 81'.
В отличие от описанного выше варианта выполнения в данном варианте кольцо 8' имеет лишь одну наклонную поверхность 82', которая образует острый угол с опорной поверхностью 81'.
Другой торец 84 кольца является прямым и расположен перпендикулярно поверхностям 81' и 83'.
Кроме того, поверхность 82' заканчивается фланцем 85', свободный конец которого имеет С-образный профиль 850'.
Иными словами, данный профиль 850' является вогнутым.
Как показано более подробно на фиг. 10 и 11, в канавке 620 трубчатого элемента 6 установлено не одно, а два кольца 8'.
В данном варианте выполнения используются два одинаковых кольца, установленные рядом и контактирующие друг с другом своими поверхностями 84'.
Установка данных колец возможна благодаря частичным прорезям 80', которые обеспечивают возможность деформации колец.
На фиг. 10 и 11 кольца показаны в сечении, плоскость которого проходит по вышеупомянутым прорезям 80'. Таким образом, с обеих сторон канавки 620 расположены фланцы 85'.
В процессе обжатия, описанном выше при рассмотрении предыдущего варианта выполнения, зубцы кольца проникают в материал трубы, а фланец 85' благодаря своей Сообразной форме образует уплотнение с металлическим контактом между двумя элементами 1 и 6.
Вариант выполнения кольца, показанный на фиг. 12, отличается от предыдущего лишь тем, что наклонная поверхность 82' заканчивается очень тонкой кромкой 86'.
Вследствие этого, как показано на фиг. 13 и 14, при обжатии металлического элемента происходит упругая деформация кромки 86', так что она также образует уплотнение с металлическим контактом.

Claims (15)

1. Труба (1) для установки в скважине (A) и добычи целевой текучей среды, содержащая трубчатый элемент (6) из металла, установленный посредством его обжатия на внешней поверхности (10) трубы (1), отличающаяся тем, что на внутренней поверхности (62) трубчатого элемента (6) образована кольцевая канавка (620), в которой установлено металлическое крепежное кольцо (8) или два расположенных рядом друг с другом крепежных кольца (8'); при этом каждое крепежное кольцо (8, 8') выполнено с по меньшей мере частичной прорезью в поперечном направлении с выступающими фиксирующими элементами (810, 810') на внутренней опорной поверхности (81, 81') и с по меньшей мере одной наклонной поверхностью (82, 82'), образующей острый угол (α) с опорной поверхностью (81, 81'); причем профиль кольцевой канавки (620) является, по существу, дополняющим по отношению к профилю кольца (8) или пары колец (8'), а глубина (a) канавки (620) меньше толщины (b) кольца (8) или колец (8'); при этом выступающие элементы (810, 810') выполнены с возможностью по меньшей мере частичного внедрения в поверхность трубы (1) при обжатии металлического элемента (6) на трубе (1).
2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что установленное в канавке (620) кольцо (8) имеет поперечную прорезь (80), образующую разрыв материала кольца, при этом кольцо (8) имеет вторую наклонную поверхность (82), причем две наклонные поверхности (82) соединены между собой, образуя в поперечном сечении кольца (8), по существу, форму треугольника.
3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что установленное в канавке (620) кольцо (8) имеет поперечную прорезь (80), образующую разрыв материала кольца, при этом кольцо (8) имеет вторую наклонную поверхность (82), причем две наклонные поверхности (82) разделены поверхностью (83), параллельной опорной поверхности (81), так что кольцо (8) в поперечном сечении имеет форму трапеции.
4. Труба по любому из пп. 2 или 3, отличающаяся тем, что острые углы (α) равны друг другу, а форма кольца (8) в сечении является симметричной.
5. Труба по п. 1, в которой содержатся два кольца (8'), установленных рядом друг с другом и имеющих несколько частичных поперечных прорезей (80').
6. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что на периферии (85') кольца (8) или пары колец (8') образован профиль (850', 86'), обеспечивающий уплотнение посредством контакта между металлами.
7. Труба по п. 6, отличающаяся тем, что указанный профиль (850') имеет C-образную форму.
8. Труба по п. 6, отличающаяся тем, что указанный профиль имеет по меньшей мере частично деформируемую кромку (86').
9. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что выступающие элементы (810, 810') выполнены в виде параллельных разделенных проточками кольцевых ребер, образующих в поперечном сечении ряд зубцов треугольной формы.
10. Труба по п. 9, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности кольца (8) или пары колец (8') выполнена по меньшей мере одна проточка (R), ось которой параллельна оси колец (8, 8'), разделяющая выступающие элементы (810) на отдельные сегменты.
11. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности (62) трубчатого элемента выполнена по меньшей мере одна дополнительная канавка (621, 622, 625), в которой установлено уплотнительное кольцо (9), начальное сжатие которого обеспечивается посредством обжатия трубчатого элемента (6) на трубе (1).
12. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что выступающие элементы (810, 810') выполнены в виде зубцов пирамидальной формы.
13. Труба по п. 11, отличающаяся тем, что в дополнительной канавке (621, 622, 625) установлено по меньшей мере одно удерживающее кольцо (9').
14. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что трубчатый элемент (6) жестко прикреплен к концу по меньшей мере одной металлической расширяемой трубчатой втулки (C1, C2).
15. Способ крепления трубчатого элемента (6) к внешней поверхности трубы (1), согласно которому в кольцевую канавку (620), выполненную на внутренней поверхности (62) трубчатого элемента (6), устанавливают металлическое крепежное кольцо (8) или два расположенных рядом друг с другом крепежных кольца (8'); при этом каждое крепежное кольцо (8, 8') выполнено с по меньшей мере частичной прорезью в поперечном направлении с выступающими фиксирующими элементами (810, 810'), образованными на внутренней опорной поверхности (81, 81'), и с по меньшей мере одной наклонной поверхностью (82, 82'), образующей острый угол (α) с опорной поверхностью (81, 81'); причем профиль кольцевой канавки (620) является дополняющим по отношению к профилю кольца (8) или пары колец (8'), а глубина (a) канавки (620) меньше толщины (b) кольца (8) или колец (8'); и обжимают трубчатый элемент (6) на трубе (1), так что происходит уменьшение диаметров трубчатого элемента (6) и кольца (8), а выступающие элементы внедряются в поверхность трубы (1).
RU2014145516A 2012-04-13 2013-03-22 Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ RU2608835C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1253423A FR2989412B1 (fr) 2012-04-13 2012-04-13 Conduite pourvue d'un element metallique serti
FR1253423 2012-04-13
US201261637364P 2012-04-24 2012-04-24
US61/637,364 2012-04-24
PCT/EP2013/056039 WO2013152940A1 (en) 2012-04-13 2013-03-22 Pipe provided with a crimped metal element, and corresponding process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014145516A RU2014145516A (ru) 2016-06-10
RU2608835C2 true RU2608835C2 (ru) 2017-01-25

