RU2749138C1 - Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals - Google Patents

Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals Download PDF

Info

Publication number
RU2749138C1
RU2749138C1 RU2020119144A RU2020119144A RU2749138C1 RU 2749138 C1 RU2749138 C1 RU 2749138C1 RU 2020119144 A RU2020119144 A RU 2020119144A RU 2020119144 A RU2020119144 A RU 2020119144A RU 2749138 C1 RU2749138 C1 RU 2749138C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clamping sleeve
sleeve
wellbore
profile
ball
Prior art date
Application number
RU2020119144A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шон П. КЭМПБЕЛЛ
Original Assignee
ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН
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 ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН filed Critical ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН
Application granted granted Critical
Publication of RU2749138C1 publication Critical patent/RU2749138C1/en

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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/14Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
    • E21B34/142Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools unsupported or free-falling elements, e.g. balls, plugs, darts or pistons
    • 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
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • E21B33/1212Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means including a metal-to-metal seal element
    • 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
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • 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
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/06Sleeve valves

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)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulics.SUBSTANCE: invention relates to a downhole tool that is used in hydraulic fracturing. The lip valve has a valve body, a sliding sleeve and a clamping sleeve. The valve body has one or more fluid openings in its upper borehole sidewall portion. The sliding sleeve is movable between a closed position upbore in which one or more fluid openings are closed, and an open position downhole in which one or more fluid openings are open. The clamping sleeve contains an expandable metal part near the end of the clamping sleeve located up the wellbore, and a ball seat having a ball seat surface that is inclined inward in a radial direction from top to bottom along the wellbore at an acute angle to the longitudinal axis of the clamping sleeve. The expandable part is configured to expand outward in a radial direction under pressure acting on the ball seated in the specified seat, which forms a seal at the point of contact between the clamping sleeve and the longitudinal channel of the sliding sleeve when the clamping sleeve is located in the sliding sleeve. To perform the method, the flow of the clamping sleeve is initiated downward into the wellbore and is fixed in the channel of the sliding sleeve, the ball flows downward into the wellbore and the ball is seated in the saddle. A first fluid pressure is applied to press the ball against the seat and expand the portion of the clamping sleeve in the area of the seat radially outward to form a seal at the point of contact between the clamping sleeve and the sliding sleeve. A second fluid pressure is applied to shear the shear pins and move the sliding sleeve down the wellbore and open the hole.EFFECT: increased reliability of the sequential engagement and displacement of the valve.29 cl, 76 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe technical field to which the present invention relates

Настоящее изобретение в целом относится к скважинному инструменту, который применяют при гидравлическом разрыве пласта, и, в частности, к проточным зажимным втулкам, которые применяют с целью приведения в действие манжетных клапанов для открытия выбранных отверстий в эксплуатационной колонне.The present invention generally relates to a downhole tool that is used in hydraulic fracturing, and in particular to flow-through clamping sleeves that are used to actuate lip valves to open selected holes in a production string.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияPrior art of the present invention

Скважинные инструменты широко применяют в нефтегазовой отрасли. Во многих скважинных инструментах предусмотрены клапаны, которые срабатывают под действием давления. Так, известное техническое решение манжетного клапана, срабатывающего под действием шарика, предусматривает трубчатый корпус клапана с каналом, в этот канал входит скользящая муфта. В верхней по стволу скважины части скользящей муфты предусмотрено седло шарика, и она изначально рассчитана на закрытое положение в сторону вверх по стволу скважины, в этом положении она закрывает одно или более отверстий для текучей среды на боковой стенке корпуса клапана. Для приведения манжетного клапана в действие сбрасывают шарик и он плотно садится на седло шарика скользящей муфты. Затем к шарику прикладывают давление текучей среды, чтобы перевести скользящую муфту в открытое положение в нижней по стволу скважины части с тем, чтобы открыть отверстия для текучей среды в корпусе клапана.Downhole tools are widely used in the oil and gas industry. Many downhole tools have valves that are pressure actuated. Thus, the known technical solution for a ball-actuated collar valve provides for a tubular valve body with a channel, a sliding sleeve enters this channel. A ball seat is provided in the upper wellbore portion of the sliding sleeve and is initially designed to be in a closed position uphole, in which position it closes one or more fluid openings on the sidewall of the valve body. To actuate the lip valve, a ball is dropped and firmly seated on the ball seat of the sliding sleeve. Fluid pressure is then applied to the ball to open the sliding sleeve in the downhole portion so as to expose the fluid openings in the valve body.

В процессе гидравлического разрыва пласта для образования трещин в подземной толще горных пород могут применять один или более манжетных клапанов, срабатывающих под действием шарика. Однако проблема последовательного включения множества манжетных клапанов, срабатывающих под действием шарика, с целью гидравлического разрыва пласта заключается в том, что канал манжетного клапана ниже по стволу скважины должен быть меньше, чем канал манжетных клапанов выше от них по стволу скважины с тем, чтобы шарик меньшего размера проходил через эти манжетные клапаны, находящиеся выше по стволу скважины, и попадал в нужный манжетный клапан ниже по стволу скважины. Другими словами, каналы расположенных последовательно манжетных клапанов должны уменьшаться в направлении вниз по стволу скважины, чтобы обеспечивать безотказную работу, тем самым приводя к снижению расхода на конце, расположенном ниже по стволу скважины.During hydraulic fracturing, one or more ball-actuated lip valves may be used to fracture subterranean formations. However, the problem of sequential activation of a plurality of ball-actuated cup valves for the purpose of hydraulic fracturing is that the bore of the cup valve down the wellbore must be smaller than the bore of the cuff valves upstream of them in the wellbore so that the ball is smaller. size passes through these lip valves located higher up the wellbore and into the desired lip valve down the wellbore. In other words, the bores of the sequential lip valves must be reduced in the downhole direction in order to ensure trouble-free operation, thereby resulting in a decrease in flow rate at the downhole end.

В патенте США №4,043,392, выданном компании Gazda, описана скважинная система для избирательной фиксации скважинных инструментов вдоль проводящего поток канала в стволе скважины и комплект инструментов для применения в проводящем поток канале, включая стыковочный сердечник, приспособление для сдвига муфты и предохранительный клапан. Система избирательной фиксации имеет профиль с пазами для посадки и фиксации, включая упоры, обращенные и вверх и вниз. Один из видов системы фиксации представляет собой золотниковый клапан и включает в себя механизм отсоединения кулачкового упора для освобождения селектора и фиксирующей шпонки при перемещении золотникового клапана между положениями, находящимися на расстоянии друг от друга в продольном направлении. Другой вид запорной системы может быть расположен вдоль установочного патрубка и для него может требоваться, чтобы для освобождения селектора и инструментов фиксации был отключен зафиксированный в ней скважинный инструмент. Приспособление для сдвига муфты предусматривает устройства для открывания и закрывания золотникового клапана, включая шпонки с упорами, обращенными вверх и вниз, и профиль с пазами, которые совместимы с профилем с пазами для посадки и фиксации золотникового клапана или с пазами установочного патрубка. Приспособление для сдвига муфты могут применять также в качестве стыковочного сердечника. Избирательность обеспечивается за счет изменения профилей посадки и фиксации и профилей шпонок.US Pat. No. 4,043,392 to Gazda discloses a downhole system for selectively securing downhole tools along a conductive bore in a wellbore and a toolbox for use in a flow conductive bore, including a docking core, collar shear, and relief valve. The Selective Retention System features a slotted profile for seating and retention, including stops facing both up and down. One type of retention system is a spool valve and includes a cam release mechanism to release the selector and the detent key when the spool valve is moved between positions that are longitudinally spaced apart from each other. Another form of shutoff system may be located along the mounting tube and may require the downhole tool to be disengaged to release the selector and locking tools. The sleeve shifter provides devices for opening and closing the spool valve, including keys with stops facing up and down, and a profile with slots that are compatible with a profile with slots to seat and lock the slide valve or with slots in the mounting tube. The coupling shear device can also be used as a splice core. Selectivity is ensured by changing the fit and retention profiles and key profiles.

Согласно патенту США №4,043,392, профили подпружиненных шпонок являются взаимоисключающими. Профиль шпонки будет входить в зацепление только с золотниковым клапаном, имеющим сопряженный внутренний профиль.According to US Pat. No. 4,043,392, the spring-loaded key profiles are mutually exclusive. The key profile will only engage with a spool valve having a mating inner profile.

В патенте США №4,436,152, выданном Fisher и др., описан усовершенствованный толкатель, соединяемый с комплектом скважинных инструментов и пригодный для зацепления скользящей муфты и размещения ее в устройстве скользящей муфты в проводящем поток канале скважины. Избирательные профилированные шпонки толкателя обеспечивают лучшее прилегание и большую площадь контакта между шпонками и скользящими муфтами. Когда находящаяся в зацеплении скользящая муфта не может быть перемещена вверх и толкатель автоматически не отсоединяется, могут применять средства аварийного отсоединения путем приложения к толкателю усилия, направленного вверх и достаточного для срезания штифтов, при этом все шпонки на обоих концах должны быть отведены внутрь для полного отсоединения с целью удаления толкателя из устройства скользящей муфты.US Pat. No. 4,436,152 to Fisher et al. Discloses an improved pusher that connects to a downhole tool kit and is suitable for engaging a sliding sleeve and placing it in a sliding sleeve assembly in a wellbore conductive bore. Selective profiled pusher keys provide a better fit and greater contact area between the keys and sliding sleeves. When the engaged sliding sleeve cannot be moved upward and the follower does not automatically disengage, emergency disconnect means may be applied by applying an upward force to the follower and sufficient to shear the pins, with all keys at both ends retracted inward for complete disconnection. in order to remove the pusher from the sliding sleeve device.

В патенте США №5,305,833, выданном Collins, описан толкатель для золотниковых клапанов, предназначенный для применения в нефтяных и газовых скважинах, который имеет фиксирующие защелки, которые применяют для избирательного размещения и зацепления стопора внутри клапана. Основные шпонки зацепляют и избирательно перемещают скользящую муфту в положение уравнивания, а также предотвращают преждевременное перемещение в полностью открытое положение. Также в комплект входит устройство для избирательного предотвращения перемещения после выравнивания. Дополнительные шпонки сдвигают основные шпонки в направлении перемещения, захватывают муфту и переводят ее в полностью открытое зафиксированное положение. Также происходит избирательное отсоединение толкателя от золотникового клапана, что позволяет извлечь толкатель из скважины. Кроме того, описан способ избирательного и последовательного перемещения скользящей муфты для золотникового клапана из закрытого положения в положение уравнивания, а затем из положения уравнивания в полностью закрытое положение.Collins US Pat. No. 5,305,833 discloses a slide valve pusher for use in oil and gas wells that has locking latches that are used to selectively position and engage a stopper within the valve. The main keys engage and selectively move the sliding sleeve to the leveling position and also prevent premature movement to the fully open position. Also included is a device to selectively prevent movement after alignment. Additional keys move the main keys in the direction of travel, grip the sleeve and move it to the fully open locked position. It also selectively decouples the pusher from the spool valve, allowing the pusher to be removed from the well. In addition, a method of selectively and sequentially moving a slide sleeve for a spool valve from a closed position to an equalizing position and then from an equalizing position to a fully closed position is described.

В частности, в патенте США №5,305,833 описаны две отдельных подпружиненных шпонки, при этом первая из двух шпонок может подходить к профилю второй из двух шпонок. Однако вторая шпонка не может подходить к профилю первой шпонки.In particular, US Pat. No. 5,305,833 discloses two separate spring-loaded keys, wherein the first of the two keys can fit the profile of the second of the two keys. However, the second key cannot match the profile of the first key.

В патенте США №5,309,988, выданном Shy и пр., описана подземная система управления дебитом скважины, включающая в себя ряд устройств типа подвижной муфты для управления потоком, которые установлены в проводящем поток канале скважины в разных флюидсодержащих трещинных зонах, и толкатель, движущийся по каналу и пригодный для избирательного перемещения любого выбранного количества частей муфт в устройствах для управления потоком в любом направлении между их открытыми и закрытыми положениями, без извлечения инструмента из канала. Наборы выдвижных в радиальном направлении анкеров и шпонок сдвигающего устройства вводят в отверстия боковых стенок корпуса инструмента, и их соответственно настраивают на фиксированное сцепление с наборами бороздок на внутренней стороне корпуса и подвижными частями муфты любого из устройств управления потоком. Наборы шпонок подпружинены в радиальном направлении наружу, в направлении выдвинутых положений, и система электромеханического привода, расположенная в корпусе инструмента, предназначена для выдвигания наборов шпонок в радиальном направлении и перемещения набора шпонок сдвигающего устройства вдоль оси к набору шпонок анкера или от него. Это позволяет перемещать инструмент внутрь любого устройства управления потоком и через него в любом направлении вдоль оси, при этом инструмент зафиксирован на этом устройстве, его приводят в действие для полного или частичного перемещения частей муфты в любом направлении, и затем отсоединяют от устройства управления потоком и перемещают к любому другому устройству управления потоком для перемещения его муфты. Сцепленные друг с другом треугольные резьбовые соединения на корпусе и частях муфты каждого из устройств управления потоком способствуют временной фиксации части муфты в частично смещенном положении.US Pat. No. 5,309,988 to Shy et al. Discloses an underground well rate control system that includes a number of movable collar flow control devices that are installed in a conductive well bore in different fluid-containing fractured zones, and a pusher moving through the bore and suitable for selectively moving any selected number of sleeve portions in flow control devices in any direction between their open and closed positions, without removing the tool from the channel. Sets of radially retractable anchors and shear keys are inserted into the openings of the side walls of the tool body, and are accordingly adjusted to engage in a fixed engagement with the sets of grooves on the inner side of the body and movable clutch parts of any of the flow control devices. The key sets are spring-loaded radially outward in the direction of the extended positions, and an electromechanical drive system located in the tool body is designed to extend the key sets radially and move the shear key set axially towards or away from the anchor key set. This allows the tool to be moved into and through any flow control device in any direction along the axis, while the tool is fixed to this device, it is operated to move the sleeve parts completely or partially in any direction, and then disconnected from the flow control device and moved. to any other flow control device to move its sleeve. The interlocked triangular threaded connections on the body and sleeve portions of each of the flow control devices temporarily fix the sleeve portion in the partially offset position.

В патенте США №5,309,988 также описаны два взаимоисключающих профиля шпонок.US Pat. No. 5,309,988 also describes two mutually exclusive key profiles.

В патенте США №5,730,224, выданном Williamson и др., описана подземная конструкция для доступа регулировочного инструмента к боковому стволу, отходящему от ствола скважины. В подземной конструкции предусмотрена переводная муфта, которая расположена в стволе скважины вблизи отверстия в боковой ствол скважины и которая имеет окно доступа через него для обеспечения доступа инструмента к горизонтальной скважине через это отверстие. Переводная муфта также оснащена скользящим устройством контроля доступа, соединенным с ней соосно. В комплект также входит переключатель, который может входить в зацепление со скользящим устройством управления доступом с тем, чтобы заставить скользящее устройство управления доступом скользить между открытым положением, в котором инструмент может проходить через окно и отверстие и в боковой ствол скважины, и закрытым положением, в котором инструмент не может проходить через окно и отверстие и в боковой ствол скважины. Этот патент также описывает способ управления доступом инструмента к боковому стволу скважины, отходящему от ствола скважины. В предпочтительном способе предусмотрены стадии: 1) размещения переводной муфты в стволе скважины рядом с отверстием в боковой ствол скважины, при этом в переводной муфте имеется окно доступа, через которое обеспечивают доступ инструмента в боковой ствол скважины, переводная муфта дополнительно имеет подвижное устройство контроля доступа, соединенное с ней соосно; 2) зацепление подвижного устройства контроля доступа и сдвигающего устройства для плавного перемещения подвижного устройства контроля доступа относительно переводной муфты; и 3) плавное перемещение подвижного устройства контроля доступа между открытым положением, при котором инструмент может проходить через окно и отверстие и в боковой ствол скважины, и закрытым положением, при котором инструмент не может проходить через окно и отверстие в боковой ствол скважины.US Pat. No. 5,730,224 to Williamson et al. Discloses an underground structure for accessing an adjusting tool to a sidetrack extending from a wellbore. In the subterranean structure, a transition sleeve is provided, which is located in the wellbore near the hole in the lateral wellbore and which has an access window through it to provide the tool access to the horizontal well through this hole. The transfer sleeve is also equipped with a sliding access control device coaxially connected to it. The kit also includes a switch that can engage with the sliding access control device to cause the sliding access control device to slide between an open position, where the tool can pass through the window and hole and into the sidetrack, and a closed position, in where the tool cannot pass through the window and hole and into the lateral wellbore. This patent also describes a method for controlling tool access to a lateral wellbore extending from a wellbore. The preferred method includes the steps of: 1) positioning the collar in the wellbore close to the hole in the lateral wellbore, wherein the collar has an access window through which the tool can be accessed into the lateral wellbore, the collar additionally has a movable access control device, connected to it coaxially; 2) engagement of the movable access control device and the sliding device for smooth movement of the movable access control device relative to the transfer sleeve; and 3) smooth movement of the movable access control device between an open position, in which the tool can pass through the window and hole and into the lateral wellbore, and a closed position, in which the tool cannot pass through the window and hole into the lateral wellbore.

В патенте США №5,730,224 описаны два профиля втулок, при этом один из них обратный по отношению к другому.US Pat. No. 5,730,224 describes two bushing profiles, one being the opposite of the other.

В патентах США №№7,325,617 и 7,552,779, выданных Murray, описана система, которая позволяет последовательно обрабатывать участки некоторой зоны. Доступ к каждой части может быть осуществлен при помощи скользящей муфты, которая имеет определенный внутренний профиль. Могут применять пробки, продавливаемые по бурильной колонне, которые имеют определенный профиль и фиксируют пробку на определенной муфте. Давление на пробку, находящуюся в зафиксированном состоянии, позволяет последовательно открывать муфты, в то время как уже обработанные зоны, находящиеся ниже, изолированы. Пробки, продавливаемые по бурильной колонне, имеют отверстие, изначально перекрытое материалом, который со временем исчезает в предполагаемых скважинных условиях. В результате когда все части зоны обработаны, поток флюида через различные зафиксированные пробки восстанавливают. Пробки также могут выдувать из скользящей муфты после их использования, и они могут быть оснащены шпонкой, которая впоследствии предотвращает вращение пробки на ее оси, если позднее требуется разбурить ее.Murray, US Pat. Nos. 7,325,617 and US Pat. Nos. 7,552,779 describe a system that allows sequential treatment of portions of a zone. Each part can be accessed using a sliding sleeve that has a defined internal profile. Plugs can be used, pushed along the drill string, which have a certain profile and fix the plug on a certain sleeve. The pressure on the plug, which is in the fixed state, allows the couplings to be sequentially opened, while the already treated areas below are isolated. Plugs pushed down the drill string have a hole initially bridged with material that will fade over time in the anticipated downhole conditions. As a result, when all parts of the zone have been treated, fluid flow through the various fixed plugs is restored. Plugs can also be blown out of the sliding sleeve after use, and they can be equipped with a key that subsequently prevents the plug from rotating on its axis if it is later required to be drilled out.

