RU2639006C1 - Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer - Google Patents
Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639006C1 RU2639006C1 RU2017110264A RU2017110264A RU2639006C1 RU 2639006 C1 RU2639006 C1 RU 2639006C1 RU 2017110264 A RU2017110264 A RU 2017110264A RU 2017110264 A RU2017110264 A RU 2017110264A RU 2639006 C1 RU2639006 C1 RU 2639006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- transformer
- oil
- tubular rod
- defective sections
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000002950 deficient Effects 0.000 title claims description 13
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 claims description 11
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 208000031968 Cadaver Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 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
- 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
-
- 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
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
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)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, преимущественно к устройствам для герметизации обсадных колонн и отключения пластов.The invention relates to the oil and gas industry, mainly to devices for sealing casing strings and shutting down formations.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известно устройство для ремонта обсадной колонны по авторскому свидетельству SU 1659621 А1, МПК Е21В 29/10, опубл. 30.06.1991, бюл. №24. Устройство спускается в скважину на геофизическом кабеле и включает размещенные в корпусе электродвигатель с редуктором, плунжерный гидравлический насос, систему клапанов управления, дифференциальный поршень, а также расположенные снаружи дорнирующий конус с подпружиненными плавающими плашками и раскатывающую головку, кинематически связанную с валом электродвигателя. Дифференциальный поршень перемещает дорнирующий конус с подпружиненными плавающими плашками внутрь пластыря, производя его расширение, а раскатывающая головка своим вращением окончательно распрямляет и выглаживает стенки пластыря, прижимая его к эксплуатационной колонне.A device for repairing a casing string according to the copyright certificate SU 1659621 A1, IPC Е21В 29/10, publ. 06/30/1991, bull. Number 24. The device descends into the well on a geophysical cable and includes an electric motor with a gearbox, a plunger hydraulic pump, a control valve system, a differential piston, as well as an external cone with spring-loaded floating dies and a rolling head kinematically connected to the motor shaft. The differential piston moves the mandrel with spring-loaded floating dies inside the plaster, expanding it, and the rolling head with its rotation finally straightens and smoothes the plaster walls, pressing it to the production casing.
Основным недостатком описанного устройства является сложность конструкции скважинного модуля, в котором смонтирована электрогидромеханическая приводная система с множеством прецизионных деталей и комплектующих изделий. Кроме того, метод раскатывания применим только для тонкостенных продольно-гофрированных пластырей, что ограничивает область применения описанного устройства. И, наконец, самый главный недостаток известного устройства - ограничение по длине пластыря, вытекающее из конструкции. Длина пластыря ограничена ходом поршня и длиной приводного вала раскатывающей головки. Таким образом, данное устройство неприменимо для герметизации протяженных дефектных участков эксплуатационных колонн.The main disadvantage of the described device is the design complexity of the well module, in which an electro-hydromechanical drive system with many precision parts and components is mounted. In addition, the rolling method is applicable only for thin-walled longitudinally corrugated plasters, which limits the scope of the described device. And finally, the most important disadvantage of the known device is the restriction on the length of the patch arising from the design. The length of the patch is limited by the stroke of the piston and the length of the drive shaft of the rolling head. Thus, this device is not applicable for sealing extended defective sections of production casing.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения (прототипом) является трехступенчатая дорнирующая головка, раскрытая в описании к патенту RU 2154148 С2, кл. Е21В 29/10, опубл. 20.08.2000.The closest analogue of the claimed invention (prototype) is a three-stage cutting head disclosed in the description of patent RU 2154148 C2, class. ЕВВ 29/10, publ. 08/20/2000.