Family

ID=46124546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145516A RU2608835C2 (ru) 2012-04-13 2013-03-22 Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9816344B2 (ru)
EP (1) EP2836671B1 (ru)
CN (1) CN104321502A (ru)
CA (1) CA2868050C (ru)
DK (1) DK2836671T3 (ru)
FR (1) FR2989412B1 (ru)
RU (1) RU2608835C2 (ru)
WO (1) WO2013152940A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806890C1 (ru) * 2022-12-27 2023-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "НПФ КУБАНЬНЕФТЕМАШ" Обвязка колонная клиньевая термостойкая и уплотнительный узел для нее

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10584553B2 (en) 2016-04-28 2020-03-10 Innovex Downhole Solutions, Inc. Integrally-bonded swell packer
WO2020152260A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 Saltel Industries Expandable metal packer with anchoring system
EP3918179B1 (en) * 2019-01-28 2024-03-13 Saltel Industries Extrudable ball seat system and methodology
US11286750B2 (en) * 2020-03-31 2022-03-29 Weatherford Technology Holdings, Llc Stop collar assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048268A2 (en) * 1996-06-20 1997-12-24 Frank's International, Inc. Automatic self energizing stop collar
RU2102580C1 (ru) * 1995-06-16 1998-01-20 Вадим Петрович Неудачин Манжета пакера механического
RU60605U1 (ru) * 2006-10-02 2007-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер для нагнетательных скважин
RU65951U1 (ru) * 2007-03-13 2007-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер
RU2397310C1 (ru) * 2009-06-05 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер
US20110095526A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 Cameron International Corporation Wellhead tubular connector