В патенте США №9,611,727, выданном Campbell и др., описано устройство и способ гидравлического разрыва пласта в скважине, пробуренной в нефтегазосодержащей толще горных пород. Устройство предусматривает клапанный узел в сборе с участками обсадной трубы, что образует крепление ствола скважины. Клапанный узел предусматривает скользящий поршень, который закреплен на месте для изоляции портов, которые обеспечивают сообщаемость между внутренним пространством обсадной трубы скважины и продуктивной зоной в толще горных пород. Дротик с манжетным уплотнением могут спускать в обсадную трубу скважины и продвигать за счет давления жидкости гидроразрыва пока дротик не достигнет клапанного узла и не перекроет обсадную трубу скважины ниже клапанного узла. Давление жидкости гидроразрыва на дротик и его манжетное уплотнение проталкивает поршень вниз, он срезает штифты и открывает отверстия. Затем жидкость гидроразрыва может выходить из отверстий и вызывать образование трещин в продуктивной зоне толщи горных пород.US Pat. No. 9,611,727 to Campbell et al. Discloses an apparatus and method for hydraulic fracturing in a well drilled in an oil and gas bearing rock mass. The device provides a valve assembly with sections of the casing that forms the borehole support. The valve assembly provides a sliding piston that is secured in place to isolate ports that provide connectivity between the interior of the well casing and the pay zone in the rock formation. A lip-sealed dart may be lowered into the well casing and propelled by the pressure of the fracturing fluid until the dart reaches the valve assembly and blocks the well casing below the valve assembly. The pressure of the fracturing fluid on the dart and its lip seal pushes the piston downward, it shears the pins and opens the holes. The fracturing fluid can then escape from the holes and cause fractures in the pay zone of the rock strata.

В патенте США №9,739,117, выданном Campbell и др., описан способ и устройство для избирательного приведения в действие скважинного инструмента в трубе. Приводное устройство имеет оправку привода с отверстием, проходящим через привод, и перепускное устройство и профильную шпонку для избирательного сцепления со скважинным инструментом. Скважинный инструмент имеет один или более профильных ресиверов, приспособленных для приведение в действие скважинного инструмента. Приводное устройство спускают в трубу и, если шпонка профиля и ресивер профиля подходят друг к другу, приводное устройство и скважинный инструмент входят в зацепление, и приводной механизм и скважинный инструмент не входят в зацепление, если шпонка профиля и приемник профиля не подходят друг к другу. Флюид могут прокачивать через канал приводного устройства для смыва или промывки перед приводным устройством.US Pat. No. 9,739,117 to Campbell et al. Discloses a method and apparatus for selectively activating a downhole tool in a pipe. The actuator has an actuator mandrel with a bore passing through the actuator and a bypass and a key for selective engagement with the downhole tool. The downhole tool has one or more profiled receivers adapted to actuate the downhole tool. The drive device is lowered into the pipe and, if the profile key and the profile receiver fit together, the drive unit and the downhole tool engage, and the drive mechanism and the downhole tool do not engage if the profile key and the profile receiver do not fit together. The fluid can be pumped through the channel of the drive device for flushing or flushing upstream of the drive device.

В опубликованной заявке на патент США №2003/0173089 от Westgard описана полнопроходная избирательная система установки и ориентации, предусматривающая патрубок, который устанавливают в колонну труб, и имеющая внутренние приспособления для установки и ориентации известной конфигурации и установочное устройство, работающее внутри колонны труб и имеющее приспособления для установки и ориентации, которые входят в зацепление с упомянутыми внутренними приспособлениями упомянутого патрубка. Способ установки и ориентации скважинного инструмента, предусматривающий установку цилиндрического ниппеля, имеющего определенную конфигурацию и внутренние размеры, в колонне труб, которая спускает установочное устройство, имеющее комплементарные наружные размеры и конфигурацию и поворачивающее упомянутое установочное устройство в положение, при котором смещенный элемент выдвигается из упомянутого установочного устройства в углубление упомянутого цилиндрического элемента.Westgard Published US Patent Application No. 2003/0173089 discloses a full bore selective positioning and orientation system having a manifold that is installed in a pipe string and having internals for positioning and orientation of a known configuration and a positioning device operating within the pipe string and having attachments for installation and orientation, which mesh with said internal fixtures of said nozzle. A method for installing and orienting a downhole tool, comprising installing a cylindrical nipple having a certain configuration and internal dimensions in a pipe string that lowers a setting device having complementary external dimensions and configuration and pivoting said setting device to a position in which the displaced element is extended from said mounting device into the recess of the said cylindrical element.

В опубликованной заявке на патент США №2015/0226034, выданный Jani, описаны устройство и соответствующие способы избирательного приведения в действие скользящих муфт в переводниках, при этом муфты размещены в стволе скважины для того, чтобы открыть отверстия в таких переводниках для обеспечения возможности гидравлического разрыва пласта в скважине или детонации зарядов взрывчатого вещества на них для перфорации ствола скважины, либо для обоих действий. Применяют упрощенный дротик и муфту, что сокращает количество операций с каждым из них. Предпочтительно, чтобы дротик был оснащен устройствами соединения, позволяющими присоединить к нему инструмент для извлечения из скважины, при таком соединении с инструментом для извлечения это обеспечивает работу перепускного клапана, что способствует извлечению дротика из переводников клапана. Движение вверх инструмента для извлечения из скважины позволяет клинообразному элементу отсоединить дротик от соответствующей муфты, чтобы дротик можно было извлечь.Jani Published U.S. Patent Application Publication No. 2015/0226034 describes an apparatus and related methods for selectively actuating sliding sleeves in subs, with sleeves placed in the wellbore to open holes in such subs to fracture the formation. in a well or detonating explosive charges on them to perforate the wellbore, or both. A simplified dart and clutch are used, which reduces the number of operations with each of them. Preferably, the dart is equipped with coupling devices for attaching a retrieval tool thereto, when coupled with the retrieval tool, this enables the bypass valve to operate to assist in retrieving the dart from the valve sub. The upward movement of the retrieval tool allows the wedge to disengage the dart from its associated sleeve so that the dart can be retrieved.

В патенте США №2014/0209306, выданном Hughes и др., описан инструмент для обработки ствола скважины, предназначенный для посадки с опорой на ограничивающую стенку в стволе скважины, в которой размещают инструмент для обработки скважины. Инструмент для обработки скважины включает в себя корпус инструмента, который включает в себя первый конец, форма которого допускает соединение с колонной труб, и противоположный конец; узел непроходной шпонки, который включает в себя цилиндрический кожух и непроходную шпонку, цилиндрический кожух, определяющий внутренний канал, который подходит вдоль цилиндрического кожуха, и обращенная наружу поверхность, к которой прикреплена непроходная шпонка, причем непроходная шпонка рассчитана на закрепление непроходной шпонки и цилиндрического корпуса в зафиксированном положении относительно ограничивающей стенки, цилиндрический корпус, скрепленный муфтой с корпусом инструмента, который установлен во внутреннем канале цилиндрического корпуса; и уплотнительный элемент, окружающий корпус инструмента и расположенный между первым компрессионным кольцом на корпусе инструмента и вторым компрессионным кольцом на цилиндрическом кожухе, при этом уплотнительный элемент расширяется и образует кольцевое уплотнение вокруг корпуса инструмента за счет уплотнения между первым уплотнительным кольцом и вторым уплотнительным кольцом.US Patent No. 2014/0209306 to Hughes et al. Discloses a wellbore treating tool for landing supported on a boundary wall in a wellbore in which the well treating tool is located. A well treatment tool includes a tool body that includes a first end shaped to be connected to a tubing string and an opposite end; a no-feed key assembly that includes a cylindrical casing and a no-pass key, a cylindrical casing defining an inner bore that fits along the cylindrical casing, and an outward-facing surface to which the no-pass key is attached, the no-pass key being designed to secure the no-pass key and the cylindrical casing in in a fixed position relative to the bounding wall, a cylindrical body, coupled to the tool body, which is installed in the inner channel of the cylindrical body; and a sealing member surrounding the tool body and disposed between the first compression ring on the tool body and the second compression ring on the cylindrical housing, the sealing member expanding and forming an O-ring around the tool body by sealing between the first sealing ring and the second sealing ring.

В патенте США №2015/0218916, выданном Richards и др., описаны циркуляционные клапаны, которые могут быть открытыми и закрытыми, а также постоянно закрытыми. Система заканчивания предусматривает эксплуатационную колонну с расположенным в ней подвижным циркуляционным клапаном, циркуляционный клапан с профилем посадки на его наружной цилиндрической поверхности и профиль смещения на его внутренней цилиндрической поверхности, рабочий инструмент, рассчитанный по меньшей мере на размещение в эксплуатационной колонне и предусматривающий толкатель с одной или более шпонками, рассчитанными на совмещение с профилем смещения. Когда подвижные шпонки занимают свое положение и совмещаются с профилем смещения, осевая нагрузка, приложенная к рабочему инструменту, перемещает циркуляционный клапан вдоль оси, а узел спускового упора, расположенный внутри эксплуатационной колонны и содержащий спусковый упор, который определяет канал, рассчитанный на прием фиксирующего устройства, оказывается зажатым в канале до тех пор, пока стопорный узел не сместится в осевом направлении.In US patent No. 2015/0218916 issued to Richards et al. Circulation valves are described, which can be open and closed, as well as permanently closed. The completion system provides for a production string with a movable circulation valve located in it, a circulation valve with a landing profile on its outer cylindrical surface and a displacement profile on its inner cylindrical surface, a working tool designed at least for placement in the production string and providing a pusher with one or more dowels designed to align with the offset profile. When the movable keys are in position and aligned with the displacement profile, the axial load applied to the tool moves the circulating valve along the axis, and the trigger assembly located inside the production string and containing the trigger that defines a channel designed to receive the locking device. is clamped in the channel until the stop unit is displaced in the axial direction.

Патент Канады №2,412,072, выданный Fehr и др., описывает компоновку насосно-компрессорной колонны для обработки ствола скважины флюидом. Насосно-компрессорную колонну могут применять для поэтапной обработки ствола скважины флюидом, при этом выбранный участок ствола скважины обрабатывают в то время как другие участки изолированы. Насосно-компрессорную колонну могут также применять в тех случаях, когда необходимо спустить насосно-компрессорную колонну с отверстием в загерметизированном состоянии, а позднее оно должно быть открыта.Canadian Patent No. 2,412,072 to Fehr et al. Describes a tubing arrangement for fluidizing a wellbore. The tubing can be used for staged treatment of a wellbore with fluid, whereby a selected section of the wellbore is treated while other sections are isolated. The tubing can also be used when it is necessary to run the tubing with an opening in a sealed state, and later it must be opened.

Для индустрии гидравлического разрыва пласта чрезвычайный интерес всегда представляют альтернативные и/или усовершенствованные конструкции, которые обеспечивают последовательное и надежное зацепление и приведение в действие подземных клапанов, а также улучшенное уплотнение.The fracturing industry is always of great interest in alternative and / or improved designs that provide consistent and reliable engagement and actuation of buried valves and improved sealing.

Сущность настоящего изобретенияThe essence of the present invention

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрена специальная зажимная втулка для применения с манжетным клапаном с целью открытия выбранных отверстий в стволе скважины.According to one aspect of the present invention, a special clamping sleeve is provided for use with a lip valve to open selected holes in a wellbore.

Манжетный клапан содержит корпус клапана, имеющий проходящий через него продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки, и скользящую муфту, расположенную в канале корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины с закрытием одного или более отверстий для текучей среды и открытым положением ниже по стволу с открытием одного или более отверстий для текучей среды, при этом скользящая муфта содержит продольный канал для расположения в нем зажимной втулки.The lip valve comprises a valve body having a longitudinal channel passing through it and one or more openings for a fluid medium on a part of its side wall located upstream of the wellbore, and a sliding sleeve located in the channel of the valve body and configured to move between a closed position upstream. borehole with one or more fluid openings closed and open downhole with one or more fluid openings open, wherein the sliding sleeve comprises a longitudinal bore for positioning a clamping sleeve therein.

Важно отметить, что зажимная втулка для применения с указанным выше манжетным клапаном, содержит:It is important to note that a clamping sleeve for use with the above lip valve contains:

- седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, которое наклонено внутрь в радиальном направлении сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки;- a ball seat having a ball seat surface that is inclined inward in the radial direction from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve;

- расширяемая в радиальном направлении часть, расположенная в непосредственной близости и проходящая по окружности вокруг указанного седла шарика;- a radially expandable portion located in close proximity and circumferentially around said ball seat;

при этом расширяемая в радиальном направлении часть выполнена с возможностью расширения наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,09% под давлением по меньшей мере 150 фунтов на квадратный дюйм (psi), которое действует на шарик, сидящий в упомянутом седле шарика, так что образует уплотнение в месте контакта между зажимной втулкой и продольным каналом скользящей муфты, когда зажимная втулка расположена в скользящей муфте.the radially expandable portion is configured to expand radially outwardly by at least 0.09% under a pressure of at least 150 psi, which acts on the ball seated in said ball seat so that forms a seal at the point of contact between the clamping sleeve and the longitudinal bore of the sliding sleeve when the clamping sleeve is located in the sliding sleeve.

Следовательно, преимущество состоит в том, что если конфигурация зажимной втулки обеспечивает расширение в радиальном направлении, это позволяет уменьшить общий наружный диаметр зажимной втулки. Такой диаметр, уменьшенный не только в области седла шарика, но также и в области профиля зажимной втулки, позволяет зажимной втулке и области ее профиля более свободно проходить вниз по стволу скважины, меньше взаимодействуя с различными скользящими муфтами, которые нежелательно приводить в действие, тем самым уменьшают износ при трении профилированной области зажимной втулки и поддерживают целостность профилей зажимной втулки, а также лучше обеспечивают способность достаточного и надежность сцепления профиля зажимной втулки с профилем требуемой скользящей муфты, которую желательно привести в действие по ее достижении втулкой, и при этом одновременно создают уплотнение для повышения давления на стороне шарика, расположенной выше по стволу скважины, чтобы тем самым срезать срезные штифты, которые удерживают скользящую муфту на месте, и скользящая муфта получает возможность двигаться вниз по стволу скважины, тем самым открывая требуемые отверстия ниже по стволу скважины.Therefore, it is advantageous that if the configuration of the clamping sleeve allows expansion in the radial direction, the overall outer diameter of the clamping sleeve can be reduced. This diameter, reduced not only in the area of the ball seat, but also in the area of the profile of the clamping sleeve, allows the clamping sleeve and its profile area to pass more freely down the wellbore, less interacting with various sliding sleeves that are undesirable to be actuated, thereby reduce frictional wear of the profiled area of the clamping sleeve and maintain the integrity of the profiles of the clamping sleeve, as well as better ensure the ability of sufficient and reliable adhesion of the profile of the clamping sleeve to the profile of the desired sliding sleeve, which it is desirable to activate when it reaches the sleeve, and at the same time creates a seal for increasing pressure on the upbore side of the ball to thereby shear the shear pins that hold the slide in place and allow the slide to move down the wellbore thereby opening the desired openings down the wellbore.

Согласно другому аспекту этого изобретения, настоящее изобретение предусматривает манжетный клапан, имеющий зажимную втулку с описанной выше функциональностью. Соответственно, согласно такому варианту осуществления настоящего изобретения, это изобретение предусматривает манжетный клапан, который содержит:According to another aspect of this invention, the present invention provides a lip valve having a clamping sleeve with the functionality described above. Accordingly, according to such an embodiment of the present invention, this invention provides a cuff valve that comprises:

- корпус клапана, имеющий продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки;- a valve body having a longitudinal bore and one or more fluid openings on a portion of its lateral wall located upstream of the wellbore;

- скользящую муфту, расположенную в канале корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины, в котором закрыто одно или более отверстий для текучей среды, и открытым положением ниже по стволу скважины, в котором открыто одно или более отверстий для текучей среды, причем скользящая муфта содержит продольный канал; и- a sliding sleeve located in the bore of the valve body and configured to move between a closed position up the wellbore, in which one or more fluid openings are closed, and an open position down the wellbore, in which one or more fluid openings are open environment, and the sliding sleeve contains a longitudinal channel; and

- зажимную втулку для расположения в канале скользящей муфты;- clamping sleeve for positioning in the channel of the sliding sleeve;

при этом зажимная втулка содержит: поверхность седла шарика, которая имеет поверхность седла шарика, которая радиально наклонена внутрь сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки; и расширяемую в радиальном направлении часть, расположенную в непосредственной близости и проходящую по окружности вокруг указанного седла шарика; иwherein the clamping sleeve contains: a ball seat surface that has a ball seat surface that is radially inclined inward from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve; and a radially expandable portion located in close proximity and extending circumferentially around said ball seat; and

при этом расширяемая в радиальном направлении часть выполнена с возможностью расширяться наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,09% под давлением по меньшей мере 150 фунтов на квадратный дюйм, которое действует на шарик, сидящий в упомянутом седле шарика, так что образует уплотнение в месте контакта между зажимной втулкой и продольным каналом скользящей муфты, когда зажимная втулка расположена в скользящей муфте.wherein the radially expandable portion is configured to expand radially outwardly by at least 0.09% under a pressure of at least 150 psi, which acts on the ball sitting in said ball seat so that it forms a seal in the point of contact between the clamping sleeve and the longitudinal bore of the sliding sleeve when the clamping sleeve is located in the sliding sleeve.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, для успешного достижения целей в отношении функциональности зажимной втулки, часть зажимной втулки, расширяемая в радиальном направлении, выполнена с возможностью расширения наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2% при приложении к шарику указанного давления текучей среды.According to another embodiment of the present invention, in order to successfully achieve the objectives in terms of the functionality of the clamping sleeve, the radially expandable portion of the clamping sleeve is configured to expand radially outwardly by at least 0.2% when the specified fluid pressure is applied to the ball. ...

Согласно другому варианту осуществления, зажимная втулка, по меньшей мере в ее расширяемой в радиальном направлении части, выполнена с возможностью расширения наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2% относительно наружного диаметра зажимной втулки при приложении давления около 1500 фунтов на квадратный дюйм или больше.In another embodiment, the clamping sleeve, at least in its radially expandable portion thereof, is configured to expand radially outwardly by at least 0.2% relative to the outer diameter of the clamping sleeve when a pressure of about 1500 psi is applied, or more.

Угол наклона предпочтительно составляет от около 25° до около 70°, и предпочтительно от около 35° до около 55°. Седло шарика и расширяемая в радиальном направлении часть указанной зажимной втулки каждый вместе расположены в непосредственной близости от верхнего по стволу скважины конца указанной зажимной втулки.The angle of inclination is preferably from about 25 ° to about 70 °, and preferably from about 35 ° to about 55 °. A ball seat and a radially expandable portion of said clamping sleeve are each positioned together in close proximity to an uphole end of said clamping sleeve.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, расширяемая в радиальном направлении часть изготовлена из материала, имеющего модуль упругости, составляющий около 29 000 000 фунтов на квадратный дюйм.In a preferred embodiment, the radially expandable portion is made of a material having a modulus of about 29,000,000 psi.

Согласно другому варианту осуществления, по меньшей мере расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика изготовлена из металла или содержит металл.According to another embodiment, at least the radially expandable part of the clamping sleeve in the region of the ball seat is made of metal or contains metal.

Согласно другому варианту осуществления, расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика содержит сталь класса N80 согласно Американскому нефтяному институту (API N80).In another embodiment, the radially expandable portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat comprises American Petroleum Institute N80 steel (API N80).

Согласно другому варианту осуществления, расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика изготовлена из стали класса API P110.In another embodiment, the radially expandable portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat is made of API P110 grade steel.