Известное из наиболее близкого аналога устройство содержит основной конус-пуансон, плавающие секторы, расположенные на самоуплотняющейся манжете, а также подпружиненные конусные плашки, установленные между конусом-пуансоном и плавающими секторами с возможностью продольного перемещения в пазах "ласточкин хвост", выполненных на конической части основного корпуса. При этом конусная часть корпуса направлена вершиной вверх, т.е. по ходу дорнирующей головки в процессе расширения пластыря. При заходе дорнирующей головки в пластырь его предварительное расширение осуществляется конусом-пуансоном, затем промежуточное - конусными плашками за счет их осевого и периферийного смещения в пазах, и окончательное - плавающими секторами под гидравлическим давлением в системе.The device known from the closest analogue contains the main cone-punch, floating sectors located on the self-sealing cuff, as well as spring-loaded conical dies installed between the cone-punch and floating sectors with the possibility of longitudinal movement in the dovetail grooves made on the conical part of the main corps. In this case, the conical part of the body is directed upward, i.e. along the mandrel during the expansion of the patch. When the dorning head enters the patch, its preliminary expansion is carried out by a punch-cone, then the intermediate one is made by cone dies due to their axial and peripheral displacement in the grooves, and the final one by floating sectors under hydraulic pressure in the system.
К недостаткам известного из наиболее близкого аналога устройства следует отнести его изначальную ориентированность на работу с продольно-гофрированными пластырями, что резко ограничивает сферу его применения. Тонкостенные гофрированные пластыри могут обеспечить герметизацию дефектных участков эксплуатационной колонны только при небольших пластовых давлениях флюида в скважине. Для ремонта скважин с большими пластовыми давлениями, достигающими иногда 100 и более атмосфер, требуется прижатие металлического пластыря к стенке колонны посредством эластичных уплотнительных колец, которые устанавливаются (например, могут быть привулканизированы) на наружной поверхности гладких цилиндрических пластырей. Только в этом случае достигается гарантированная отсечка дефектного участка эксплуатационной колонны. Кроме того, конструкция дорнирующей головки предполагает ее заход в пластырь с торца, а затем начало расширения, т.е. пластырь должен быть заякорен. Таким образом, в комплект оборудования должна дополнительно входить система якорения пластыря, что усложняет и удорожает процесс ремонта эксплуатационной колонны.The disadvantages of the known closest analogue of the device include its initial focus on working with longitudinally corrugated plasters, which sharply limits the scope of its application. Thin-walled corrugated patches can provide sealing of defective sections of the production string only at low reservoir pressure of the fluid in the well. To repair wells with large reservoir pressures, sometimes reaching 100 or more atmospheres, it is necessary to press a metal patch to the column wall using elastic o-rings, which are installed (for example, can be vulcanized) on the outer surface of smooth cylindrical plasters. Only in this case, a guaranteed cut-off of the defective section of the production casing is achieved. In addition, the design of the mandrel head implies its entry into the patch from the end, and then the beginning of expansion, i.e. the patch should be anchored. Thus, the set of equipment should additionally include a patch anchoring system, which complicates and increases the cost of repair of the production casing.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задача заявляемого изобретения состоит в разработке устройства для восстановления дефектных участков эксплуатационных колонн нефтегазовых скважин с управляемым конусом-трансформером, а также повышение надежности работы и расширение сферы применяемости устройства в целом.The task of the invention is to develop a device for repairing defective sections of production casing of oil and gas wells with a controlled transformer cone, as well as improving the reliability and expanding the scope of applicability of the device as a whole.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы устройства за счет применения управляемого конуса-трансформера, у которого основной корпус зафиксирован на трубчатой тяге (мандрели) и снабжен деблокирующим механизмом, позволяющим в случае аварийной ситуации извлечь устройство из пластыря за счет уменьшения габаритов конуса-трансформера, используемого в качестве раздающей оправки. Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном устройстве деблокирующий механизм выполнен в виде крестовины, в проушинах которой установлены с возможностью качания на осях подпружиненные собачки, упирающиеся торцами своих носовых частей в стенки поперечных углублений, чередующихся с продольными углублениями на наружной цилиндрической поверхности трубчатой тяги (мандрели). Вместе с тем, поперечный профиль дна каждого из поперечных и продольных углублений на поверхности указанной тяги имеет криволинейную вогнутую форму. Кроме того, каждая из собачек деблокирующего механизма имеет выпуклую подошвенную часть, кривизна которой в поперечном сечении аналогична кривизне вогнутости дна углублений на наружной поверхности трубчатой тяги.The technical result of the invention is to increase the reliability and efficiency of the device through the use of a controlled transformer cone, in which the main body is fixed on a tubular rod (mandrel) and is equipped with a release mechanism that allows in case of emergency to remove the device from the patch by reducing the dimensions of the transformer cone used as a dispensing mandrel. The specified technical result is achieved due to the fact that in the claimed device the unlocking mechanism is made in the form of a cross, in the eyes of which spring-loaded dogs are mounted that can swing on the axes, abutting the ends of their nose parts against the walls of the transverse recesses, alternating with the longitudinal recesses on the outer cylindrical surface of the tubular traction (mandrels). However, the transverse profile of the bottom of each of the transverse and longitudinal recesses on the surface of the specified traction has a curved concave shape. In addition, each of the dogs of the release mechanism has a convex sole, the curvature of which in cross section is similar to the curvature of the concavity of the bottom of the recesses on the outer surface of the tubular rod.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Изобретение будет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The invention will be more clear from the description, which is not restrictive and given with reference to the accompanying drawings, which depict:
Фиг. 1 - продольный разрез устройства для восстановления дефектных участков эксплуатационных колонн нефтегазовых скважин с управляемым конусом-трансформером до начала процесса расширения пластыря:FIG. 1 is a longitudinal section through a device for repairing defective sections of oil and gas production casing strings with a controlled transformer cone before the patch expansion process begins:
1 - эксплуатационная колонна; 2 - пластырь; 3 - эластичное уплотнительное кольцо; 4 - расширяющая оправка (конус-трансформер); 5 - блок силовых армированных манжет; 6 - проставка; 7 - противовозвратный механизм; 8 - пружина; 9 - ограничительная втулка; 10 - трубчатая тяга (мандрель); 11 - разбуриваемый башмак с обратным клапаном; 12 - деблокирующий механизм.1 - production casing; 2 - patch; 3 - elastic sealing ring; 4 - expanding mandrel (cone-transformer); 5 - block power reinforced cuffs; 6 - a spacer; 7 - anti-return mechanism; 8 - spring; 9 - restrictive sleeve; 10 - tubular traction (mandrel); 11 - drilled shoe with check valve; 12 - release mechanism.
Фиг. 2 - то же, в момент начала расширения пластыря:FIG. 2 - the same, at the time the patch began to expand:
13 - гидравлический посадочный узел.13 - hydraulic landing unit.
Фиг. 3 - то же, в процессе дальнейшего расширения пластыря.FIG. 3 - the same, in the process of further expansion of the patch.
Фиг. 4 - вид А на фиг. 1 в масштабе увеличения:FIG. 4 is a view A in FIG. 1 to scale:
16 - крестовина; 17 - собачка противовозвратного механизма; 18 - нажимной корпус; 19 - ось.16 - a cross; 17 - dog anti-return mechanism; 18 - pressure housing; 19 - axis.
Фиг. 5 - вид Ж на фиг. 4 в масштабе увеличения.FIG. 5 is a view G in FIG. 4 to scale.
Фиг. 6 - вид Б на фиг. 1 в масштабе увеличения:FIG. 6 is a view B in FIG. 1 to scale:
14 - корпус конуса-трансформера; 15 - конусообразный сегмент; 20 - сбрасываемая пробка; 21 - собачка деблокирующего механизма; 23 - переводник.14 - transformer cone body; 15 - cone-shaped segment; 20 - resettable plug; 21 - dog unlocking mechanism; 23 - sub.
Фиг. 7 - вид В на фиг. 4 в масштабе увеличения:FIG. 7 is a view B in FIG. 4 to scale:
22 - пружина кручения.22 - torsion spring.
Фиг. 8 - вид Г на фиг. 6 в масштабе увеличения.FIG. 8 is a view D in FIG. 6 to scale.
Фиг. 9 - разрез Д-Д на фиг. 8.FIG. 9 is a section DD in FIG. 8.