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2864450A (en) * 1955-05-13 1958-12-16 Burns Erwin Multiple unit packing casing bowl
US4105262A (en) * 1977-04-22 1978-08-08 Richey Vernon T Releasable drill string stabilizer
US5031695A (en) * 1990-03-30 1991-07-16 Fmc Corporation Well casing hanger with wide temperature range seal
US5205356A (en) * 1990-12-27 1993-04-27 Abb Vetco Gray Inc. Well starter head
US6662868B1 (en) * 2000-05-03 2003-12-16 Bernard H. Van Bilderbeek Clamping well casings
US6513600B2 (en) 1999-12-22 2003-02-04 Richard Ross Apparatus and method for packing or anchoring an inner tubular within a casing
DE20219600U1 (de) * 2002-12-18 2004-04-29 Franz Viegener Ii Gmbh & Co. Kg Pressverbindungsanordnung und Halteelement für eine Pressverbindung
US6957704B2 (en) * 2003-05-14 2005-10-25 Halliburton Energy Services Inc. Limit clamp for use with casing attachments
US7954861B2 (en) * 2007-02-23 2011-06-07 The Gates Corporation Crimped/swaged-on tubing terminations and methods
GB2457894B (en) * 2008-02-27 2011-12-14 Swelltec Ltd Downhole apparatus and method
CN201401153Y (zh) * 2009-03-27 2010-02-10 冯旭辉 井下可取式双向独立压缩桥塞
BRPI1013160A2 (pt) * 2009-03-31 2016-04-05 Cameron Int Corp acoplamento de anel em c de multicomponentes.
US8585100B2 (en) * 2009-08-27 2013-11-19 Elkhart Products Corporation Press-connect fitting with improved grab ring function
EP2312119A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-20 Welltec A/S An annular barrier
CN201568005U (zh) * 2009-12-30 2010-09-01 中国石油天然气集团公司 一种金属到金属密封回接连接器
CA2752931C (en) * 2010-09-22 2015-09-08 Stream-Flo Industries Ltd. Wellhead seal device to seal casing
US8622121B2 (en) * 2011-02-10 2014-01-07 Vetco Gray Inc. Reinforced frac tubing head

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2102580C1 (ru) * 1995-06-16 1998-01-20 Вадим Петрович Неудачин Манжета пакера механического
WO1997048268A2 (en) * 1996-06-20 1997-12-24 Frank's International, Inc. Automatic self energizing stop collar
RU60605U1 (ru) * 2006-10-02 2007-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер для нагнетательных скважин
RU65951U1 (ru) * 2007-03-13 2007-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер
RU2397310C1 (ru) * 2009-06-05 2010-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Пакер
US20110095526A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 Cameron International Corporation Wellhead tubular connector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814481C2 (ru) * 2019-07-15 2024-02-29 Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн Способ заканчивания с применением хвостовика и расширительное подвесное устройство для его осуществления
RU2806890C1 (ru) * 2022-12-27 2023-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "НПФ КУБАНЬНЕФТЕМАШ" Обвязка колонная клиньевая термостойкая и уплотнительный узел для нее

Also Published As

Publication number Publication date
FR2989412B1 (fr) 2015-03-13
US9816344B2 (en) 2017-11-14
RU2014145516A (ru) 2016-06-10
EP2836671B1 (en) 2021-08-18
CN104321502A (zh) 2015-01-28
CA2868050C (en) 2020-04-21
US20150075818A1 (en) 2015-03-19
EP2836671A1 (en) 2015-02-18
WO2013152940A1 (en) 2013-10-17
CA2868050A1 (en) 2013-10-17
FR2989412A1 (fr) 2013-10-18
DK2836671T3 (da) 2021-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5803178A (en) Downwell isolator
US4131287A (en) Annular seal
CN108699898B (zh) 用于高压高温(hpht)应用的密封设备
US9045961B2 (en) Blowout preventer seal and method of using same
US7861791B2 (en) High circulation rate packer and setting method for same
US10370935B2 (en) Packer assembly including a support ring
EP2239414B1 (en) Sealing assembly
US6843480B2 (en) Seal ring for well completion tools
NO20150544A1 (en) Slotted metal seal
US10927638B2 (en) Wellbore isolation device with telescoping setting system
RU2608835C2 (ru) Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ
NO20191007A1 (en) A structure for supporting a flow-control apparatus on a seabed foundation for a well, a subsea assembly, a method of assembling the structure and a method of deploying and installing the structure
US10260298B2 (en) Wellbore isolation devices and methods of use
WO2016024088A1 (en) Apparatus and method of connecting tubular members in multi-lateral wellbores
US10077604B2 (en) Sealing element mounting
US20090188678A1 (en) Float collar and method
US10718179B2 (en) Wellbore isolation devices and methods of use
WO2018143824A1 (en) A structure for supporting a flow-control apparatus on a seabed foundation for a well, a subsea assembly, a method of assembling the structure and a method of deploying and installing the structure
US20210180420A1 (en) Packer assembly including an interlock feature
RU2730146C1 (ru) Чашечный пакер осевого действия
GB2321074A (en) Dissolvable release mechanism for travel joints
US10689943B2 (en) Wellbore isolation devices and methods of use
US20180238136A1 (en) Modular seal system

Legal Events

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

Effective date: 20180323