В усовершенствованном виде зажимная втулка может дополнительно содержать:In an improved form, the clamping sleeve may additionally contain:

- цилиндрическую часть выше по стволу скважины;- the cylindrical part up the wellbore;

- цилиндрическую часть ниже по стволу скважины; и- the cylindrical part down the wellbore; and

- по меньшей мере один гибко-упругий лепесток, расположенный на внешней кольцевой поверхности упомянутой зажимной втулки, при этом каждый лепесток соединен с частью, расположенной выше по стволу скважины, и частью, расположенной ниже по стволу скважины, соответственно, на двух ее противоположных друг другу концах;- at least one flexible-elastic petal located on the outer annular surface of the said clamping sleeve, while each petal is connected to a part located upstream of the wellbore and a part located downstream of the wellbore, respectively, on its two opposite to each other ends;

при этом по меньшей мере один лепесток содержит на его наружной поверхности профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты на внутренней поверхности скользящей муфты.wherein at least one petal contains on its outer surface the profile of the clamping sleeve corresponding to the profile of the sleeve on the inner surface of the sliding sleeve.

Обеспечивая преимущество, принимая во внимание вышеупомянутое усовершенствование, когда вышеупомянутый лепесток зажимной втулки входит в сопряженное сцепление с профилем муфты, и при приложении давления текучей среды к шарику, когда указанный шарик сидит в указанном седле шарика, указанный по меньшей мере один гибко-упругий лепесток изгибается наружу в радиальном направлении, так что профиль зажимной втулки дополнительно и в большей степени входит в сопряженное сцепление с профилем муфты на внутренней поверхности указанной скользящей муфты.Providing the advantage, in view of the above improvement, when the aforementioned clamping sleeve petal engages with the clutch profile, and upon application of fluid pressure to the ball while said ball sits in said ball seat, said at least one flexibly resilient petal flexes outward in the radial direction, so that the profile of the clamping sleeve additionally and to a greater extent engages with the profile of the sleeve on the inner surface of said sliding sleeve.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрена зажимная втулка для применения с манжетным клапаном. Манжетный клапан содержит корпус клапана, имеющий проходящий через него продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки, и металлическую скользящую муфту, расположенную в канала корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением вверх по стволу скважины, закрывая одно или более отверстий для текучей среды, и открытым положением вниз по стволу, открывая одно или более отверстий для текучей среды, при этом скользящая муфта содержит профиль муфты на ее внутренней поверхности и продольный канал для расположения зажимной втулки.According to another aspect of the present invention, a clamping sleeve is provided for use with a lip valve. The lip valve comprises a valve body having a longitudinal channel passing through it and one or more openings for a fluid medium on a part of its side wall located above the wellbore, and a metal sliding sleeve located in the channel of the valve body and made with the possibility of moving between the closed position upwards along the wellbore, closing one or more fluid openings, and open down the wellbore, exposing one or more fluid openings, wherein the sliding sleeve comprises a sleeve profile on its inner surface and a longitudinal bore for positioning the clamping sleeve.

В свою очередь, зажимная втулка содержит:In turn, the clamping sleeve contains:

- седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, которая наклонена внутрь в радиальном направлении сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки;- a ball seat having a ball seat surface that is inclined inward in the radial direction from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve;

- цилиндрическую часть выше по стволу скважины;- the cylindrical part up the wellbore;

- цилиндрическую часть ниже по стволу скважины; и- the cylindrical part down the wellbore; and

- множество гибко-упругих лепестков, соответственно соединенных с частью выше по стволу скважины и частью ниже по стволу скважины на их двух продольно-противоположных концах;- a plurality of flexible-elastic petals, respectively, connected to a part above the wellbore and a part below the wellbore at their two longitudinally opposite ends;

при этом каждый из указанных лепестков содержит на его наружной поверхности профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты;wherein each of the said petals contains on its outer surface the profile of the clamping sleeve, corresponding to the profile of the coupling;

при этом при сопряженном сцеплении указанных лепестков с указанным профилем муфты и при посадке шарика в указанное седло шарика и при приложении давления текучей среды к указанному шарику, когда упомянутый шарик сидит в указанном седле шарика, указанные гибко-упругие лепестки выполнены с возможностью изгиба наружу в радиальном направлении, так что профиль зажимной втулки дополнительно и в большей степени входит в сопряженное сцепление с профилем муфты на внутренней поверхности указанной скользящей муфты.at the same time, when the said petals are coupled with the specified profile of the coupling and when the ball lands in the specified ball seat and when fluid pressure is applied to the specified ball, when the said ball sits in the specified ball seat, the said flexible-elastic petals are made with the possibility of bending outward in a radial direction, so that the profile of the clamping sleeve additionally and to a greater extent engages with the profile of the sleeve on the inner surface of said sliding sleeve.

Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения, изобретение предусматривает способ приведения в действие скользящей муфты, имеющей продольный канал. Способ включает:According to yet another further aspect of the present invention, the invention provides a method for actuating a sliding sleeve having a longitudinal bore. The method includes:

- предоставление зажимной втулки, выполненной с возможностью расположения в канале скользящей муфты, при этом указанная зажимная втулка содержит расширяемую наружу в радиальном направлении металлическую часть, расположенную рядом с расположенным выше по стволу скважины концом зажимной втулки, и седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, наклоненную внутрь в радиальном направлении сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки;- providing a clamping sleeve configured to be positioned in the channel of the sliding sleeve, wherein said clamping sleeve comprises a radially expandable metal portion located adjacent to the up-borehole end of the clamping sleeve, and a ball seat having a ball seat surface inclined radially inwardly from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve;

- инициирование течения зажимной втулки вниз в ствол скважины и ее фиксации в канале скользящей муфты;- initiation of the downward flow of the clamping sleeve into the wellbore and its fixation in the channel of the sliding sleeve;

- течение шарика вниз в ствол скважины и посадка шарика в седло шарика;- the ball flow down into the borehole and the ball landing in the ball seat;

- приложение первого давления текучей среды сверху по стволу скважины, чтобы прижать шарик к седлу шарика и вызвать расширение части зажимной втулки в области седла шарика наружу в радиальном направлении с тем, чтобы образовать уплотнение в месте контакта зажимной втулки в области седла шарика и скользящей муфты; иapplying a first fluid pressure from the top of the wellbore to press the ball against the ball seat and cause the portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat to expand outward in the radial direction so as to form a seal at the contact of the clamping sleeve in the area of the ball seat and the sliding sleeve; and

- приложение второго давления текучей среды сверху по стволу скважины для срезания срезных штифтов и скольжения скользящей муфты вниз по стволу скважины и открытия отверстия.- applying a second fluid pressure from the top of the wellbore to shear the shear pins and slide the sliding sleeve down the wellbore and open the hole.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Дополнительные преимущества и другие варианты осуществления настоящего изобретения станут очевидны из вышеизложенного, а также последующего подробного описания разных конкретных примеров осуществления настоящего изобретения, взятых вместе с прилагаемыми чертежами, каждый из которых не имеет ограничительного характера:Additional advantages and other embodiments of the present invention will become apparent from the foregoing, as well as the following detailed description of various specific embodiments of the present invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, each of which is non-limiting:

На фиг. 1 согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения представлен вид в разрезе скважинного инструмента в виде манжетного клапана, предусматривающего корпус клапана и подвижную скользящую муфту в нем, при этом скользящая муфта находится в закрытом положении, а также показана задействованная защитная муфта.FIG. 1, according to some embodiments of the present invention, is a cross-sectional view of a collar valve downhole tool having a valve body and a movable slide sleeve therein, with the slide sleeve in a closed position, and showing the safety sleeve being engaged.

На фиг. 2 представлен вид в разрезе корпуса клапана скважинного инструмента, показанного на фиг. 1, без защитной муфты.FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve body of the downhole tool shown in FIG. 1, without protective sleeve.

На фиг. 3 представлен вид в разрезе скользящей муфты скважинного инструмента, показанного на фиг. 1, включая изображение дополнительной защитной муфты.FIG. 3 is a cross-sectional view of the sliding sleeve of the downhole tool of FIG. 1, including an illustration of an additional protective sleeve.

На фиг. 4 представлен вид в разрезе корпуса скользящей муфты, показанной на фиг. FIG. 4 is a cross-sectional view of the housing of the sliding sleeve shown in FIG.

3.3.

На фиг. 5 представлен вид в разрезе защитной муфты скользящей муфты, показанной на фиг. 3.FIG. 5 is a cross-sectional view of the protective sleeve of the sliding sleeve shown in FIG. 3.

На фиг. 6 представлен вид в разрезе стопорного кольца скользящей муфты, показанной на фиг. 3.FIG. 6 is a cross-sectional view of the retaining ring of the sliding sleeve shown in FIG. 3.

На фиг. 7 представлен вид в разрезе скользящей муфты в разобранном виде, показанной на фиг. 3, продемонстрирован процесс сборки скользящей муфты.FIG. 7 is an exploded sectional view of the sliding sleeve shown in FIG. 3, the assembly process of the sliding sleeve is shown.

На фиг. 8 представлен вид в разрезе зажимной втулки для приведения в действие соответствующего манжетного клапана, показанного на фиг. 1.FIG. 8 is a cross-sectional view of a clamping sleeve for actuating the corresponding lip valve shown in FIG. one.

На фиг. с 9 по 12А представлены виды в разрезе зажимной втулки, показанной на фиг. 8, и соответствующего манжетного клапана, показанного на фиг. 1, продемонстрирован процесс входа зажимной втулки в соответствующий манжетный клапан и фиксация в ней.FIG. 9 to 12A are cross-sectional views of the clamping sleeve shown in FIG. 8 and the corresponding cuff valve shown in FIG. 1, the process of insertion of the clamping sleeve into the corresponding lip valve and fixation in it is shown.

На фиг. 12В представлен увеличенный вид в разрезе фрагмента фиг. 12А, показывающий профилированные участки зажимной втулки и соответствующего манжетного клапана, когда зажимная втулка зафиксирована в соответствующей скользящей муфте.FIG. 12B is an enlarged sectional view of a portion of FIG. 12A showing the profiled portions of the clamping sleeve and the corresponding lip valve when the clamping sleeve is locked into the corresponding sliding sleeve.

На фиг. 13 представлен схематический вид в разрезе, показывающий зажимную втулку, изображенную на фиг. 8, которая зафиксирована в соответствующем манжетном клапане, показанном на фиг. 1, а также шарик, сброшенный в манжетный клапан для перевода манжетного клапана в открытое положение.FIG. 13 is a schematic sectional view showing the clamping sleeve shown in FIG. 8 which is locked into the corresponding cuff valve shown in FIG. 1, as well as a ball dropped into the cuff valve to move the cuff valve to the open position.

На фиг. 14 представлен схематический вид в разрезе, демонстрирующий скользящую муфту манжетного клапана, показанного на фиг. 13, которая давлением шарика и зажимной втулки переведена в открытое положение, чтобы открыть проходные отверстия для гидравлического разрыва пласта.FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the sliding sleeve of the cuff valve shown in FIG. 13, which is brought to the open position by the pressure of the ball and the clamping sleeve to open the hydraulic fracturing passage holes.

На фиг. 15А согласно другому варианту осуществления представлен схематический вид в разрезе, демонстрирующий скользящую муфту манжетного клапана, переведенную под давлением шарика и зажимной втулки в открытое положение, чтобы открыть проходные отверстия для гидравлического разрыва пласта, при этом лепестки зажимной втулки под воздействием давления способны расширяться наружу в радиальном направлении, когда сверху по стволу скважины приложено давление текучей среды и сжатие зажимной втулки вынуждает лепестки расширяться наружу в радиальном направлении таким образом, чтобы дополнительно войти в зацепление со скользящей муфтой для лучшего сцепления и, тем самым, дополнительного сопротивления давлению.FIG. 15A, in another embodiment, is a schematic cross-sectional view showing the sliding sleeve of the collar valve being pushed open by ball and collar pressure to expose the fracture ports, with the collar petals being able to expand radially outward under pressure. direction when fluid pressure is applied from the top of the wellbore and compression of the clamping sleeve causes the petals to expand outward in a radial direction so as to additionally engage the sliding sleeve for better grip and thus additional pressure resistance.

На фиг. 15В представлен увеличенный вид в разрезе фрагмента фиг. 15А, демонстрирующий расширенную вовне в радиальном направлении зажимную втулку в сцеплении со скользящей муфтой.FIG. 15B is an enlarged sectional view of a portion of FIG. 15A showing a radially outwardly expanded clamping sleeve in engagement with a sliding sleeve.

На фиг. 16 представлена принципиальная схема, демонстрирующая обсадную трубу со множеством манжетных клапанов, показанных на фиг. 1, выдвинутых в ствол скважины для гидравлического разрыва пласта в подземной толще горных пород согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 16 is a schematic diagram showing the multi-lip casing shown in FIG. 1 extended into a wellbore to fracture a subterranean formation in accordance with some embodiments of the present invention.

На фиг. 17А представлен вид в разрезе зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления.FIG. 17A is a cross-sectional view of a clamping sleeve according to some other embodiments.

На фиг. 17В представлен увеличенный вид в разрезе фрагмента фиг. 17А, демонстрирующий седло шарика на зажимной втулке.FIG. 17B is an enlarged sectional view of a portion of FIG. 17A showing a ball seat on the clamping sleeve.

На фиг. 18 представлен разрез конкретного примера зажимной втулки, показанной на фиг. 17А и находящейся в скользящей муфте, которая показана на фиг. 3, а также шарик в зажимной втулке, которая рассчитана на расширение в радиальном направлении в расширяемой металлической части зажимной втулки для формирования плотного соединения металл-металл между зажимной втулкой и скользящей муфтой после посадки шарика на седло в зажимной втулке и приложения к шарику давления текучей среды сверху по стволу скважины.FIG. 18 is a sectional view of a specific example of the clamping sleeve shown in FIG. 17A and contained in a sliding sleeve as shown in FIG. 3, as well as a ball in a clamping sleeve, which is designed to expand radially in the expandable metal part of the clamping sleeve to form a tight metal-to-metal connection between the clamping sleeve and the sliding sleeve after the ball lands on the seat in the clamping sleeve and fluid pressure is applied to the ball from above along the wellbore.

На фиг. 19 представлен вид в разрезе зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления.FIG. 19 is a cross-sectional view of a clamping sleeve according to some other embodiments.

На фиг. с 20А по 20D представлены принципиальные схемы, демонстрирующие множество профилей муфты и соответствующих им профилей зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления.FIG. 20A through 20D are schematic diagrams showing a plurality of sleeve profiles and their corresponding clamping sleeve profiles in accordance with some other embodiments.

На фиг. 21А представлена принципиальная схема, демонстрирующая профиль муфты и соответствующий профиль зажимной втулки для иллюстрации параметров, связанных с конструкцией этих профилей.FIG. 21A is a schematic diagram showing the profile of the sleeve and the corresponding profile of the clamping sleeve to illustrate the parameters associated with the design of these profiles.

На фиг. 21В представлена принципиальная схема, демонстрирующая совмещение профиля зажимной втулки и профиля муфты.FIG. 21B is a schematic diagram showing the alignment of the clamping sleeve profile and the coupling profile.

На фиг. 21С представлена принципиальная схема, демонстрирующая профиль зажимной втулки и профиль муфты, показанные на фиг. 21В, при этом профиль зажимной втулки совмещен с профилем муфты.FIG. 21C is a schematic diagram showing the clamping sleeve profile and the sleeve profile shown in FIG. 21B, with the profile of the clamping sleeve aligned with the profile of the sleeve.

На фиг. с 22 по 49 представлены принципиальные схемы, демонстрирующие различные варианты профилированных участков скользящей муфты и зажимной втулки.FIG. 22 to 49 are schematic diagrams showing the different variants of the profiled sections of the sliding sleeve and clamping sleeve.

На фиг. 50 представлена принципиальная схема, демонстрирующая пример колонны труб со множеством манжетных клапанов согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 50 is a schematic diagram showing an example of a multi-lip valve tubing string according to some embodiments of the present invention.

На фиг. 51 представлена принципиальная схема, демонстрирующая ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 51 is a schematic diagram showing a series of expanded sleeve and clamping sleeve profiles in accordance with some other embodiments of the present invention.

На фиг. 52 представлена принципиальная схема, демонстрирующая ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно еще некоторым другим вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 52 is a schematic diagram showing a series of expanded sleeve and clamping sleeve profiles in accordance with still other embodiments of the present invention.

На фиг. 53 представлена принципиальная схема, демонстрирующая ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно некоторым дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 53 is a schematic diagram showing a series of expanded sleeve and clamping sleeve profiles in accordance with some additional embodiments of the present invention.

На фиг. с 54 по 57 представлены принципиальные схемы, демонстрирующие ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 54 through 57 are schematic diagrams showing a number of expanded sleeve and clamping sleeve profiles in accordance with some other embodiments of the present invention.

На фиг. с 58 по 61 представлены принципиальные схемы, демонстрирующие ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно еще некоторым другим вариантам осуществления настоящего изобретения.FIG. 58 through 61 are schematic diagrams showing a number of expanded sleeve and clamping sleeve profiles in accordance with still other embodiments of the present invention.

На фиг. 62 представлена принципиальная схема, демонстрирующая ряд расширенных профилей муфты и зажимной втулки согласно некоторым другим вариантам осуществления настоящего изобретения; иFIG. 62 is a schematic diagram showing a series of expanded clutch and clamping sleeve profiles in accordance with some other embodiments of the present invention; and

На фиг. с 63А по 63F представлены принципиальные схемы, демонстрирующие профиль зажимной втулки на зажимной втулке и профиль муфты на скользящей муфте; согласно некоторым вариантам осуществления, в которых лепестки зажимной втулки под воздействием давления способны расширяться вовне в радиальном направлении, когда сверху по стволу скважины приложено гидравлическое давление и сжатие зажимной втулки вынуждает лепестки расширяться наружу в радиальном направлении таким образом, чтобы дополнительно вступить в зацепление со скользящей муфтой для лучшего сцепления и, тем самым, дополнительного сопротивления давлению.FIG. 63A through 63F are schematic diagrams showing the profile of the clamping sleeve on the clamping sleeve and the profile of the sleeve on the sliding sleeve; according to some embodiments in which the clamping sleeve petals are capable of radially outward expansion under pressure when hydraulic pressure is applied from the top of the wellbore and compression of the collet causes the collar petals to expand radially outward so as to further engage the sliding sleeve for better grip and thus additional pressure resistance.

Подробное описание некоторых вариантов осуществленияDetailed description of some embodiments

Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, раскрывают изобретение манжетного клапана, который срабатывает под действием давления. Далее в описании термин «ниже по стволу скважины» означает направление вдоль ствола скважины к концу ствола скважины и может совпадать (например, в вертикальном стволе скважины) или не совпадать (например, в горизонтальном стволе скважины) с направлением «вниз». Термин «выше по стволу скважины» означает направление вдоль ствола скважины к поверхности и может совпадать (например, в вертикальном стволе скважины) или не совпадать (например, в горизонтальном стволе скважины) с направлением «вверх».The embodiments described herein disclose the invention of a cuff valve that is pressurized. Further in the description, the term "downhole" means the direction along the wellbore towards the end of the wellbore and may coincide (for example, in a vertical wellbore) or not coincide (for example, in a horizontal wellbore) with the direction "down". The term "up-borehole" means a direction along the wellbore towards the surface and may coincide (for example, in a vertical wellbore) or not coincide (for example, in a horizontal wellbore) with an upward direction.

Согласно некоторым вариантам осуществления, манжетный клапан содержит корпус клапана, имеющей продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды в его боковой стенке. Скользящая муфта расположена в канале и выполнена с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины, блокируя отверстия для текучей среды, и открытым положением ниже по стволу скважины, открывая отверстия для текучей среды.In some embodiments, a lip valve comprises a valve body having a longitudinal bore and one or more fluid openings in a sidewall thereof. A sliding sleeve is positioned in the bore and is movable between a closed position up the wellbore, blocking the fluid openings, and an open position down the wellbore, exposing the fluid openings.