Фиг. 10 - разрез Е-Е на фиг. 6 в масштабе увеличения.FIG. 10 is a section EE in FIG. 6 to scale.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Устройство для восстановления дефектных участков эксплуатационных колонн нефтегазовых скважин с управляемым конусом-трансформером содержит пластырь (2) в виде тонкостенной гладкой трубы с наружными эластичными уплотнительными кольцами (3) на концах и расширяющую оправку (4) в виде конуса-трансформера, находящуюся внутри пластыря (2) и надетую на трубчатую тягу (мандрель) (10). С одной стороны расширяющая оправка (4) контактирует с деблокирующим механизмом (12), а с другой стороны - с проставкой (6), которая в свою очередь подпирается блоком силовых армированных манжет (5). Расширяющая оправка (4) представляет собой конус-трансформер, включающий корпус (14), в конической части которого выполнены продольные канавки типа ласточкина хвоста с размещенными в них с возможностью продольного перемещения конусообразными сегментами (15) (фиг. 6, фиг. 8, фиг. 10). Противовозвратный механизм (7) служит для предотвращения нежелательного осевого перемещения назад расширяющей оправки (4) после запуска процесса расширения пластыря (2) (фиг. 2, фиг. 4) и включает крестовину (16), в проушинах которой при помощи осей (19) установлены собачки (17), и нажимной корпус (18), прямоугольные прорези которого предназначены для беспрепятственного качания собачек (17) (фиг. 7). Последние при помощи пружин кручения (22) постоянно прижаты к наружной поверхности трубчатой тяги (мандрели) (10), на которой в области возможного перемещения крестовины (16) противовозвратного механизма (7) выполнены кольцевые насечки, в продольном сечении имеющие вид наклонных зубьев (фиг. 5). По сути противовозвратный механизм (7) представляет собой храповой механизм, в котором храповое колесо выродилось в рейку. Пружина (8) служит для силового замыкания деталей устройства, расположенных между заплечиком трубчатой тяги (мандрели) (10) и деблокирующим механизмом (12). Последний предназначен для обеспечения осевого перемещения корпуса (14) конуса-трансформера в аварийной ситуации, освобождая его от фиксированного положения, что позволяет расширяющей оправке (4) вернуться к исходным габаритам. Ограничительная втулка (9) предотвращает заневоливание и поломку пружины (8) при подъеме трубчатой тяги (мандрели) (10), которая связана переводником (23) с подъемником буровой установки (не показан) посредством тяг (не показаны), например, в виде колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). Нижний торец пластыря (2) герметично заглушен разбуриваемым башмаком (11) с обратным клапаном (не показан). Разбуриваемый башмак (11) с обратным клапаном вместе с седлом (не показано) для сбрасываемой пробки (20) образует гидравлический посадочный узел (13), который служит для перенаправления нагнетаемой рабочей жидкости и создания давления, инициирующего начало движения блока силовых армированных манжет (5) и расширяющей оправки (4).A device for repairing defective sections of oil and gas well production cores with a controlled transformer cone contains a patch (2) in the form of a thin-walled smooth pipe with external elastic sealing rings (3) at the ends and an expanding mandrel (4) in the form of a transformer cone inside the patch ( 2) and worn on tubular traction (mandrel) (10). On the one hand, the expanding mandrel (4) is in contact with the release mechanism (12), and on the other hand, with the spacer (6), which in turn is supported by a block of power reinforced cuffs (5). The expanding mandrel (4) is a transformer cone including a housing (14), in the conical part of which longitudinal dovetail grooves are arranged with cone-shaped segments (15) longitudinally movable (FIG. 6, FIG. 8, FIG. . 10). The anti-return mechanism (7) serves to prevent unwanted axial rearward movement of the expansion mandrel (4) after starting the expansion process of the patch (2) (Fig. 2, Fig. 4) and includes a cross (16), in the eyes of which with the help of the axes (19) the dogs (17) are installed, and the pressure housing (18), the rectangular slots of which are designed for the unhindered swing of the dogs (17) (Fig. 7). The latter with the help of torsion springs (22) are constantly pressed against the outer surface of the tubular rod (mandrel) (10), on which annular notches are made in the longitudinal section in the area of possible movement of the spider (16) of the anti-return mechanism (7) (Fig. . 5). In fact, the anti-return mechanism (7) is a ratchet mechanism in which the ratchet wheel degenerated into a rail. The spring (8) serves to force-close the device parts located between the shoulder of the tubular rod (mandrel) (10) and the release mechanism (12). The latter is designed to provide axial movement of the housing (14) of the transformer cone in an emergency, freeing it from a fixed position, which allows the expanding mandrel (4) to return to its original dimensions. The restriction sleeve (9) prevents springing and breaking of the spring (8) when lifting the tubular rod (mandrel) (10), which is connected by an adapter (23) to the rig rig (not shown) via rods (not shown), for example, in the form of a column tubing (tubing). The lower end of the patch (2) is hermetically sealed with a drilled shoe (11) with a check valve (not shown). A drillable shoe (11) with a non-return valve together with a seat (not shown) for the discharge plug (20) forms a hydraulic landing unit (13), which serves to redirect the pumped working fluid and create pressure that initiates the movement of the reinforced cuff block (5) and expanding mandrel (4).
Устройство для восстановления дефектных участков эксплуатационных колонн нефтегазовых скважин с конусом-трансформером работает следующим образом.A device for recovering defective sections of production casing oil and gas wells with a transformer cone operates as follows.
Устройство спускают в скважину на тяге, например, на колонне НКТ, до тех пор, пока дефектный участок эксплуатационной колонны (1) не окажется в интервале между эластичными уплотнительными кольцами (3) пластыря (2). При этом последний в зависимости от характера и расположения дефектов эксплуатационной колонны (1) может быть удлинен путем составления из отдельных секций, например, при помощи низкопрофильных резьбовых соединений. Затем сверху сбрасывают пробку (20), которая садится в седло гидравлического посадочного узла (13), и начинают нагнетание рабочей жидкости. Последняя проникает в полость между наружной поверхности стенки трубчатой тяги (мандрели) (10) и внутренней поверхности стенки пластыря (2) (фиг. 2), вызывая осевое перемещение блока силовых армированных манжет (5), который выполняет роль поршня. При этом через проставку (6) блок манжет (5) давит на конусообразные сегменты (15), которые перемещаются вдоль пазов "ласточкин хвост" (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 10) корпуса (14) конуса-трансформера, одновременно совершая движение к периферии и воздействуя на стенки пластыря (2), тем самым плавно производя его предварительную раздачу (фиг. 2). Начало процесса раздачи пластыря (2) попутно производит его якорение в эксплуатационной колонне (1) за счет деформации ближайших эластичных уплотнительных колец (3) (фиг. 2). Блок силовых армированных манжет (5), распрямляясь в расширенной части пластыря (2), сохраняет контакт с его стенками и продолжает играть роль поршня. Противовозвратный механизм (7) под воздействием пружины (8) перемещается вслед за блоком манжет (5) до тех пор, пока собачки (17), установленные на осях (19) и прижимаемые пружинами кручения (22) к наружной поверхности трубчатой тяги (мандрели) (10) и скользящие по ней, не попадут в одну из кольцевых канавок, имеющих в продольном сечении вид прямоугольного треугольника, делая невозможным обратный ход подвижных деталей (фиг. 4, фиг. 5). Одновременно с этим проставка (6), пройдя под воздействием блока силовых манжет (5) расстояние рабочего хода, упирается своим торцом в торец корпуса (14) конуса-трансформера, зафиксированного на трубчатой тяге (мандрели) (10) собачками (21) деблокирующего механизма (12), которые носовыми частями упираются в стенки поперечных углублений, выполненных на цилиндрической наружной поверхности трубчатой тяги (мандрели) (10) (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 8). Таким образом, дальнейшее перемещение в пазах конусообразных сегментов (15) становится невозможными, что определяет нужный диаметр пластыря (2) после расширения (фиг. 2). Этот момент определяется по скачку давления нагнетаемой рабочей жидкости. Затем при помощи подъемника (не показан) и давления рабочей жидкости трубчатая тяга (мандрель) (10) начинает движение вверх (фиг. 3), производя основной процесс расширения пластыря (2) или его секционной сборки, который длится до тех пор, пока расширяющая оправка (конус-трансформер) (4) не пройдет всю его длину. Ограничительная втулка (9) упирается в нажимной корпус (18) противовозвратного устройства (7), разгружая пружину (8) и предохраняя ее от заневоливания и поломки (фиг. 3). В аварийной ситуации, например, при заклинивании расширяющей оправки (4), трубчатая тяга (мандрель) (10) при помощи колонны НКТ поворачивается на определенный угол, например, на 30 градусов, в любую сторону, при этом собачки (21) деблокирующего механизма (12) приподнимаются, преодолевая сопротивления пружин кручения (22), и перескакивают из поперечных углублений в продольные, освобождая корпус (14) конуса-трансформера для осевого перемещения вдоль трубчатой тяги (мандрели) (10) (фиг. 6, фиг. 8, фиг. 9). Устройство поднимают наверх, при этом за счет сил трения о стенки пластыря (2) в месте образовавшегося сужения конусообразные сегменты (15) выдавливаются к вершине корпуса (14) конуса-трансформера, т.