Скользящая муфта содержит профилированный участок на ее внутренней стороне, представленный кольцевыми бороздками и выступами, которые образуют профиль муфты. Участок профиля содержит упор на его нижнем по стволу скважины конце для фиксации элемента зажимной втулки (для простоты описания его также называют «зажимной втулкой»), который имеет соответствующий профиль зажимной втулки на его наружной поверхности. Термин «соответствующий» в настоящем документе означает условие, при котором профиль зажимной втулки соответствует профилю скользящей муфты таким образом, что профилированный участок зажимной втулки может входить в профилированный участок скользящей муфты для фиксации зажимной втулки в скользящей муфте манжетного клапана.The sliding sleeve contains a profiled section on its inner side, represented by annular grooves and protrusions that form the profile of the sleeve. The section of the profile contains a stop at its lower end along the wellbore for fixing a clamping sleeve element (for ease of description, it is also called a "clamping sleeve"), which has a corresponding profile of the clamping sleeve on its outer surface. As used herein, the term “appropriate” means a condition where the profile of the clamping sleeve matches the profile of the sliding sleeve such that the profiled portion of the clamping sleeve can fit into the profiled portion of the sliding sleeve to secure the clamping sleeve to the sliding sleeve of the lip valve.

Согласно некоторым вариантам осуществления, верхняя по стволу скважины поверхность стопорного кольца имеет радиальный наклон внутрь снизу вверх по стволу скважины, образуя упор 194 с острым углом а к продольной оси стопорного кольца.In some embodiments, the upper wellbore surface of the retainer ring is radially tilted inwardly from the bottom up the wellbore to form a stop 194 at an acute angle a to the longitudinal axis of the retainer.

Согласно некоторым вариантам осуществления, упор образован стопорным кольцом, примыкающим к профилированному участку скользящей муфты.In some embodiments, the stop is formed by a retaining ring abutting the profiled portion of the sliding sleeve.

Согласно некоторым вариантам осуществления, стопорное кольцо изготовлено из высокопрочного материала, например, карбида вольфрама, кобальтохромовых сплавов и/или тому подобных.In some embodiments, the retaining ring is made of a high strength material such as tungsten carbide, cobalt chromium alloys, and / or the like.

Согласно некоторым вариантам осуществления, зажимная втулка выполнена в виде клетки и предусматривает часть, расположенную выше по стволу скважины, часть, расположенную ниже по стволу скважины, и множество лепестков, прикрепленных противоположными концами к частям втулки выше по стволу скважины и ниже по стволу скважины. Один или более или все продольные лепестки являются гибкими и профилированы для формирования профиля зажимной втулки.In some embodiments, the collar is cage-shaped and includes an upbore portion, a downbore portion, and a plurality of petals affixed at opposite ends to the upbore and downhole portions of the bushing. One or more or all of the longitudinal tabs are flexible and profiled to form the profile of the clamping sleeve.

Согласно некоторым вариантам осуществления, расположенная выше по стволу скважины часть зажимной втулки содержит седло шарика для расположения в нем шарика из верхней части ствола скважины для приведение в действие манжетного клапана.In some embodiments, the uphole portion of the clamping sleeve includes a ball seat for positioning a ball from the top of the wellbore therein to actuate a lip valve.

Согласно некоторым вариантам осуществления, зажимная втулка содержит металлическую часть выше по стволу скважины, которая расширяется наружу в радиальном направлении так, что при расположения зажимной втулки в соответствующем манжетном клапане и посадке шарика в седло в зажимной втулке давление текучей среды, приложенное к шарику, может приводить к тому, что расширяемая расположенная выше по стволу скважины часть расширяется наружу в радиальном направлении и прижимается ко внутренней поверхности манжетного клапана, тем самым образуя плотное соединение металл-металл на контакте между манжетным клапаном и зажимной втулкой.In some embodiments, the clamping sleeve includes a metal portion upbore that expands radially outwardly such that when the clamping sleeve is positioned in a corresponding lip valve and the ball is seated in the clamping sleeve, fluid pressure applied to the ball can induce the expandable up-wellbore portion expands outward in a radial direction and presses against the inner surface of the cup valve, thereby forming a tight metal-to-metal connection at the contact between the cup valve and the clamping sleeve.

Согласно некоторым вариантам осуществления, седло шарика на зажимной втулке содержит наклонную поверхность.In some embodiments, the ball seat on the clamping sleeve comprises an inclined surface.

Согласно некоторым вариантам осуществления, угол наклона θ наклонной поверхности седла шарика составляет около 55° к продольной базовой оси. Согласно некоторым вариантам осуществления, угол наклона θ составляет около 35°. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона θ находится в диапазоне от около 50° до около 60°. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона 6 находится в диапазоне от около 40° до около 70°. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона 6 находится в диапазоне от около 30° до около 80°.In some embodiments, the angle of inclination θ of the sloped surface of the ball seat is about 55 degrees to the longitudinal reference axis. In some embodiments, the inclination angle θ is about 35 °. In some other embodiments, the angle of inclination θ ranges from about 50 ° to about 60 °. In some other embodiments, the angle of inclination 6 ranges from about 40 ° to about 70 °. In some other embodiments, the angle of inclination 6 ranges from about 30 ° to about 80 °.

Рассмотрим фиг. 1, где скважинный инструмент показан и в целом обозначен как позиция номер 100. Согласно этим вариантам осуществления, скважинный инструмент 100 находится в форме расположенного ниже по стволу скважины манжетного клапана и предусматривает цилиндрический корпус 102 клапана с продольным каналом 104 и скользящую муфту 106, расположенную в канале 104. Скользящая муфта 106 зафиксирована одним или более срезными штифтами 108 в закрытом положении выше по стволу скважины для закрытия одного или более отверстий для текучей среды 110 на цилиндрическом корпусе 102 и содержит продольный канал для расположения соответствующей зажимной втулки (описана ниже). Под давлением, направленным сверху вниз по стволу скважины, зажимная втулка может переводить скользящую муфту 106 в направлении вниз по стволу скважины из закрытого положения в открытое для открытия одного или более отверстий для текучей среды 110 с целью гидравлического разрыва пласта в подземной толще горных пород (описано ниже).Consider FIG. 1, a downhole tool is shown and generally referenced at 100. In these embodiments, the downhole tool 100 is in the form of a downhole collar valve and includes a cylindrical valve body 102 with a bore 104 and a sliding sleeve 106 disposed in bore 104. Slip sleeve 106 is secured by one or more shear pins 108 in a closed position upbore to close one or more fluid openings 110 on cylindrical body 102 and includes a longitudinal bore for positioning a corresponding clamping sleeve (described below). Under pressure from the top down the wellbore, the clamping sleeve can move the sliding sleeve 106 down the wellbore from a closed position to an open position to open one or more fluid openings 110 to fracture a subterranean formation (described below).

Как видно из фиг. 2, цилиндрический корпус 102 содержит цилиндрический корпус 112 клапана, который находится в разъемном соединении с верхним переводником 114 и нижним переводником 116, соответственно, выше и ниже по стволу скважины посредством резьбового соединения 118 и стопорного винта 120, и с уплотнительной манжетой 122 для уплотнения этого соединения. Согласно этим вариантам осуществления нижний по стволу скважины конец верхнего переводника 114 и верхний по стволу скважины конец нижнего переводника 116 образуют верхний по стволу скважины и нижний по стволу скважины стопоры 124 и 126 для ограничения движения скользящей муфты 106 между ними.As seen in FIG. 2, the cylindrical body 102 includes a cylindrical valve body 112 that is detachably coupled to an upper sub 114 and a lower sub 116, respectively, up and down the wellbore by means of a threaded connection 118 and a set screw 120, and with a lip 122 to seal this. connections. In these embodiments, the lower end of the upper sub 114 and the upper end of the lower sub 116 define the upper and lower bore stops 124 and 126 to restrict movement of the sliding sleeve 106 therebetween.

Согласно этим вариантам осуществления, у верхнего переводника 114 предусмотрена коническая внутренняя поверхность 128, скошенная от его конца, расположенного выше по стволу скважины, к концу, расположенному ниже по стволу скважины, так что внутренний диаметр верхнего переводника 114 постепенно уменьшается от его конца, расположенного выше по стволу скважины, к концу, расположенному ниже по ствол скважины, чтобы облегчить вход зажимной втулки в манжетный клапан 100 (описано ниже).In these embodiments, the top sub 114 is provided with a tapered interior surface 128 tapered from its upbore end to the downhole end such that the top sub 114 has an internal diameter gradually decreasing from its upbore end. down the wellbore to an end downhole to facilitate entry of the collar into the collar valve 100 (described below).

Корпус 112 клапана на его боковой стенке содержит одно или более отверстий 110 для текучей среды рядом с расположенным выше по стволу скважины концом 132 для выхода жидкости для гидроразрыва в подземную толщу горных пород при перемещении скользящей муфты 106 из закрытого положения в открытое положение под действием давления срабатывания. В корпусе 112 клапана также содержит одно или более отверстий 136 для выдвижения одного или более срезных штифтов 108 (см. фиг. 1) с целью фиксации скользящей муфты 106 в закрытом положении для закрытия отверстий 110. Корпус 112 клапана дополнительно содержит одно или более храповых соединений 138 на его внешней поверхности рядом с расположенным ниже по стволу скважины концом 136.The valve body 112 on its sidewall includes one or more fluid openings 110 adjacent to the upbore end 132 for the fracturing fluid to exit into the subterranean formation as the sliding sleeve 106 moves from a closed position to an open position under the action of response pressure. ... The valve body 112 also includes one or more openings 136 for extending one or more shear pins 108 (see FIG. 1) to lock the sliding sleeve 106 in a closed position to close the openings 110. The valve body 112 further comprises one or more ratchet joints 138 on its outer surface adjacent to the downhole end 136.

На фиг. 3 представлен вид в разрезе скользящей муфты 106 и корпуса муфты 152 с каналом 151. Наружный диаметр (OD) скользящей муфты 106 равен или более меньше, чем внутренний диаметр корпуса 112 клапана с тем, чтобы обеспечить возможность перемещения скользящей муфты 106 в корпусе 112 клапана. Согласно этим вариантам осуществления, скользящая муфта 106 содержит корпус 152 муфты, в котором при помощи резьбовых соединений 156 на внутренней поверхности корпуса 152 муфты располагается по меньшей мере соединительная часть 153 защитной муфты 154 ниже от нее по стволу скважины (фиг. 4), и соответствующее резьбовое соединение 158 на наружной поверхности защитной муфты 154 (фиг. 5) для разъемного соединения с защитной муфтой 154.FIG. 3 is a cross-sectional view of the sliding sleeve 106 and the sleeve body 152 with bore 151. The outer diameter (OD) of the sliding sleeve 106 is equal to or less than the inner diameter of the valve body 112 so as to allow the sliding sleeve 106 to move within the valve body 112. According to these embodiments, the sliding sleeve 106 comprises a sleeve body 152 in which, by means of threaded connections 156 on the inner surface of the sleeve body 152, at least a connecting portion 153 of the protective sleeve 154 is located downhole therefrom (FIG. 4), and the corresponding threaded connection 158 on the outer surface of the protective sleeve 154 (Fig. 5) for detachable connection with the protective sleeve 154.

Как видно из фиг. 4, корпус 152 муфты на его наружной поверхности может содержать одну или более кольцевых уплотнительных манжет 168, которые расположены в подходящих местах, например, рядом с верхним концом 164 корпуса 152 муфты для уплотнения контакта между корпусом 112 клапана и скользящей муфтой 106 (фиг. 1).As seen in FIG. 4, the clutch body 152 may include, on its outer surface, one or more annular lip seals 168 that are located at suitable locations, for example, near the top end 164 of the clutch body 152 to seal the contact between the valve body 112 and the sliding sleeve 106 (FIG. 1 ).

Корпус 152 муфты также содержит одно или более отверстий или углублений 170 в местах, соответствующих отверстиям 136 на корпусе 112 клапана, для входа срезных штифтов 108 при установке скользящей муфты 106 в канал 104 корпуса 112 клапана в закрытом положении, и одно или более храповых колец 172 рядом с его нижним по стволу скважины концом 166 для задействования храпового соединения 138 на внутренней поверхности корпуса 112 клапана, когда скользящая муфта 106 находится в открытом положении.The clutch body 152 also includes one or more holes or recesses 170 at locations corresponding to holes 136 on the valve body 112 for the shear pins 108 to enter when the sliding sleeve 106 is inserted into the bore 104 of the valve body 112 in the closed position, and one or more ratchet rings 172 near its downhole end 166 to engage ratchet 138 on the inner surface of valve body 112 when sliding sleeve 106 is in the open position.

На своей внутренней поверхности, корпус 152 муфты изготовлен из подходящего материала, например, стали, и содержит седло 180 стопорного кольца, расположенное ниже по стволу скважины, расположенное выше по стволу скважины от резьбового соединения 156 и доступное с конца 166 корпуса 152 муфты, расположенного ниже по стволу скважины, для расположения и удержания высокопрочного стопорного кольца 192, и профилированный участок 182 выше по стволу скважины от седла 180 стопорного кольца и рядом с ним (соответственно, другой участок внутренней поверхности скользящей муфты 106 обозначен как непрофилированный участок).On its inner surface, the sleeve body 152 is made of a suitable material, such as steel, and includes a retaining ring seat 180 located downhole, located uphole of the threaded connection 156 and accessible from the end 166 of the sleeve body 152 located below along the wellbore for positioning and retaining the high strength retaining ring 192, and a profiled section 182 uphole from and adjacent to the retaining ring seat 180 (accordingly, another section of the inner surface of the sliding sleeve 106 is designated as a non-profiled section).

Профилированный участок 182 на корпусе 152 муфты содержит одну и предпочтительно две или более кольцевых бороздок 184, например, бороздок 184А и 184В, образующих уникальный фиксирующий профиль (который также называют «профилем муфты»). Каждая бороздка 184 имеет стенку в верхней по стволу скважины части с радиальным наклоном внутрь в направлении сверху вниз по стволу скважины, образующую тупой угол с продольной осью корпуса 152 муфты. Каждая бороздка 184 также содержит стенку, расположенную ниже по стволу скважины и расположенную под прямым или острым углом. То есть, стенка каждой бороздки 184, расположенная ниже по стволу скважины, либо перпендикулярна продольной оси корпуса 152 муфты, либо наклонена в радиальном направлении внутрь снизу вверх по стволу скважины и образует острый угол к продольной оси корпуса 152 муфты. С помощью бороздок 184 в профилированный участок 182 может входить зажимная втулка 200 с соответствующим профилем 212 на ее наружной поверхности (в настоящем документе - «соответствующая зажимная втулка»), и через него могут проходить зажимные втулки 200 с несоответствующими наружными профилями (в настоящем документе - «несоответствующие зажимные втулки») (описано ниже).The profiled portion 182 on the sleeve body 152 comprises one and preferably two or more annular grooves 184, such as grooves 184A and 184B, forming a unique locking profile (also referred to as a “sleeve profile”). Each groove 184 has a wall in an uphole portion that slopes radially inwardly from top to bottom of the wellbore making an obtuse angle with the longitudinal axis of the sleeve body 152. Each groove 184 also includes a wall located downhole and at a right angle or an acute angle. That is, the wall of each groove 184 located downhole of the wellbore is either perpendicular to the longitudinal axis of the sleeve body 152 or is tilted radially inwardly from the bottom up the wellbore and forms an acute angle to the longitudinal axis of the sleeve body 152. The grooves 184 can receive a clamping sleeve 200 with a matching profile 212 on its outer surface (hereinafter referred to as a "matching clamping sleeve") into the profiled portion 182, and clamping bushings 200 with inappropriate external profiles (herein - “Inappropriate clamping sleeves”) (described below).

В зависимости от количества бороздок 184 внутренний диаметр профилированного участка 182 на скользящей муфте 106 могут изменять в разных местоположениях вдоль него благодаря наличию в нем бороздок 184. Однако минимальный внутренний диаметр профилированного участка 182, включающий в себя стопорное кольцо 192, обычно представляет собой минимальный внутренний диаметр скользящей муфты 106. Другими словами, скользящая муфта 106 имеет минимальный внутренний диаметр в области профилированного участка 184 и стопорного кольца 192.Depending on the number of grooves 184, the inner diameter of the profiled portion 182 on the sliding sleeve 106 may vary at different locations along it due to the grooves 184 therein. However, the minimum inner diameter of the profiled portion 182 including the retaining ring 192 is typically the minimum inner diameter the sliding sleeve 106. In other words, the sliding sleeve 106 has a minimum inner diameter in the region of the profiled portion 184 and the retaining ring 192.

Наружный диаметр профиля 212 зажимной втулки 200 больше минимального внутреннего диаметра профилированного участка 182 на корпусе 152 муфты, что допускает минимальное начальное зацепление в случае соответствия зажимной втулки профилю 212 зажимной втулки на такой соответствующей зажимной втулке 200 с профилированным участком 182 на корпусе 152 муфты, но под давлением текучей среды, приложенным к зажимной втулке 200, наружный диаметр профилированного участка 212 может значительно превышать минимальный внутренний диаметр профилированного участка 182 на корпусе 152 муфты для максимального сцепления профилированного участка 212 на зажимной втулке 200 с профилированным участком 182 способом, который более подробно описан ниже.The outer diameter of the profile 212 of the clamping sleeve 200 is greater than the minimum internal diameter of the profiled section 182 on the sleeve body 152, which allows a minimum initial engagement if the clamping sleeve matches the profile 212 of the clamping sleeve on such a corresponding clamping sleeve 200 with the profiled section 182 on the sleeve body 152, but below By fluid pressure applied to the clamping sleeve 200, the outer diameter of the profiled portion 212 may be significantly larger than the minimum inner diameter of the profiled portion 182 on the sleeve body 152 to maximize the engagement of the profiled portion 212 on the clamping sleeve 200 with the profiled portion 182 in a manner that is described in more detail below.

В частности, наружный диаметр зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика на ней первоначально меньше внутреннего диаметра и канала 151 и профилированного участка 184 на корпусе 152 муфты. Однако зажимная втулка 200 способна расширяться в радиальном направлении наружу в области седла 214 шарика при приложении давления текучей среды сверху по стволу скважины действующего на шарик 242, который находится в седле 214 шарика, способом, который подробно описан ниже, и вызывает его расширение в радиальном направлении (то есть, увеличение наружного диаметра зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика), при этом его диаметр становится очень близким или равным внутреннему диаметру канала 151 в корпусе 152 муфты, чтобы тем самым обеспечить достоинства и преимущества, которые более подробно описаны ниже.In particular, the outer diameter of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 thereon is initially less than the inner diameter of both the bore 151 and the profiled section 184 on the sleeve body 152. However, the clamping sleeve 200 is capable of expanding radially outward in the region of the ball seat 214 upon application of fluid pressure from the top of the wellbore acting on the ball 242, which is in the ball seat 214, in a manner that is described in detail below, and causes its expansion in the radial direction. (i.e., increasing the outer diameter of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214), while its diameter becomes very close to or equal to the inner diameter of the bore 151 in the sleeve body 152, thereby providing the advantages and benefits that are described in more detail below.

Стопорное кольцо 192 изготовлено из материала, твердость которого превышает твердость материала скользящей муфты 106. Так, стопорное кольцо 192 изготавливают из высокопрочного материала, например, карбида вольфрама, кобальтохромовых сплавов (например, стеллитовых сплавов), азотированных сталей и/или других подходящих высокопрочных сплавов или их сочетания с целью обеспечения повышенной устойчивости к давлению и износу.Retaining ring 192 is made of a material that is harder than that of sliding sleeve 106. For example, retaining ring 192 is made from high strength material such as tungsten carbide, cobalt chromium alloys (such as stellite alloys), nitrided steels and / or other suitable high strength alloys, or their combination in order to provide increased resistance to pressure and wear.

Согласно некоторым вариантам осуществления, твердость упомянутого упора 194 упомянутого стопорного кольца 192 (более подробно описано далее) повышена по меньшей мере до твердости, превышающей твердость материала скользящей муфты 106, или предусматривает материал, имеющий твердость, которая превышает твердость скользящей муфты 106.In some embodiments, the hardness of said abutment 194 of said retaining ring 192 (described in more detail later) is increased at least to a hardness greater than that of the sliding sleeve 106 material, or provides a material having a hardness that exceeds that of the sliding sleeve 106.

На фиг. 6 представлен вид в разрезе высокопрочного стопорного кольца 192. Стопорное кольцо 192 имеет наружный диаметр, подходящий для посадки на седло 180 стопорного кольца в корпусе 152 муфты и имеет высоту сечения «h», достаточную для расширения наружу в радиальном направлении за внутренний край седла 180 стопорного кольца. Согласно этим вариантам осуществления, верхняя по стволу скважины поверхность стопорного кольца 192 имеет радиальный наклон внутрь снизу вверх по стволу скважины, образуя на своем краю, расположенном выше по стволу скважины, упор 194, образующий острый угол а с продольной осью манжетного клапана 100. Ниже будет более подробно описано как упор 194 стопорного кольца 192 приспособлен для опоры части профиля зажимной втулки и сцепления с соответствующим упором зажимной втулки, когда профиль зажимной втулки входит в сцепление с профилем 182 муфты и предотвращает движение зажимной втулки 200 вниз по стволу скважины относительно скользящей муфты. Таким образом, стопорное кольцо 192 могут также называть «замковым кольцом» для фиксации зажимной втулки снизу.FIG. 6 is a cross-sectional view of a high-strength retaining ring 192. Retaining ring 192 has an outer diameter suitable for seating on the retainer ring seat 180 in the sleeve body 152 and has a section height "h" sufficient to expand radially outward beyond the inner edge of the retainer seat 180 rings. In these embodiments, the upper wellbore surface of the retaining ring 192 is radially tilted inwardly from the bottom up the wellbore, forming at its up-bore edge a stop 194 forming an acute angle a with the longitudinal axis of the collar valve 100. Below will be in more detail, the stop 194 of the retaining ring 192 is adapted to support a portion of the clamping sleeve profile and engage with a corresponding stop of the clamping sleeve when the profile of the clamping sleeve engages the profile 182 of the collar and prevents the movement of the clamping sleeve 200 downhole relative to the sliding sleeve. Thus, the retaining ring 192 may also be called a "snap ring" for securing the clamping sleeve from below.

Как видно из фиг. 7, скользящая муфта 106 может быть собрана путем помещения стопорного кольца 192 в корпус 152 муфты с посадкой на седло 180 стопорного кольца. Затем защитную муфту 154 «привинчивают» к нижнему по стволу скважины концу корпуса 152 муфты при помощи резьбы 158 на защитной муфте 154 и резьбы 156 на корпусе 152 муфты. Верхний по стволу скважины конец 160 защитной муфты 154 прижимает стопорное кольцо 192 к седлу 180 стопорного кольца, чтобы прочно зажать стопорное кольцо 192 в нужном положении. Скользящая муфта 106 в сборе представлена на фиг. 3.As seen in FIG. 7, the sliding sleeve 106 can be assembled by placing the retaining ring 192 into the sleeve body 152 to fit over the retaining ring seat 180. The sleeve 154 is then "screwed" to the downhole end of the sleeve body 152 using threads 158 on sleeve 154 and threads 156 on sleeve body 152. The upper end 160 of the collar 154 presses the retaining ring 192 against the retainer ring seat 180 to firmly clamp the retaining ring 192 in position. A slide sleeve 106 assembly is shown in FIG. 3.

Затем манжетный клапан 100 может быть собран путем помещения скользящей муфты 106 в канал 104 корпуса 112 клапана с любого его конца до закрытого положения с фиксацией скользящей муфты 106 на месте за счет выдвижения срезного штифта или срезного винта 108 через отверстие 136 в корпусе 112 клапана в отверстие 170 корпуса 152 муфты и затем соединения корпуса 112 клапана с верхним переводником 114 и нижним переводником 116. Манжетный клапан 100 в сборе представлен на фиг. 1.The lip valve 100 may then be assembled by placing the slide sleeve 106 into the bore 104 of the valve body 112 from either end to the closed position, locking the slide sleeve 106 in place by extending the shear pin or shear screw 108 through the hole 136 in the valve body 112 into the hole. 170 of the sleeve body 152 and then joins the valve body 112 to the upper sub 114 and the lower sub 116. The cup valve assembly 100 is shown in FIG. one.

Как видно из фиг. 1, длина скользящей муфты 106 в продольном направлении больше, чем расстояние между стопорами 124 и 126 корпуса 112 клапана, так что при закрытом положении скользящей муфты 106 защитная муфта 154 находится в контакте со внутренней поверхностью нижнего переводника 116 для изоляции кольцевого пространства 196, расположенного в радиальном направлении между корпусом 112 клапана и скользящей муфтой 106, и между нижним по стволу скважины концом 166 скользящей муфты 106 и упором 126 в продольном направлении, от канала 104 для предотвращения попадания цемента в кольцевое пространство 196 и нарушения работы клапана.As seen in FIG. 1, the length of the slide sleeve 106 in the longitudinal direction is greater than the distance between the stoppers 124 and 126 of the valve body 112 so that when the slide sleeve 106 is closed, the shield sleeve 154 is in contact with the inner surface of the lower sub 116 to isolate the annular space 196 located in radially between the valve body 112 and the sliding sleeve 106, and between the downhole end 166 of the sliding sleeve 106 and the abutment 126 in the longitudinal direction, away from the bore 104 to prevent cement from entering the annulus 196 and disrupting the valve.

Как описано выше, манжетный клапан 100 предусматривает профилированный участок 182 внутренней поверхности с уникальным фиксирующим профилем, который позволяет принимать и фиксировать соответствующую зажимную втулку, а также пропускать через клапан несоответствующую зажимную втулку.As described above, the lip valve 100 provides a profiled inner surface portion 182 with a unique retention profile that allows a corresponding clamping sleeve to be received and secured, as well as an inappropriate clamping sleeve to pass through the valve.

На фиг. 8 представлен вид в разрезе зажимной втулки 200, которая в этом варианте осуществления имеет форму цилиндрической клетки с продольным каналом 202. Зажимная втулка 200, как правило, имеет наружный диаметр (за исключением выступов 222, описанных ниже), который несколько меньше, чем минимальный внутренний диаметр скользящей муфты 106, и предусматривает одну или более кольцевых уплотнительных манжет 204 на ее наружной поверхности в тех местах, где это необходимо для уплотнения контакта между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106, когда зажимная втулка 200 зафиксирована в скользящей муфте 106.FIG. 8 is a cross-sectional view of a clamping sleeve 200, which in this embodiment is in the form of a cylindrical cage with a longitudinal bore 202. The clamping sleeve 200 generally has an outer diameter (with the exception of the projections 222 described below) that is slightly less than the minimum inner diameter. the diameter of the sliding sleeve 106, and provides one or more O-rings 204 on its outer surface where necessary to seal the contact between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106 when the clamping sleeve 200 is locked into the sliding sleeve 106.

Как видно, зажимная втулка 200 предусматривает цилиндрическую часть 206 выше по стволу скважины, цилиндрическую часть 208 ниже по стволу скважины и среднюю часть 210, предусматривающую профилированный участок 212 с уникальным фиксирующим профилем.As can be seen, the collar 200 provides a cylindrical portion 206 uphole, a cylindrical portion 208 downhole, and a middle portion 210 providing a profiled portion 212 with a unique retaining profile.

Согласно этим вариантам осуществления, находящаяся выше по стволу скважины часть 206 предусматривает на ее внутренней поверхности седло 214 шарика для посадки шарика, который бросают в скважину сверху по стволу скважины. Находящаяся выше по стволу скважины часть 206 также предусматривает уплотнительную манжету 216 на ее внутренней поверхности для уплотнения контакта между шариком и находящейся выше по стволу скважины части 206 зажимной втулки 200.In these embodiments, the uphole portion 206 provides on its inner surface a ball seat 214 for landing a ball that is dropped into the borehole from above along the wellbore. The uphole portion 206 also provides a lip seal 216 on its inner surface to seal contact between the ball and the upborehole portion 206 of the collar 200.

Средняя часть 210 содержит множество лепестков 218, распределенных по окружности и соединенных с частями 206 и 208, находящимися выше и ниже по стволу скважины. Согласно этим вариантам осуществления, зажимная втулка 200 изготовлена из металлической трубки путем резки, вырубки или другого способа формирования множества продольных прорезей 220 в средней части 210 с целью формирования лепестков 218.The middle portion 210 contains a plurality of petals 218 distributed around the circumference and connected to portions 206 and 208 located above and below the wellbore. In these embodiments, the clamping sleeve 200 is made from a metal tube by cutting, punching, or otherwise forming a plurality of longitudinal slots 220 in the middle portion 210 to form petals 218.

Один или более или все лепестки 218 изготовлены из упруго-гибкого материала с достаточной эластичностью и каждый из них предусматривает профиль, представляющий собой один или более выступов 222, при этом выступы 222А и 222В на профилированном участке 212 расширяются наружу в радиальном направлении от наружной поверхности лепестков, образуя гибкий в радиальном направлении фиксирующий профиль (также называемый «профилем зажимной втулки»). Местоположения и размеры выступов 216 выбирают так, чтобы максимальный наружный диаметр зажимной втулки 200 был больше,One or more or all of the petals 218 are made of resiliently flexible material with sufficient elasticity and each of them provides a profile that is one or more of the protrusions 222, with the protrusions 222A and 222B on the shaped portion 212 expanding outward in a radial direction from the outer surface of the petals forming a radially flexible locking profile (also referred to as a “clamping sleeve profile”). The locations and sizes of the protrusions 216 are selected so that the maximum outer diameter of the clamping sleeve 200 is larger,

чем минимальный внутренний диаметр скользящей муфты 106, и профиль ее зажимной втулки соответствовал профилю муфты соответствующей скользящей муфты 106. Таким образом, когда зажимная втулка 200 входит в манжетный клапан 100, имеющий соответствующую скользящую муфту 106 (так как манжетный клапан 100 также называют «соответствующим манжетным клапаном 100»), зажимная втулка 200 может быть зафиксирована в соответствующем манжетном клапане 106. Самый нижний по стволу скважины выступ 222В предусматривает упор 236 на его нижней по стволу скважины стороне с тем же острым углом а к продольной оси манжетного клапана 100, что и у упора 194.than the minimum inner diameter of the sliding sleeve 106, and the profile of its clamping sleeve matched the profile of the sleeve of the corresponding sliding sleeve 106. Thus, when the sleeve 200 enters a cup valve 100 having a corresponding sliding sleeve 106 (since the lip valve 100 is also referred to as a "corresponding sleeve valve valve 100 "), the clamping sleeve 200 can be fixed in the corresponding lip valve 106. The lowermost projection 222B along the wellbore provides a stop 236 on its lower side along the wellbore with the same acute angle a to the longitudinal axis of the lip valve 100 as in stop 194.

На фиг. с 9 по 12 представлен пример входа зажимной втулки 200 в соответствующий манжетный клапан 100 с его верхней по стволу скважины стороны. Как видно из фиг. 9, когда зажимная втулка 200 входит в манжетный клапан 100, коническая внутренняя поверхность 128 верхнего переводника 114 направляет зажимную втулку 200 для входа в канал 104.FIG. 9 through 12 show an example of the entry of the clamping sleeve 200 into the corresponding lip valve 100 from its upper side along the wellbore. As seen in FIG. 9, when the collar 200 enters the lip valve 100, the tapered inner surface 128 of the top sub 114 guides the collar 200 to enter the bore 104.

Как видно из фиг. 10, когда профилированный участок зажимной втулки 200 входит в канал 104 и поскольку максимальный наружный диаметр зажимной втулки 200 превышает минимальный внутренний диаметр скользящей муфты 106, профилированные лепестки 218 отклоняются вовнутрь и зажимная втулка 200 продолжает двигаться в направлении вниз по стволу скважины.As seen in FIG. 10, when the profiled portion of the collar 200 enters bore 104 and since the maximum outside diameter of the collar 200 exceeds the minimum inside diameter of the sliding sleeve 106, the profiled tabs 218 deflect inward and the collar 200 continues to move downhole.

Как видно из фиг. 11, когда профилированный участок 212 зажимной втулки 200 полностью перекрывает соответствующий профилированный участок 182 скользящей муфты 106, профилированные лепестки 218 не отклоняются из-за их эластичности. Таким образом, зажимная втулка 200 в направлении сверху вниз входит в скользящую муфту 106. Как показано на фиг. 12А и 12В, зажимная втулка 200 может дополнительно перемещаться вниз по стволу скважины пока упор 236 самого нижнего выступа 222В не вступит в зацепление с упором 194 высокопрочного стопорного кольца 192.As seen in FIG. 11, when the profiled portion 212 of the clamping sleeve 200 completely overlaps the corresponding profiled portion 182 of the sliding sleeve 106, the profiled petals 218 do not deflect due to their elasticity. Thus, the clamping sleeve 200 fits from top to bottom into the sliding sleeve 106. As shown in FIG. 12A and 12B, the clamping sleeve 200 may further slide down the wellbore until the stop 236 of the lowest lip 222B engages with the stop 194 of the high strength retaining ring 192.

На фиг. 12В представлен увеличенный вид профилированных участков 182 и 212 скользящей муфты 106 и зажимной втулки 200. Как видно, профиль каждого из профилированных участков 182, 212 предусматривает чередующиеся бороздки и выступы. В примере, показанном на фиг. 12В, профиль профилированного участка 182 предусматривает две бороздки 184А и 184В и продольный выступ 232 между ними. Профиль профилированного участка 212 предусматривает два выступа 222А и 222В и бороздку 234 между ними. Чтобы обеспечить соответствие профилированных участков 182 и 212 между собой, ширина бороздки на каждом из двух профилированных участков 182 и 212 должна быть равной или большей, чем ширина соответствующего выступа на каждом из двух профилированных участков 182 и 212, чтобы в них входил соответствующий выступ. В примере, показанном на фиг. 12В, ширина бороздки (например, бороздки 184А, 184В или 234) достаточно больше ширины соответствующего продольного выступа (например, продольного выступа 222А, 232 или 222В), так что после фиксации зажимной втулки 200 снизу в скользящей муфте 106, зажимная втулка 200 может перемещаться дальше вниз по стволу скважины, пока самый нижний выступ 222В не войдет в зацепление с высокопрочным стопорным кольцом 192.FIG. 12B is an enlarged view of the profiled sections 182 and 212 of the sliding sleeve 106 and the clamping sleeve 200. As seen, the profile of each of the profiled sections 182, 212 provides alternating grooves and ridges. In the example shown in FIG. 12B, the profile of the profiled portion 182 includes two grooves 184A and 184B and a longitudinal projection 232 therebetween. The profile of the profiled portion 212 includes two protrusions 222A and 222B and a groove 234 therebetween. To ensure that the profiled sections 182 and 212 match each other, the width of the groove in each of the two profiled sections 182 and 212 must be equal to or greater than the width of the corresponding protrusion on each of the two profiled sections 182 and 212 to receive the corresponding protrusion. In the example shown in FIG. 12B, the width of the groove (e.g., groove 184A, 184B, or 234) is sufficiently wider than the width of the corresponding longitudinal ridge (e.g., longitudinal ridge 222A, 232, or 222B) so that after the clamping sleeve 200 is secured from below in the sliding sleeve 106, the clamping sleeve 200 can move. further down the wellbore until the lowest lip 222B engages the high strength retaining ring 192.

Как видно из фиг. 12В, высокопрочное стопорное кольцо 192 применяют для зацепления самого нижнего по стволу скважины выступа 222В с целью усиления фиксации скользящей муфты 106 и зажимной втулки 200 ниже по стволу скважины под действием высокого давления. Кроме того, форма стопорного кольца 192 предусматривает упор 194 в верхней по стволу скважины части, при этом упор находится под острым углом к продольной оси манжетного клапана 100, а расположенная ниже по стволу скважины сторона самого нижнего по стволу скважины выступа 222В также образует упор 236 с соответствующим острым углом так, что зацепление упоров 194 и 236 обеспечивает повышенную устойчивость к действию давления, приложенного к зажимной втулке 200 в направлении вниз по стволу скважины. Согласно этим вариантам осуществления, когда упоры 194 и 236 находятся в зацеплении друг с другом, другие соответствующие продольные выступы зажимной втулки 200 и скользящей муфты 106, например, продольные выступы 222А и 232, также входят в зацепление для дополнительного повышения устойчивости к действию давления, приложенного к зажимной втулке 200 в направлении вниз по стволу скважины.As seen in FIG. 12B, a high strength retaining ring 192 is used to engage the lowest borehole lip 222B to enhance the high pressure retention of the sliding sleeve 106 and the collar 200 downhole under the high pressure. In addition, the shape of the retaining ring 192 provides a stop 194 in the upper part of the wellbore, where the stop is at an acute angle to the longitudinal axis of the collar valve 100, and the downhole side of the lowermost projection 222B also forms a stop 236 c an appropriate acute angle such that the engagement of stops 194 and 236 provides increased resistance to pressure applied to the collar 200 downhole. In these embodiments, when the stops 194 and 236 are engaged with each other, other corresponding longitudinal projections of the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106, for example, the longitudinal projections 222A and 232, also engage to further improve resistance to pressure applied. to the clamping sleeve 200 downhole.

Как видно из фиг. 13, после того, как зажимная втулка 200 зафиксирована в скользящей муфте 106, с поверхности могут бросить шарик 242 и он войдет в манжетный клапан 100. Шарик 242 изготовлен из жесткого материала, например, из керамики или металла, и имеет размер, подходящий для посадки в седло 214 шарика на зажимной втулке 200.As seen in FIG. 13, after the clamping sleeve 200 is locked into the sliding sleeve 106, a ball 242 can be thrown from the surface and enters the collar valve 100. The ball 242 is made of a rigid material, such as ceramic or metal, and is sized to fit. into the seat 214 of the balls on the clamping sleeve 200.

После того, как шарик 242 входит в зацепление с седлом 214 шарика и герметично закрывает канал 202 зажимной втулки 200, сверху по стволу скважины к шарику 242 и зажимной втулке 200 прикладывают давление текучей среды. После того, как зажимная втулка 200 зафиксирована снизу к скользящей муфте 106, скользящую муфту 106 приводят в действие и она срезает срезной штифт 108 и перемещается вниз по стволу скважины в открытое положение для открытия отверстий для текучей среды 110. Как видно из фиг. 14, храповые кольца 172 на скользящей муфте 106 входят в зацепление с храповым соединением 138 на корпусе 112 клапана, чтобы предотвратить движение скользящей муфты 106 в направлении вверх по стволу скважины. Затем вниз по стволу скважины могут под высоким давлением закачивать жидкость гидроразрыва, которая будет сильной струей выходить из отверстий для текучей среды 110 для гидравлического разрыва пласта в толще горных пород.After the ball 242 engages the ball seat 214 and seals the bore 202 of the clamping sleeve 200, fluid pressure is applied up the wellbore to the ball 242 and the clamping sleeve 200. After the clamping sleeve 200 is downwardly locked to the sliding sleeve 106, the sliding sleeve 106 is actuated and shears the shear pin 108 and moves down the wellbore to an open position to expose the fluid openings 110. As seen in FIG. 14, the ratchet rings 172 on the slide sleeve 106 engage a ratchet joint 138 on the valve body 112 to prevent the slide sleeve 106 from moving uphole. Fracturing fluid may then be injected downhole at high pressure and will be jetted out of the fracturing fluid holes 110 in the formation.