е. от периферии к центру, при одновременном движении последнего вдоль трубчатой тяги (мандрели) (10). В результате расширяющая оправка (4) в виде конуса-трансформера возвращается к исходным габаритам, что позволяет извлечь устройство в случае возникновения аварийной ситуации.The device is lowered into the well with traction, for example, on the tubing string, until the defective section of the production string (1) is in the interval between the elastic sealing rings (3) of the patch (2). Moreover, the latter, depending on the nature and location of defects in the production string (1), can be extended by composing from separate sections, for example, using low-profile threaded connections. Then, a plug (20) is dropped from above, which sits in the saddle of the hydraulic landing unit (13), and pumping of the working fluid begins. The latter penetrates into the cavity between the outer surface of the wall of the tubular rod (mandrel) (10) and the inner surface of the wall of the patch (2) (Fig. 2), causing axial movement of the block of power reinforced cuffs (5), which acts as a piston. At the same time, through the spacer (6), the cuff block (5) presses on the cone-shaped segments (15), which move along the dovetail grooves (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 10) of the case (14) of the transformer cone, simultaneously making a movement to the periphery and acting on the walls of the patch (2), thereby smoothly making its preliminary distribution (Fig. 2). The beginning of the process of distribution of the patch (2) simultaneously produces its anchoring in the production string (1) due to the deformation of the nearest elastic sealing rings (3) (Fig. 2). The block of power reinforced cuffs (5), straightening in the expanded part of the patch (2), maintains contact with its walls and continues to play the role of a piston. The anti-return mechanism (7) under the influence of the spring (8) moves after the block of cuffs (5) until the dogs (17) mounted on the axles (19) and pressed by torsion springs (22) to the outer surface of the tubular rod (mandrel) (10) and sliding along it, will not fall into one of the annular grooves, which have a rectangular triangle in longitudinal section, making reverse movement of the moving parts impossible (Fig. 4, Fig. 5). At the same time, the spacer (6), having passed the working stroke distance under the influence of the power cuff block (5), abuts its end against the end face of the body (14) of the transformer cone fixed on the tubular rod (mandrel) (10) by the dogs (21) of the unlocking mechanism (12), which nose pieces abut against the walls of the transverse recesses made on the cylindrical outer surface of the tubular rod (mandrel) (10) (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 8). Thus, further movement in the grooves of the cone-shaped segments (15) becomes impossible, which determines the desired diameter of the patch (2) after expansion (Fig. 2). This moment is determined by the pressure jump of the injected working fluid. Then, with the help of a lift (not shown) and pressure of the working fluid, the tubular rod (mandrel) (10) begins to move upward (Fig. 3), producing the main process of expanding the patch (2) or its sectional assembly, which lasts until the mandrel (transformer cone) (4) will not pass its entire length. The restriction sleeve (9) abuts against the pressure housing (18) of the anti-return device (7), unloading the spring (8) and protecting it from gouging and breakage (Fig. 3). In an emergency, for example, when the expanding mandrel is jammed (4), the tubular rod (mandrel) (10) with the help of the tubing string is rotated by a certain angle, for example, by 30 degrees, in any direction, while the dogs (21) of the release mechanism ( 12) rise, overcoming the resistance of torsion springs (22), and jump from transverse recesses to longitudinal, releasing the transformer cone body (14) for axial movement along the tubular rod (mandrel) (10) (Fig. 6, Fig. 8, Fig . 9). The device is lifted upward, due to the friction forces against the walls of the patch (2) in the place of the narrowing formed, the cone-shaped segments (15) are extruded to the top of the body (14) of the transformer cone, i.e. from the periphery to the center, while the latter moves along the tubular traction (mandrel) (10). As a result, the expanding mandrel (4) in the form of a cone-transformer returns to its original dimensions, which allows you to remove the device in case of an emergency.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить устройство для восстановления дефектных участков эксплуатационных колонн нефтегазовых скважин с управляемым конусом-трансформером, которое увеличивает надежность и эффективность работы. Устройство при этом имеет достаточно простую конструкцию, а технология работ с ним легко осуществима.Thus, the present invention allows to obtain a device for the repair of defective sections of production casing of oil and gas wells with a controlled transformer cone, which increases the reliability and efficiency. The device has a fairly simple design, and the technology of working with it is easily feasible.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.The invention has been disclosed above with reference to a specific embodiment. Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only by the following claims.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110264A RU2639006C1 (en) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110264A RU2639006C1 (en) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639006C1 true RU2639006C1 (en) | 2017-12-19 |