Жидкость гидроразрыва, как правило, находится под высоким давлением, и любая неисправность в манжетном клапане 100 может вызвать сбой в процессе гидравлического разрыва пласта. Например, если зацепление между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106 не срабатывает, находящаяся под высоким давлением жидкость гидроразрыва может переместить зажимную втулку 200 ниже по стволу скважины, что вызовет сбой в процессе гидравлического разрыва пласта.The fracturing fluid is typically under high pressure and any malfunction in the lip valve 100 can cause the fracturing to fail. For example, if the engagement between the collar 200 and the sliding sleeve 106 fails, the high pressure fracturing fluid can move the collar 200 downhole, causing the fracturing to fail.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что согласно вышеупомянутым вариантам осуществления, манжетный клапан 100 предусматривает высокопрочное стопорное кольцо 192 для усиления зацепления между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106, что существенно снижает риск сбоя.Those skilled in the art will appreciate that in the aforementioned embodiments, the lip valve 100 provides a high strength retaining ring 192 to enhance the engagement between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106, which greatly reduces the risk of failure.

Согласно некоторым вариантам осуществления, наружный диаметр зажимной втулки 200 на ее выступах 222А и 222В меньше, чем внутренний диаметр скользящей муфты 106 в ее бороздках 184А и 184В. Как показано на фиг. 15А и 15В, согласно этим вариантам осуществления после того, как жидкость гидроразрыва под высоким давлением закачивают вниз по стволу скважины и она переводит скользящую муфту 106 в открытое положение, жидкость гидроразрыва под высоким давлением дополнительно немного смещает зажимную втулку 200 вниз по стволу скважины, так что лепестки 218 расширяются наружу в радиальном направлении, так что выступы 222А и 222В зажимной втулки 200 дополнительно входят в зацепление с бороздками 184А и 184В скользящей муфты 106, тем самым обеспечивая повышенное сопротивление давлению.In some embodiments, the outer diameter of the clamping sleeve 200 at its projections 222A and 222B is less than the inner diameter of the sliding sleeve 106 in its grooves 184A and 184B. As shown in FIG. 15A and 15B, according to these embodiments, after the high pressure fracturing fluid is pumped down the wellbore and moves the sliding sleeve 106 to the open position, the high pressure fracturing fluid further slightly moves the collar 200 down the wellbore so that the petals 218 expand radially outward so that the projections 222A and 222B of the clamping sleeve 200 further engage with the grooves 184A and 184B of the sliding sleeve 106, thereby providing increased pressure resistance.

Согласно некоторым вариантам осуществления, для гидравлического разрыва пласта в подземной толще горных пород могут применять скважинную систему гидравлического разрыва пласта, содержащую множество манжетных клапанов 100. На фиг. 16 представлен пример гидравлического разрыва пласта в подземной толще горных пород с применением манжетного клапана 100. В этом примере пробурена горизонтальная скважина, которая предусматривает горизонтальную часть 272 ствола скважины в подземной толще 274 горных пород. Затем обсадную колонну 276, содержащую множество манжетных клапанов 100, помещают в часть 272 ствола скважины. Каждая скользящая муфта 100 предусматривает уникальный профиль муфты. При необходимости между манжетными клапанами 100 могут располагать другие переводники.In some embodiments, a downhole fracturing system including a plurality of lip valves 100 may be used to fracture a subterranean formation. FIG. 16 illustrates an example of hydraulic fracturing in a subterranean formation using a collar valve 100. In this example, a horizontal well is drilled that provides a horizontal portion 272 of the wellbore in the subterranean formation 274. Then, a casing 276 containing a plurality of lip valves 100 is placed in a portion 272 of a wellbore. Each sliding sleeve 100 provides a unique sleeve profile. Other subs may be positioned between the lip valves 100 as needed.

После установки обсадной колонны 276 могут выполнять цементирование путем закачки цементного раствора в ствол скважины через обсадную колонну 276. Как описано выше со ссылкой на фиг. 1, в каждом манжетном клапане 100 защитная муфта 154 не позволяет цементу попадать в кольцевое пространство 196 и нарушать работу клапана. После цементирования в ствол скважины могут закачивать промывочную жидкость для очистки переводников и манжетных клапанов 100. При необходимости для очистки могут также применять скребки.Once the casing 276 has been set, cementing may be performed by injecting cement into the wellbore through the casing 276. As described above with reference to FIG. 1, in each lip valve 100, a protective sleeve 154 prevents cement from entering the annulus 196 and disrupting the operation of the valve. After cementing, flushing fluid may be pumped into the wellbore to clean the sub and lip valves 100. If necessary, scrapers may also be used for cleaning.

В этом примере предполагают выполнение гидроразрыва толщи 274 горных пород рядом с участком 278 ствола скважины и необходимо открыть манжетные клапаны 100В и 100С. Поэтому первую зажимную втулку (не показана), соответствующую манжетному клапану 100С, закачивают в ствол скважины по обсадной колонне 276. Поскольку первая зажимная втулка не соответствует манжетным клапанам 100А и 100В (то есть, профиль зажимной втулки первой зажимной втулки не соответствует профилю муфты скользящих муфт 100А и 100В и не может входить в них), первая зажимная втулка проходит через скользящие муфты 100А и 100В и фиксируется в манжетном клапане 100С.In this example, it is assumed that rock formation 274 is being fractured adjacent to wellbore section 278 and lip valves 100B and 100C are to be opened. Therefore, the first collar (not shown) corresponding to the collar valve 100C is pumped into the wellbore through the casing 276. Since the first collar does not match the collar valves 100A and 100B (i.e., the collar profile of the first collar does not match the sleeve profile of the sliding sleeves 100A and 100B and cannot fit), the first clamping sleeve passes through the sliding sleeves 100A and 100B and locks into the lip valve 100C.

Для открытия отверстий для текучей среды манжетного клапана 100С сбрасывают шарик, который вступает в зацепление с седлом шарика первой зажимной втулки и закрывает канал первой зажимной втулки. Затем для приведения в действие находящегося в зацеплении шарика прикладывают давление текучей среды, первая зажимная втулка и скользящая муфта срезают срезной штифт манжетного клапана 100С и перемещают скользящую муфту вниз по стволу скважины в открытое положение для открытия отверстий для текучей среды в скользящей муфте 100С.To open the fluid openings of the cup valve 100C, a ball is dropped that engages the ball seat of the first collet and closes the bore of the first collet. Fluid pressure is then applied to actuate the engaging ball, the first clamping sleeve and sliding sleeve shear the shear pin of the collar valve 100C and move the sliding sleeve down the wellbore to an open position to expose the fluid holes in the sliding sleeve 100C.

После открытия манжетного клапана 100С, вторую зажимную втулку, соответствующую манжетному клапану 100В, прокачивают вниз по стволу скважины, чтобы зафиксировать манжетный клапан 100В. Затем сбрасывают шарик, чтобы он вступил в зацепление со второй зажимной втулкой, и прикладывают давление текучей среды, чтобы открыть манжетный клапан 100В.After opening the cup valve 100C, a second clamping sleeve corresponding to the cup valve 100B is pumped down the wellbore to secure the cup valve 100B. The ball is then dropped to engage the second clamping sleeve and fluid pressure is applied to open the collar valve 100B.

После того, как на участке 278 ствола скважины открыты все манжетные клапаны 100В и 100С, шарики в этих манжетных клапанах, за исключением шарика в самом нижнем по стволу скважины манжетном клапане, удаляют, например, путем разбуривания, растворения, извлечения на поверхность и/или подобными способами. В примере, показанном на фиг. 16, шарик находится в манжетном клапане 100С, а из манжетного клапана 100В шарик удален. Затем в обсадную колонну 276 под высоким давлением закачивают жидкость гидроразрыва, которая сильной струей выходит из отверстий для текучей среды манжетных клапанов 100В и 100С с целью гидравлического разрыва пласта в толще 274 горных пород.After all lip valves 100B and 100C have been opened in section 278 of the wellbore, the balls in these lip valves, with the exception of the ball in the downhole lip valve, are removed, for example, by drilling, dissolving, retrieving to the surface and / or in similar ways. In the example shown in FIG. 16, the ball is in the cup valve 100C and the ball is removed from the cup valve 100B. Fracturing fluid is then pumped into the casing 276 under high pressure, which is jetted out of the fluid openings of the collar valves 100B and 100C to fracture the formation in the rock mass 274.

В приведенном выше примере для изоляции участка ствола скважины, в котором выполняют гидравлический разрыв пласта, могут применять устройства для изоляции ствола скважины, например, пакеры, которые известны в данной области техники, поэтому они не описаны в настоящем документе.In the above example, wellbore isolation devices such as packers, which are known in the art, may be used to isolate a portion of the wellbore in which fracturing is performed, so they are not described herein.

Как можно видеть из приведенных выше примеров, в процессе гидравлического разрыва пласта могут применять множество скользящих муфт 100, имеющих, как правило, одинаковый размер каналов 104, что обеспечивает одинаковую пропускную способность в отношении потока флюида. Зажимная втулка 200 и шарики 242 могут также иметь одинаковый размер, что упрощает логистику и снижает затраты на заканчивание скважин.As can be seen from the examples above, a plurality of sliding sleeves 100 may be employed in the fracturing process, having generally the same channel size 104 to provide the same fluid flow capacity. Collet 200 and balls 242 can also be the same size, which simplifies logistics and reduces completion costs.

Согласно упомянутым выше вариантам осуществления, как показано на фиг. с 3 по 7, защитная муфта 154 находится в разъемном соединении с корпусом 152 муфты посредством резьбовых соединений 158 и 156. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, защитную муфту 154 могут соединять с корпусом 152 муфты при помощи других подходящих устройств. Например, согласно одному варианту осуществления, защитная муфта 154 может иметь постоянное сварное соединение с корпусом 152 муфты.In the above-mentioned embodiments, as shown in FIG. 3 through 7, the shield 154 is detachably coupled to the sleeve body 152 via threaded connections 158 and 156. In some other embodiments, the sleeve 154 may be coupled to the sleeve body 152 using other suitable devices. For example, in one embodiment, the sleeve 154 may be permanently welded to the sleeve body 152.

Согласно упомянутым выше вариантам осуществления, зажимная втулка 200 имеет форму цилиндрической клетки со множеством лепестков, прикрепленных к цилиндрической части 206 выше по стволу скважины и цилиндрической части 208 ниже по стволу скважины, что исключает применение внешних устройств, таких как пружины для приведения в действие в радиальном направлении или видоизменения зажимной втулки 200 с целью зацепления со скользящей муфтой и фиксации в ней. Согласно еще одному конкретному варианту осуществления, прикрепление гибких лепестков за их продольно-противоположные концы к частям 206 и 208, находящимся выше и ниже по стволу скважины, и дополнительная компоновка зажимной втулки с тем, чтобы упомянутые лепестки при начальном зацеплении со внутренним профилем 184 в скользящей муфте 106, при приложении давления текучей среды, направленного вверх по стволу скважины, к шарику, находящемуся в седле 214 шарика на зажимной втулке 200, преимущественно позволяет лепесткам на зажимной втулке 200 дополнительно изгибаться, что приводит к дополнительному и более сильному сцеплению лепестков, имеющих профиль 212 зажимной втулки в профиле 184 скользящей муфты 106, тем самым снижая риск незацепления зажимной втулки 200 с выбранной муфтой или, согласно другому варианту, снижая риск возможного расцепления сопряженного профиля зажимной втулки 200 с сопряженным профилем 184 скользящей муфты 106 при приложении давления гидроразрыва сверху по стволу скважины, что в случае сбоя предотвратит закачку жидкости гидроразрыва под высоким давлением из скважины в открытое отверстие 110.In the foregoing embodiments, the clamping sleeve 200 is in the shape of a cylindrical cage with a plurality of petals attached to the cylindrical portion 206 uphole and the cylindrical portion 208 downhole, eliminating the use of external devices such as springs for radial actuation. direction or modification of the clamping sleeve 200 for the purpose of engaging with and fixing the sliding sleeve. According to another specific embodiment, attaching the flexible petals at their longitudinally opposite ends to the portions 206 and 208 located up and down the wellbore, and an additional arrangement of the clamping sleeve so that the said petals, when initially engaged with the inner profile 184, in a sliding sleeve 106, when fluid pressure is applied uphole to the ball in the ball seat 214 on the clamping sleeve 200, advantageously allows the petals on the clamping sleeve 200 to bend further, which leads to additional and stronger adhesion of the petals having a profile 212 of the clamping sleeve in the profile 184 of the sliding sleeve 106, thereby reducing the risk of disengagement of the clamping sleeve 200 with the selected sleeve or, in another embodiment, reducing the risk of possible disengagement of the mating profile of the clamping sleeve 200 with the mating profile 184 of the sliding sleeve 106 when fracturing pressure is applied from the top along the borehole well This will prevent the injection of high pressure fracturing fluid from the well into the open hole 110 in the event of a failure.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, для гидравлического разрыва на участке ствола скважины могут применять скважинную систему гидравлического разрыва пласта, предусматривающую колонну труб с одним или более манжетными клапанами 100. Ствол скважины может быть обсаженным стволом скважины или необсаженным стволом скважины.In some other embodiments, a wellbore fracturing system may be used to fracture a section of a wellbore comprising a string of tubing with one or more collar valves 100. The wellbore may be a cased wellbore or an open hole.

Несмотря на то, что в примере, показанном на фиг. 16, манжетные клапаны 100 применяют для гидравлического разрыва пласта в горизонтальной части ствола скважины, специалистам в данной области техники будет понятно, что согласно некоторым другим вариантам осуществления, манжетные клапаны 100 могут применять для гидравлического разрыва пласта в вертикальной части ствола скважины.Although in the example shown in FIG. 16, collar valves 100 are used to fracture a horizontal wellbore, those skilled in the art will appreciate that in some other embodiments, collar valves 100 may be used to fracture a vertical wellbore.

В упомянутых выше вариантах осуществления зажимная втулка 200 может предусматривать одну или более уплотнительных манжет 204 на ее наружной поверхности для уплотнения контакта между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106, когда зажимная втулка 200 входит в манжетный клапан 100. Однако во время нахождения зажимной втулки в стволе скважины такие уплотнительные манжеты 204, как правило, могут подвергаться износу и становиться неэффективными при движении зажимной втулки 200 в скользящей муфте 106, что приводит к сбою в работе манжетного клапана 100. Кроме того, при прокачке зажимной втулки через несоответствующие скользящие муфты обычно требуется большое давление текучей среды для преодоления трения, вызванного движением уплотнительных колец 204 вдоль наружной поверхности скользящей муфты 106.In the aforementioned embodiments, the clamping sleeve 200 may provide one or more sealing collars 204 on its outer surface to seal the contact between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106 when the clamping sleeve 200 enters the lip valve 100. However, while the clamping sleeve is in the barrel wells, such collars 204 can typically wear and become ineffective when the collar 200 moves in the sliding sleeve 106, resulting in the collar valve 100 malfunctioning. In addition, when pumping the collar through inappropriate sliding sleeves, a lot of pressure is usually required fluid to overcome the friction caused by the movement of the o-rings 204 along the outer surface of the sliding sleeve 106.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, на наружной поверхности зажимной втулки 200 не предусмотрено уплотнительных колец 204. Согласно этим вариантам осуществления, манжетный клапан 100 представляет собой такой же клапан, как показан на фиг. 1, и непрофилированный участок зажимной втулки 200 имеет наружный диаметр, которые несколько меньше минимального внутреннего диаметра скользящей муфты 106, что позволяет избежать трения, которое в других случаях вызывают уплотнительные кольца 204 и, таким образом, позволяет зажимной втулке 200 под меньшим давлением текучей среды проходить через соответствующий манжетный клапан 100.In some other embodiments, no o-rings 204 are provided on the outer surface of the clamping sleeve 200. In these embodiments, the cup valve 100 is the same as shown in FIG. 1, and the non-profiled portion of the clamping sleeve 200 has an outer diameter that is slightly less than the minimum inner diameter of the sliding sleeve 106, which avoids the friction otherwise caused by the o-rings 204 and thus allows the clamping sleeve 200 under less fluid pressure to pass through. through the corresponding cuff valve 100.

Согласно этим вариантам осуществления, скользящая муфта изготовлена из подходящего металла, например, из стали. Как показано на фиг. 17А и 17В, расположенная выше по стволу скважины часть 206 зажимной втулки 200 спроектирована так, что имеет металлическую часть 206', которая расширяется в радиальном направлении наружу, а седло 214 шарика предусматривает поверхность 282 седла шарика, которая имеет наклон внутрь в радиальном направлении снизу вверх по стволу скважины под острым углом к продольной оси 284 зажимной втулки 200.In these embodiments, the sliding sleeve is made from a suitable metal, such as steel. As shown in FIG. 17A and 17B, the uphole portion 206 of the collar 200 is designed to have a metal portion 206 'that expands radially outward and the ball seat 214 provides a ball seat surface 282 that slopes inward radially from bottom to top. along the wellbore at an acute angle to the longitudinal axis 284 of the clamping sleeve 200.

После того, как зажимная втулка 200 зафиксирована в манжетном клапане 100, шарик 242 подходящего размера под воздействием давления текучей среды в направлении вниз по стволу скважины сажают на седло 214 шарика. При приложении давления текучей среды к верхней по стволу скважины стороне шарика 242, шарик 242 оказывает давление на наклонную поверхность 282 седла 214 шарика и преобразует давление текучей среды, направленное вниз по стволу скважины, в радиальное давление наружу и расширяет в радиальном направлении расширяющуюся металлическую часть 206' зажимной втулки 200, чтобы существенно уменьшить зазор между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106 или даже привести наружную поверхность расширяющейся металлической части 206' в плотное зацепление с внутренней поверхностью скользящей муфты 106, образуя тем самым плотное соединение металл-металл на контакте между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106.After the collar 200 is secured in the lip valve 100, a suitably sized ball 242 is pressed downhole by fluid pressure onto the ball seat 214. When fluid pressure is applied to the uphole side of the ball 242, the ball 242 presses against the inclined surface 282 of the ball seat 214 and converts the downhole fluid pressure into radial outward pressure and radially expands the expanding metal portion 206 'clamping sleeve 200 to substantially reduce the gap between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106, or even bring the outer surface of the expanding metal portion 206' into tight engagement with the inner surface of the sliding sleeve 106, thereby forming a tight metal-to-metal connection at the contact between the clamping sleeve 200 and sliding sleeve 106.

Как видно из фиг. 17В, поверхность 282 седла 214 шарика наклонена под углом θ к продольному базовому направлению 284. Согласно некоторым вариантам осуществления, угол наклона θ составляет около 55°. Угол наклона, составляющий около 55°, представляет собой угол, достаточный для передачи на зажимную втулку 200 достаточной радиально направленной наружу силы и достижения достаточного расширения зажимной втулки 200 в радиальном направлении, чтобы сформировать достаточно плотное соединение металл-металл со скользящей муфтой 106, для металлической зажимной втулки с модулем упругости стали класса N80 согласно Американскому институту нефти (API), где номинальный диаметр седла 214 шарика на зажимной втулке 200 составляет 4,555 дюймов при номинальной толщине зажимной втулки 0,23 дюйма и давлении на шарик 242 номинального диаметра 4,250 дюймов, которое составляет около 1500 фунтов на квадратный дюйм, и где зажимная втулка 200 первоначально, до расширения в радиальном направлении, имеет зазор с наружным диаметром скользящей муфты 106 в диапазоне от 0,004 до 0,014 дюймов (см. Пример А ниже и фиг. 18).As seen in FIG. 17B, the surface 282 of the ball seat 214 is inclined at an angle θ to the longitudinal reference direction 284. In some embodiments, the inclination angle θ is about 55 °. An angle of inclination of about 55 ° is an angle sufficient to transfer sufficient radially outward force to the clamping sleeve 200 and to achieve sufficient radial expansion of the clamping sleeve 200 to form a sufficiently tight metal-to-metal connection with the sliding sleeve 106 for metal API Grade N80 steel clamping bush where the nominal 214 ball seat diameter on the 200 clamping bush is 4.555 inches with a 0.23 inch nominal clamping bushing thickness and 242 nominal 4.250 inches of pressure on the 242 ball of 4.250 inches about 1500 psi, and where the clamping sleeve 200 initially, prior to radial expansion, has a clearance with the outer diameter of the sliding sleeve 106 in the range of 0.004 to 0.014 inches (see Example A below and FIG. 18).

Согласно другим вариантам осуществления, где зажимная втулка 200 может быть изготовлена из более твердого или менее эластичного материала (например, имеющего более высокий модуль упругости) и/или может иметь большую толщину, и/или где имеется исходная разница между диаметром зажимной втулки 200 и диаметром скользящей муфты 106, при этом разница больше диапазона от 0,004 до 0,014 дюймов, и/или где давление на шарик 242 меньше 1500 фунтов на квадратный дюйм, угол наклона θ необходимо уменьшить до около 35° с тем, чтобы седло 214 шарика было способно передавать достаточную радиально направленную наружу силу для достижения достаточного радиального увеличения диаметра зажимной втулки 200, и чтобы тем самым достигнуть требуемого плотного соединения металл-металл с каналом.In other embodiments, where the clamping sleeve 200 may be made of a harder or less elastic material (for example, having a higher modulus of elasticity) and / or may have a greater thickness, and / or where there is an initial difference between the diameter of the clamping sleeve 200 and the diameter sliding sleeve 106 with a difference greater than the 0.004 to 0.014 inch range, and / or where the pressure on ball 242 is less than 1500 psi, the tilt angle θ must be reduced to about 35 ° so that the ball seat 214 can transfer sufficient a radially outward force to achieve a sufficient radial increase in the diameter of the clamping sleeve 200 and thereby achieve the desired tight metal-to-metal connection with the bore.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона θ находится в диапазоне от около 50° до около 60°. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона θ находится в диапазоне от около 40° до около 70°. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, угол наклона θ находится в диапазоне от около 30° до около 80°.In some other embodiments, the angle of inclination θ ranges from about 50 ° to about 60 °. In some other embodiments, the angle of inclination θ ranges from about 40 ° to about 70 °. In some other embodiments, the angle of inclination θ ranges from about 30 ° to about 80 °.

Соответственно, поэтому, когда зажимная втулка 200 рассчитана на то, что допускает радиальное расширение, это позволяет сократить общий наружный диаметр зажимной втулки 200. Такой диаметр, уменьшенный не только в области седла 214 шарика, но также и в области профиля 212 зажимной втулки, тем самым позволяет зажимной втулке 200 и области профиля 212 легче проходить и меньше взаимодействовать с областями профиля 184 разных расположенных выше по стволу скважины скользящих муфт 106, которые не требуется приводить в действие, посредством этого уменьшают износ при трении такого профилированного участка 212 зажимной втулки 200, но в то же время сохраняют способность зажимной втулки 200 в конечном счете создавать уплотнение в области седла 214 шарика при контакте с зажимной втулкой 200 по ее достижении и далее в области профиля 212 зажимной втулки на ней вступать в зацепление с предназначенной для этого муфтой 106 ниже по стволу скважины и соответствующим требуемым сопряженным профилем 184 на ней.Accordingly, therefore, when the clamping sleeve 200 is designed to allow radial expansion, this allows the overall outer diameter of the clamping sleeve 200 to be reduced. Such a diameter, reduced not only in the region of the ball seat 214, but also in the region of the profile 212 of the clamping sleeve, thus thereby allows the clamping sleeve 200 and the region of the profile 212 to pass more easily and less interact with the regions of the profile 184 of the different up-hole sliding sleeves 106 that do not need to be actuated, thereby reducing the frictional wear of such a profiled portion 212 of the clamping sleeve 200, but at the same time retain the ability of the clamping sleeve 200 to ultimately create a seal in the area of the ball seat 214 upon contact with the clamping sleeve 200 upon reaching it and further in the region of the profile 212 of the clamping sleeve on it to engage with the intended sleeve 106 downstream wells and the corresponding required conjugate profile 184 on her.

В частности, что важно, за счет использования такой способности зажимной втулки 200 к расширению в радиальном направлении происходит снижение износа профилей 212 зажимной втулки на ней, тем самым поддерживают техническую исправность профилей 212 зажимной втулки и обеспечивают, чтобы при достижении зажимной втулкой 200 требуемой скользящей муфты 106, которую требуется привести в действие, соответствующий профиль 212 на ней был способен достаточно и надежно входить в зацепление и одновременно создавать начальное плотное соединение металл-металл, чтобы повышать давление на стороне шарика 242, расположенной выше по стволу скважины. После того, как зажимная втулка 200 вошла в фиксированное сцепление со скользящей муфтой 106, повышенное давление на стороне шарика 242, расположенной выше по стволу скважины, в свою очередь вызывает «эффект домино», при котором такое повышение давления вызывает (дополнительное) расширение зажимной втулки 200 в радиальном направлении, что в свою очередь приводит к более плотному соединению металл-металл, которое вызывает дальнейшее повышение давления, которое снова вызывает еще большее расширение в радиальном направлении и, тем самым, еще более плотное соединение металл-металл. Давление выше по стволу скважины будут продолжать повышать таким способом до тех пор, пока не это приведет к сдвигу срезных штифтов 108, удерживающих на месте скользящую муфту 106, а затем позволит скользящей муфте 106 двигаться вниз по стволу скважины в клапане 100, чтобы тем самым открыть проходные отверстия 110.In particular, and importantly, due to the use of this ability of the clamping sleeve 200 to expand in the radial direction, the wear of the profiles 212 of the clamping sleeve on it is reduced, thereby maintaining the technical serviceability of the profiles 212 of the clamping sleeve and ensuring that when the clamping sleeve 200 reaches the required sliding sleeve 106 to be actuated, the corresponding profile 212 thereon was capable of engaging sufficiently and reliably while simultaneously creating an initial tight metal-to-metal connection to pressurize the up-bore side of the ball 242. Once the clamping sleeve 200 has engaged in a fixed engagement with the sliding sleeve 106, the increased pressure on the up-bore side of the ball 242 in turn causes a "domino effect" in which such an increase in pressure causes the (additional) expansion of the clamping sleeve. 200 in the radial direction, which in turn leads to a tighter metal-to-metal bond, which causes a further increase in pressure, which again causes an even greater expansion in the radial direction and thus an even tighter metal-to-metal bond. The pressure higher up the wellbore will continue to increase in this manner until it displaces the shear pins 108 holding the sliding sleeve 106 in place and then allows the sliding sleeve 106 to move down the wellbore in the valve 100 to thereby open through holes 110.

На фиг. 18 представлен пример зажимной втулки 200 согласно настоящему изобретению, причем зажимная втулка по посадке скольжения вставлена в скользящую муфту 106, причем зажимная втулка 200 представляет собой упомянутый выше предпочтительный вариант осуществления. В частности, согласно такому предпочтительному варианту осуществления, зажимная втулка 200 в области седла 214 шарика имеет такую толщину и изготовлена из такого материала и имеет такую исходную разницу в радиальном направлении с каналом 151 в корпусе 152 муфты, чтобы при посадке шарика 242 на седло 214 шарика и приложении к нему давления текучей среды по меньшей мере в 150 фунтов на дюйм, происходило увеличение наружного диаметра наружу в радиальном направлении на величину, превышающую 0,09%, и это обеспечивало бы достаточное плотное соединение металл-металл между наружным диаметром зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика и каналом 151 в корпусе 152 муфты. В частности, наружный диаметр зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика может расширяться вовне в радиальном направлении под воздействием давления текучей среды на шарик 242, находящийся в седле, причем расширение в радиальном направлении происходит предпочтительно на величину, составляющую по меньшей мере 0,09%, и предпочтительно на величину, составляющую по меньшей мере 0,2%, и более предпочтительно на величину, составляющую по меньшей мере 0,3%, под действием давления текучей среды сверху по стволу скважины величиной по меньшей мере 150 фунтов на дюйм, чтобы тем самым обеспечить лучший начальный зазор профилированного участка 212 на зажимной втулке 200 с несоответствующими профилями, но при взаимодействии с требуемым профилированным участком 184 на выбранной скользящей муфте 106 обеспечить уплотнение между зажимной втулкой 200 в области седла 214 шарика, достаточное для возникновения «эффекта домино» и дополнительного расширения зажимной втулки 200 в радиальном направлении, чтобы усилить плотное соединение металл-металл, так что расширения вовне в радиальном направлении и плотного соединения металл-металл достаточно для приложения дополнительного давления величиной, достаточной для срезания срезных штифтов 108.FIG. 18 shows an example of a clamping sleeve 200 according to the present invention, wherein the clamping sleeve is fitted in a sliding fit into the sliding sleeve 106, the clamping sleeve 200 being the above-mentioned preferred embodiment. In particular, according to such a preferred embodiment, the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 is of such a thickness and material and has such an initial radial difference with the bore 151 in the sleeve body 152 that when the ball 242 fits onto the ball seat 214 and applying a fluid pressure of at least 150 pounds per inch thereto, the outside diameter increases radially outward by more than 0.09%, and this would provide a sufficient tight metal-to-metal connection between the outside diameter of the clamping sleeve 200 in the area of the ball seat 214 and the bore 151 in the clutch housing 152. In particular, the outer diameter of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 can expand outward in the radial direction under the influence of the fluid pressure on the ball 242 in the seat, the expansion in the radial direction preferably being at least 0.09% , and preferably by an amount of at least 0.2%, and more preferably by an amount of at least 0.3%, under the action of a fluid pressure upstream of the wellbore of at least 150 pounds per inch, so that to ensure the best initial clearance of the profiled section 212 on the clamping sleeve 200 with inappropriate profiles, but when interacting with the required profiled section 184 on the selected sliding sleeve 106, provide a seal between the clamping sleeve 200 in the area of the ball seat 214, sufficient for the occurrence of a "domino effect" and additional expansion of the clamping sleeve 200 in the radial direction, which would reinforce the tight metal-to-metal bond such that the outward expansion in the radial direction and the tight metal-to-metal bond is sufficient to apply additional pressure sufficient to shear the shear pins 108.

Согласно описанным выше вариантам осуществления, зажимная втулка 200 изготовлена из металлической трубки путем резки, вырубки или другого способа формирования множества продольных прорезей 220 в средней части 210 с целью формирования лепестков 218. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, лепестки 218 могут соединять с частями 206 и 208, находящимися выше и ниже по стволу скважины, при помощи других подходящих средств, например, сварки, скрепления винтами или подобных им средств.In the above-described embodiments, the clamping sleeve 200 is made from a metal tube by cutting, punching, or otherwise forming a plurality of longitudinal slots 220 in the middle portion 210 to form the petals 218. In some other embodiments, the tabs 218 may be connected to the portions 206 and 208 up and down the wellbore by other suitable means, such as welding, screwing or the like.

Пример АExample A

Как отмечено выше, на фиг. 18 представлен пример зажимной втулки 200 согласно настоящему изобретению, причем зажимная втулка по посадке скольжения вставлена в скользящую муфту 106. На зажимной втулке 200 в области седла 214 шарика предусмотрена радиально расширяющаяся часть 206'.As noted above, FIG. 18 shows an example of a clamping sleeve 200 according to the present invention, wherein the clamping sleeve is slide fit into a sliding sleeve 106. A radially expanding portion 206 'is provided on the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214.

В частности, в этом примере, зажимная втулка 200 в области седла 214 шарика выполнена из стали класса API NP 80, имеющей модуль упругости 29 000 000 и коэффициент Пуассона 0,29. Скользящая муфта 106 также изготовлена из стали класса API N80.Specifically, in this example, the clamping sleeve 200 in the area of the ball seat 214 is made of API NP 80 steel having a modulus of elasticity of 29,000,000 and a Poisson's ratio of 0.29. Sliding sleeve 106 is also made of API N80 grade steel.

Согласно этому выбранному примеру у зажимной втулки 200 был обеспечен начальный зазор в радиальном направлении на контакте между наружным радиальным краем зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика и внутренним каналом 151 корпуса 152 муфты, причем зазор составляет от 0,002 до 0,007 дюйма, что было определено путем применения допусков материала зажимной втулки 200, а именно, разности между максимальными и минимальными размерными допусками наружного диаметра зажимной втулки 200 и диаметра внутреннего канала 151 скользящей муфты 106 [(то есть, (4,567-4,553)/2 и (4,562-4,558)/2)].According to this selected example, the clamping sleeve 200 was provided with an initial radial clearance at the contact between the outer radial edge of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 and the inner bore 151 of the sleeve body 152, the clearance being 0.002 to 0.007 inches as determined by application of material tolerances of the clamping sleeve 200, namely the difference between the maximum and minimum dimensional tolerances of the outer diameter of the clamping sleeve 200 and the diameter of the inner bore 151 of the sliding sleeve 106 [(i.e. (4,567-4,553) / 2 and (4,562-4,558) / 2 )].

Номинальная толщина зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика, а именно на стороне седла 214 шарика, расположенной выше по стволу скважины, составляла от 0,149 до 0,1515 дюймов [то есть, от (4,553-4,255)/2 до (4,558-4,255)/2], и на стороне седла 214 шарика, расположенной ниже по стволу скважины, составляла от 0,2305 до 0,233 дюймов [то есть, от (4,553-4,092/2 до (4,558-4,092)/2].The nominal thickness of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214, namely the up-hole side of the ball seat 214, was 0.149 to 0.1515 inches [i.e. (4.553-4.255) / 2 to (4.558-4.255 ) / 2], and on the downhole side of the ball seat 214 was 0.2305 to 0.233 inches [ie, (4.553-4.092 / 2 to (4.558-4.092) / 2].

Угол наклона θ седла 214 шарика на зажимной втулке 200 составлял 55°. Номинальный диаметр шарика 242 составлял 4,250 дюйма.The angle of inclination θ of the ball seat 214 on the clamping sleeve 200 was 55 °. Ball 242 had a nominal diameter of 4.250 inches.

После посадки шарика 242 на седло 214 шарика, к шарику 242 было приложено давление текучей среды величиной 1500 фунтов на квадратный дюйм в направлении вниз по стволу скважины, при этом упомянутого выше начального радиального зазора величиной 0,002-0,007 дюймов достаточно для начального частичного прекращения потока флюида через этот контакт. При продолжении закачки флюида под давлением, в присутствие такого частичного начального препятствия давление текучей среды выше по стволу скважины от шарика 242 повышается. В ответ на силу, приложенную к шарику 242 под действием давления текучей среды, расширяемая в радиальном направлении часть 206' зажимной втулки 200 благодаря углу наклона θ седла 214 шарика создает силу, направленную радиально наружу и приложенную к цилиндрической зажимной втулке 200 в области седла 214 шарика. Эта приложенная наружу в радиальном направлении сила вызывает расширение металлической части 206' наружу в радиальном направлении, за счет чего в итоге ликвидируют или существенно уменьшают упомянутый выше зазор величиной от 0,002 до 0,007 дюйма и на контакте между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106 устанавливают плотное соединение металл-металл.After ball 242 seated on ball seat 214, 1500 psi fluid pressure was applied to ball 242 downhole, with 0.002-0.007 in. Initial radial clearance mentioned above sufficient to initially partially stop fluid flow through this contact. As the fluid continues to be pumped under pressure, in the presence of such a partial initial obstruction, the pressure of the fluid up the wellbore from the ball 242 rises. In response to the force applied to the ball 242 by fluid pressure, the radially expandable portion 206 'of the clamping sleeve 200, due to the angle θ of the ball seat 214, creates a force directed radially outward and applied to the cylindrical clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 ... This radially outwardly applied force causes the metal portion 206 'to expand outwardly in the radial direction, thereby eliminating or substantially reducing the above 0.002 to 0.007 inch gap and establishing a tight connection at the contact between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106. metal-metal.

В частности, металлическая часть 206', расширяющаяся наружу в радиальном направлении, расширяется по меньшей мере на 0,09% (в случае, когда наружный диаметр металлической части 206', расширяющейся наружу в радиальном направлении, составляет максимум 4,558 дюйма, и внутренний диаметр канала скользящей муфты составляет минимум 4,558 дюйма, а именно (4,562-4,558/4,558)), и номинально расширяется в радиальном направлении на 0,02% (в случае, когда наружный диаметр металлической части 206', расширяющейся вовне в радиальном направлении, составляет номинально 4,555 дюйма и внутренний диаметр канала скользящей муфты составляет номинально 4,565 дюйма, а именно (4,565-4,555/4,555)) и расширяется в радиальном направлении по меньшей мере на 0,03% (в случае, когда наружный диаметр металлической части 206', расширяющейся вовне в радиальном направлении, составляет минимум 4,553 дюйма и внутренний диаметр скользящей муфты составляет максимум 4,567 дюйма, а именно (4,567-4,553/4,553)), что во всех случаях приводит тем самым к уменьшению радиального зазора и образованию плотного соединения металл-металл между зажимной втулкой 200 и скользящей муфтой 106.Specifically, the radially outwardly expanding metal portion 206 'expands by at least 0.09% (in the case where the outer diameter of the radially outwardly expanding metal portion 206' is at most 4.558 inches and the inner diameter of the duct of the sliding sleeve is a minimum of 4.558 inches, namely (4.562-4.558 / 4.558)), and nominally expands in the radial direction by 0.02% (in the case where the outer diameter of the metal part 206 'expanding outwardly in the radial direction is nominally 4.555 and the inner diameter of the bore of the sliding sleeve is nominally 4.565 inches, namely (4.565-4.555 / 4.555)) and expands radially by at least 0.03% (in the case where the outer diameter of the metal part 206 ', expanding outwardly into radial direction, is a minimum of 4.553 inches and the inner diameter of the sliding sleeve is a maximum of 4.567 inches, namely (4.567-4.553 / 4.553)), which in all cases This results in a reduction in radial clearance and a tight metal-to-metal connection between the clamping sleeve 200 and the sliding sleeve 106.

Теперь специалистам в данной области техники будет несомненно понятно, что для достижения требуемого результата - обеспечения зажимной втулки, которая расширяется в радиальном направлении, преимущество которой состоит в том, что тем самым она способна уменьшать контакт со скользящими муфтами выше по стволу скважины при прохождении через них к требуемой скользящей муфте 106, и таким образом поддерживая допуски размеров зажимной втулки 200, могут производить изменения в конкретных перечисленных выше параметрах, в частности, на участках ее профиля 212 и наружного диаметра в области седла 214 шарика, и для последующего более легкого прохождения вниз по стволу скважины, за счет уменьшенных диаметров, но после фиксированного сцепления с требуемой выбранной муфтой и приложения давления текучей среды, может «вырасти» для поддержания эффективного уплотнения и обеспечения возможности достаточного повышения давления, чтобы срезать срезные винты 108.It will now be clearly understood by those skilled in the art that in order to achieve the desired result of providing a clamping sleeve that expands radially, the advantage of which is that it is thereby able to reduce contact with the sliding sleeves higher up the wellbore when passing through them. to the desired sliding sleeve 106, and thus maintaining dimensional tolerances of the clamping sleeve 200, can make changes in the specific parameters listed above, in particular, in sections of its profile 212 and the outer diameter in the area of the ball seat 214, and for subsequent easier passage downward along the wellbore, due to reduced diameters, but after fixed engagement with the desired selected collar and application of fluid pressure, may "grow" to maintain an effective seal and allow sufficient pressure build-up to shear the shear screws 108.