Family
ID=60719013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110264A RU2639006C1 (en) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639006C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1747673A1 (en) * | 1989-07-05 | 1992-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам | Device for application of patch liner to casing pipe |
RU2154148C2 (en) * | 1998-05-13 | 2000-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Three-stage mandrelling head |
RU2236550C1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for casing pipe sealing |
RU47956U1 (en) * | 2005-05-05 | 2005-09-10 | Закрытое акционерное общество завод "Измерон" | OPERATION COLUMN INSULATION SYSTEM |
RU2374424C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method and arrangement of insulation for borehole trouble zone using profiled shutter with cylindrical areas |
CN104153735A (en) * | 2014-07-24 | 2014-11-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | Expansion pipe patching device |
-
2017
- 2017-03-28 RU RU2017110264A patent/RU2639006C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1747673A1 (en) * | 1989-07-05 | 1992-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам | Device for application of patch liner to casing pipe |
RU2154148C2 (en) * | 1998-05-13 | 2000-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Three-stage mandrelling head |
RU2236550C1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for casing pipe sealing |
RU47956U1 (en) * | 2005-05-05 | 2005-09-10 | Закрытое акционерное общество завод "Измерон" | OPERATION COLUMN INSULATION SYSTEM |
RU2374424C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-11-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method and arrangement of insulation for borehole trouble zone using profiled shutter with cylindrical areas |
CN104153735A (en) * | 2014-07-24 | 2014-11-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | Expansion pipe patching device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108166965B (en) | Sand blasting perforation, fracturing and packing integrated device | |
RU2441140C2 (en) | Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well | |
US9739121B2 (en) | Morphing tubulars | |
AU2015233160B2 (en) | Seal arrangement | |
US8973667B2 (en) | Packing element with full mechanical circumferential support | |
RU2639006C1 (en) | Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells with controlled cone-transformer | |
RU2639002C1 (en) | Device for restoration of defective sections of production strings of oil and gas wells by means of cone-transformer | |
RU2639007C1 (en) | Device for setting plaster into production string of well with controlled cone-transformer | |
RU2645060C1 (en) | Device for repair of casing and production strings with help of double cone-transformer | |
CN110965958B (en) | Bidirectional seat sealing anti-backflow packer | |
RU2629501C1 (en) | Equipment for restoration of worn and defective areas of operating columns of oil and gas wells | |
CN109209284B (en) | Long well section casing damage well subsidy reinforcing apparatus | |
RU2290489C2 (en) | Mechanical packer for well with one or several formations (variants) | |
CN105178901B (en) | Long well section reinforcing tubular column | |
RU2493353C1 (en) | Packer assembly | |
RU2522360C1 (en) | Device for installation of profile packer in well | |
RU2644959C1 (en) | Device for restoration of defects of operating columns of oil and gas wells | |
RU2669412C1 (en) | Device for installing metal patch in controlled directional and horizontal sites of oil and gas wells | |
RU2635805C1 (en) | System for eliminating leakage of casing strings | |
RU2636187C1 (en) | Controlled shutoff valve | |
CN204252896U (en) | Pressure control switch and hydraulic casing shaper | |
CN110578487B (en) | Two-way hydraulic force increasing device for hydraulic shaping pipe column | |
CN118481559A (en) | Efficient downhole casing shaping tool and shaping method | |
RU2582613C1 (en) | Packer with expandable nozzle for separation and sealing of production string | |
RU2531961C1 (en) | Device for isolation of well drilling problems zones by shutter with cylindrical sections |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180403 |