В этом примере для иллюстрации скользящая муфта 106 и зажимная втулка 200 изготовлены из стали класса API N80. Специалистам в данной области техники будет понятно, что в различных других вариантах осуществления скользящая муфта 106 и зажимная втулка 200 могут изготавливать из другого подходящего материала, например, стали класса API P110, имеющей похожий модуль упругости, чтобы тем самым добиваться аналогичного расширения в радиальном направлении для приложенного давления 1500 фунтов на квадратный дюйм.In this example, for illustration, the sliding sleeve 106 and the clamping sleeve 200 are made of API N80 grade steel. It will be appreciated by those skilled in the art that in various other embodiments, the sliding sleeve 106 and the clamping sleeve 200 may be made from another suitable material, such as API P110 steel having a similar modulus, thereby achieving similar radial expansion for applied pressure 1500 psi.

Однако согласно другому варианту, для уменьшения величины давления закачки, но тем не менее, достижения аналогичной величины расширения в радиальном направлении (то есть, номинального увеличения в радиальном направлении 0,02%), зажимную втулку 200 могут изготавливать из материала, имеющего модуль упругости на порядок меньший, чем у стали класса API NP 80 (то есть, 1/10 от значения модуля упругости у стали класса API NP 80). Тогда это может привести к тому, что приложенное давление также должно составлять только 1/10 от приложенного давления, а именно, 150 фунтов на квадратный дюйм, чтобы по-прежнему достигать требуемого номинального расширения в радиальном направлении величиной 0,02%.However, according to another embodiment, in order to reduce the amount of injection pressure, but nevertheless achieve a similar amount of expansion in the radial direction (i.e., a nominal increase in the radial direction of 0.02%), the clamping sleeve 200 can be made of a material having an elastic modulus of an order of magnitude less than that of steel of the API NP 80 class (that is, 1/10 of the elastic modulus of steel of the API NP 80 class). This can then result in the applied pressure also having to be only 1/10 of the applied pressure, namely 150 psi, to still achieve the required nominal radial expansion of 0.02%.

Аналогично, уменьшая или увеличивая угол наклона θ седла 214 шарика на зажимной втулке 200, как видно из фиг. 18, действующую в радиальном направлении вовне силу воздействия шарика 242 на край зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика, могут изменять, тем самым увеличивая или уменьшая, соответственно, величину силы, приложенной в радиальном направлении к зажимной втулке 200.Likewise, by decreasing or increasing the angle θ of the ball seat 214 on the clamping sleeve 200 as seen in FIG. 18, the radially outward force of the ball 242 on the edge of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 can be varied, thereby increasing or decreasing, respectively, the magnitude of the force applied radially to the clamping sleeve 200.

Так, например, при постоянном давлении текучей среды величиной 1500 фунтов на квадратный дюйм, уменьшение угла наклона θ с 55° до 30° увеличит приложенную силу, а снижение требуемого давления текучей среды от 1500 фунтов на квадратный дюйм или применение материала с пропорционально меньшим модулем упругости (то есть, применение менее жесткого материала с большим изгибом в радиальном направлении в расчете на единицу приложенной силы) может тогда обеспечить достижение аналогичного увеличения расширения в радиальном направлении (номинально 0,02%).So, for example, at a constant fluid pressure of 1500 psi, decreasing the tilt angle θ from 55 ° to 30 ° will increase the applied force, while decreasing the required fluid pressure from 1500 psi or using a material with a proportionally lower modulus. (that is, using a less rigid material with greater radial bending per unit of force applied) can then achieve a similar increase in radial expansion (nominally 0.02%).

Специалисты в данной области техники могут теперь производить дополнительные изменения и комбинировать упомянутые выше переменные для достижения упомянутого выше увеличения в радиальном направлении.Specialists in the art can now make additional changes and combine the above-mentioned variables to achieve the above-mentioned increase in the radial direction.

Например, если угол наклона 6 был увеличен с 55° до 80°, тем самым уменьшая силу, действующую на зажимную втулку 200 наружу в радиальном направлении, для достижения аналогичного расширения зажимной втулки 200 в радиальном направлении (номинально 0,02%) потребуется одно или более из перечисленных ниже условий:For example, if the angle of inclination 6 was increased from 55 ° to 80 °, thereby reducing the force acting on the clamping sleeve 200 outward in the radial direction, to achieve a similar expansion of the clamping sleeve 200 in the radial direction (nominally 0.02%), one or more of the following conditions:

(i) замена материала, из которого изготовлена зажимная втулка 200, на материал с меньшим понижением модуля упругости (то есть, меньшей жесткостью);(i) replacing the material from which the clamping sleeve 200 is made with a material with a lower decrease in modulus of elasticity (i.e., lower rigidity);

(ii) повышение приложенного давления текучей среды величиной 1500 фунтов на квадратный дюйм, действующего на шарик 242, для достижения той же тангенциальной силы, что была приложена ранее при угле наклона θ, равном 55°; или(ii) increasing the applied pressure of the fluid to 1500 psi, acting on the ball 242, to achieve the same tangential force that was previously applied at an angle of inclination θ equal to 55 °; or

(iii) уменьшение толщины зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика (при условии, что приложенное давление и результирующая сила, действующая в радиальном направлении, не превышает предельного напряжения сдвига зажимной втулки 200 в области седла 214 шарика).(iii) reducing the thickness of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214 (provided that the applied pressure and the resulting force acting in the radial direction does not exceed the ultimate shear stress of the clamping sleeve 200 in the region of the ball seat 214).

Продолжение описанияContinuation of the description

На фиг. 19 согласно некоторым другим вариантам осуществления представлена зажимная втулка 200. Согласно этим вариантам осуществления, манжетный клапан 100 представляет собой такой же клапан, как показан на фиг. 1.FIG. 19, in some other embodiments, a clamping sleeve 200 is shown. In these embodiments, the cup valve 100 is the same as shown in FIG. one.

Как видно из фиг. 19, согласно этим вариантам осуществления зажимная втулка 200 предусматривает закрытый конец 284, расположенной выше по стволу скважины. Другие части зажимной втулки 200 такие же, как показано на фиг. 8.As seen in FIG. 19, according to these embodiments, the collar 200 provides a closed end 284 located uphole. Other parts of the clamping sleeve 200 are the same as shown in FIG. eight.

Согласно этим вариантам осуществления, для приведения в действие манжетного клапана 100 не требуется шарик 242. Вместо этого для приведения в действие манжетного клапана 100 соответствующую зажимную втулку 200 закачивают под давлением вниз по стволу скважины и фиксируют в манжетном клапане 100. К закрытому вверх по стволу скважины концу 284 зажимной втулки 200 прикладывают давление текучей среды и в результате срезают срезной штифт 108 и приводят в действие скользящую муфту 106 манжетного клапана 100, которая смещается вниз по стволу скважины в открытое положение. Как описано выше, высокопрочное стопорное кольцо 192 обеспечивает повышенную устойчивость к давлению и износу.In these embodiments, no ball 242 is required to actuate the collar valve 100. Instead, a corresponding clamping sleeve 200 is pumped downhole under pressure to actuate the collar valve 100 and secured to the collar valve 100. To the uphole closed wellbore the end 284 of the collar 200 is applied fluid pressure and as a result shears the shear pin 108 and actuates the sliding sleeve 106 of the collar valve 100, which moves down the wellbore to the open position. As described above, the high strength retaining ring 192 provides improved pressure and wear resistance.

Согласно описанным выше вариантам осуществления, скользящая муфта 106 предусматривает высокопрочное стопорное кольцо 192 в ее нижней по стволу скважины части профилированного участка 182, образуя упор 194 для фиксации соответствующей зажимной втулки 200. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, стопорное кольцо 192 изготовлено из того же материала, что и скользящая муфта 106, но предпочтительно из более высокопрочного и/или упрочненного материала и/или азотированного материала, такого как, помимо прочего, карбида вольфрама. Согласно некоторым вариантам осуществления, по меньшей мере упор 194 стопорного кольца 192 упрочнен до жесткости или предусматривает жесткость фактически или приблизительно равную жесткости расположенной ниже по стволу скважины части профиля соответствующей зажимной втулки 200.In the embodiments described above, the slide sleeve 106 provides a high strength retaining ring 192 in its downhole portion of the profiled section 182, forming a stop 194 for securing the corresponding clamping sleeve 200. In some other embodiments, the retaining ring 192 is made from the same material. as the sliding sleeve 106, but preferably of a higher strength and / or hardened material and / or nitrided material, such as, but not limited to, tungsten carbide. In some embodiments, at least stop 194 of retaining ring 192 is stiffened or stiffened substantially or approximately equal to the downhole portion of the profile of the corresponding collar 200.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, скользящая муфта 106 не предусматривает стопорного кольца 192. Вместо этого расположенный ниже по стволу скважины конец защитной муфты 154 образует упор 194 для фиксации соответствующей зажимной втулки.In some other embodiments, the slide sleeve 106 does not include a retaining ring 192. Instead, the downhole end of the shield sleeve 154 forms a stop 194 for securing a corresponding clamping sleeve.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, корпус 152 муфты и защитная муфта 154 объединены и образуют скользящую муфту 106, которая предусматривает расширяющийся наружу в радиальном направлении кольцевой выступ, образующий упор 194. Таким образом, согласно этим вариантам осуществления, скользящая муфта 106 не предусматривает стопорного кольца 192.In some other embodiments, the sleeve body 152 and the shield sleeve 154 are combined to form a slide sleeve 106 that includes a radially outwardly expanding collar defining an abutment 194. Thus, in these embodiments, the slide sleeve 106 does not provide a retaining ring 192 ...

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, скользящая муфта 106 предусматривает только корпус 152 муфты и не предусматривает защитной муфты 154. Согласно этим вариантам осуществления, стопорное кольцо 192 приварено, смонтировано или другим способом интегрировано в корпус 152 муфты.In some other embodiments, the sliding sleeve 106 only provides a sleeve body 152 and does not provide a protective sleeve 154. In these embodiments, the retaining ring 192 is welded, mounted, or otherwise integrated into the sleeve body 152.

Согласно некоторым вариантам осуществления, может быть получено множество профилей муфты и профилей зажимной втулки, и профили зажимной втулки могут быть использованы на одной и той же колонне труб в скважинной системе для гидравлического разрыва пласта.In some embodiments, a plurality of collar and collar profiles may be produced and the collar profiles may be used on the same tubing in a fracturing wellbore system.

Например, на фиг. с 20А по 20D представлены четыре профиля муфты 182-1 ÷ 182-4 (общий номер для обозначения этой позиции - 182) на внутренней поверхности скользящих муфт 106-1 ÷ 106-4, соответственно, и соответствующие им профили зажимной втулки 212-1 ÷ 212-4 (общий номер для обозначения этой позиции - 212) на внутренней поверхности зажимных втулок 200-1 ÷ 200-4, соответственно.For example, in FIG. from 20A to 20D four profiles of the coupling 182-1 ÷ 182-4 (the general number for designating this position is 182) are presented on the inner surface of the sliding couplings 106-1 ÷ 106-4, respectively, and the corresponding profiles of the clamping sleeve 212-1 ÷ 212-4 (the general number for this position is 212) on the inner surface of the clamping sleeves 200-1 ÷ 200-4, respectively.

Видно, что каждый профиль 106-1 ÷ 106-4 предусматривает по меньшей мере две бороздки 184А и 184В (далее в настоящем документе они также называются «бороздками муфты) и один продольный выступ 232 (далее в настоящем документе он называется «продольным выступом муфты»), проходящий между двумя бороздками 184А и 184В.It can be seen that each profile 106-1 ÷ 106-4 provides at least two grooves 184A and 184B (hereinafter they are also referred to as "clutch grooves) and one longitudinal protrusion 232 (hereinafter referred to as" clutch longitudinal protrusion " ) passing between two grooves 184A and 184B.

Соответственно, каждый профиль 200-1 ÷ 200-4 предусматривает по меньшей мере два продольных выступа 222А и 222В (далее в настоящем документы они также называются «продольными выступами зажимной втулки») и одну бороздку 234 (далее в настоящем документы она также называется «бороздкой зажимной втулки») между двумя продольными выступами 222А и 222В. Кроме того, длина каждой бороздки 184А, 184В, 234 больше или равна длине каждого продольного выступа 222А, 222В, 232, чтобы профиль зажимной втулки 200-1 ÷ 200-4 мог входить в соответствующий профиль 106-1 ÷ 106-4 муфты.Accordingly, each profile 200-1 ÷ 200-4 provides at least two longitudinal protrusions 222A and 222B (hereinafter also referred to as “longitudinal protrusions of the clamping sleeve”) and one groove 234 (hereinafter also referred to as “groove clamping sleeve ") between the two longitudinal projections 222A and 222B. In addition, the length of each groove 184A, 184B, 234 is greater than or equal to the length of each longitudinal protrusion 222A, 222B, 232 so that the profile of the clamping sleeve 200-1 ÷ 200-4 can fit into the corresponding profile 106-1 ÷ 106-4 of the sleeve.

Изменяя длины бороздок 184А и 184В и продольного выступа 232, можно получить множество уникальных и индивидуальных профилей муфты (и соответствующие уникальные и индивидуальные муфты зажимной втулки). Согласно этим вариантам осуществления, разность длин двух профилей муфты, например, разность длин профилей 182-2 и 182-3 муфты, представляет собой целочисленное умножение заданного расчетного параметра Lb, где Lb>0. Кроме того, разность длин между соответствующими бороздками и продольными выступами двух профилей муфты, например, разность длин бороздок 184А профилей 182-1 и 182-2 муфты, или разность длин бороздок 184В профилей 182-1 и 182-2 муфты также представляет собой целочисленное умножение заданного расчетного параметра Lb, где Lb>0.By varying the lengths of grooves 184A and 184B and longitudinal lip 232, a variety of unique and individual sleeve profiles (and corresponding unique and individual collars of the clamping sleeve) can be obtained. According to these embodiments, the difference in lengths of the two sleeve profiles, for example the difference in lengths of the sleeve profiles 182-2 and 182-3, is an integer multiplication of a predetermined design parameter L b , where L b > 0. In addition, the difference in lengths between the respective grooves and longitudinal projections of the two sleeve profiles, for example, the difference in the lengths of the grooves 184A of the sleeve profiles 182-1 and 182-2, or the difference in the lengths of the grooves 184B of the sleeve profiles 182-1 and 182-2, is also an integer multiplication a given design parameter L b , where L b > 0.

Как видно из фиг. 21А, для профиля 182 муфты используют следующие параметры (все они больше нуля):As seen in FIG. 21A, the following parameters are used for the profile 182 of the clutch (they are all greater than zero):

Ls - длина профиля 182 муфты в продольном направлении;L s is the length of the profile 182 of the sleeve in the longitudinal direction;

Sg1 - длина бороздки 184А профиля 182 муфты в продольном направлении;S g1 is the length of the groove 184A of the profile 182 of the sleeve in the longitudinal direction;

Sr - длина продольного выступа 232 профиля 182 муфты в продольном направлении; иS r is the length of the longitudinal projection 232 of the profile 182 of the coupling in the longitudinal direction; and

Sg2 - длина бороздки 184В профиля 182 муфты в продольном направлении.S g2 is the length of the groove 184B of the sleeve profile 182 in the longitudinal direction.

Параметры Ls, Sg1, Sr и Sg2 измеряют в диаметрально противоположных, самых дальних друг от друга точках профиля 182 муфты.The parameters L s , S g1 , S r and S g2 are measured at diametrically opposite, farthest from each other points of the profile 182 of the sleeve.

Для профиля 182 зажимной втулки используют следующие параметры (все они больше нуля):For profile 182 of the clamping sleeve, the following parameters are used (they are all greater than zero):

Lc - длина профиля 212 зажимной втулки в продольном направлении;L c is the length of the profile 212 of the clamping sleeve in the longitudinal direction;

Cr1 - длина продольного выступа 222А профиля 212 зажимной втулки в продольном направлении; иC r1 is the length of the longitudinal protrusion 222A of the profile 212 of the clamping sleeve in the longitudinal direction; and

Cg - длина бороздки 234 профиля 212 зажимной втулки в продольном направлении; иC g is the length of the groove 234 of the profile 212 of the clamping sleeve in the longitudinal direction; and

Cr2 - длина продольного выступа 222В профиля 212 зажимной втулки в продольном направлении.C r2 is the length of the longitudinal protrusion 222B of the profile 212 of the clamping sleeve in the longitudinal direction.

Параметры Lc, Cr1, Cg и Cr2 также измеряют в диаметрально противоположных самых дальних друг от друга точках профиля 212 зажимной втулки.The parameters L c , C r1 , C g and C r2 are also measured at diametrically opposite points farthest from each other on the profile 212 of the clamping sleeve.

Как описано выше, длины бороздок в паре соответствующих профиля зажимной втулки и профиля муфты, включая длины Sg1, Sg2 и Cg бороздок 184А и 184В муфты и бороздки 234 зажимной втулки, должны быть больше или равны длинам соответствующих продольных выступов, включая длины Cr1, Cr2 и Sr продольных выступов 222А и 222В зажимной втулки и продольного выступа 232, то есть, Sg1≥Cr1, Sg2≥Cr2 и Cg≥Sr, чтобы профиль 212 зажимной втулки входил в соответствующий профиль 182 муфты.As described above, the lengths of the grooves in the pair of corresponding clamping sleeve profile and sleeve profile, including the lengths S g1 , S g2 and C g of the sleeve grooves 184A and 184B and the clamping sleeve grooves 234, must be greater than or equal to the lengths of the respective longitudinal projections, including the lengths C r1 , C r2 and S r of the longitudinal protrusions 222A and 222B of the clamping sleeve and the longitudinal protrusion 232, that is, S g1 ≥C r1 , S g2 ≥C r2 and C g ≥S r , so that the profile 212 of the clamping sleeve fits into the corresponding profile 182 couplings.

Согласно этим вариантам осуществления, расположенные вверх по стволу скважины поверхности бороздок 184А и 184В муфты и стопорное кольцо 192 наклонены так, что они расширяются внутрь в радиальном направлении вверх по стволу скважины. Расположенные вверх по стволу скважины продольные выступы 222А и 222В зажимной втулки и расположенная вниз по стволу скважины поверхность продольного выступа 222В наклонены так, что они расширяются наружу в радиальном направлении вниз по стволу скважины. Эти наклоны влияют на то, как бороздка 232 муфты и продольные выступы 222А и 222В могут входить в бороздку 234 зажимной втулки и бороздки 184А и 184В муфты.In these embodiments, the uphole surfaces of the collar grooves 184A and 184B and the retaining ring 192 are tilted so that they expand inwardly radially up the wellbore. The uphole collar longitudinal tabs 222A and 222B and the downhole surface of the longitudinal tab 222B are inclined so that they expand outward radially down the wellbore. These tilts affect how the sleeve groove 232 and the longitudinal projections 222A and 222B can fit into the clamping sleeve groove 234 and the sleeve grooves 184A and 184B.

Для простоты описания в этих вариантах осуществления наклонные скосы расположенных выше по стволу скважины поверхностей бороздок 184А, 184В муфты, стопорного кольца 192, продольных выступов 222А, 222В зажимной втулки и расположенная ниже по стволу скважины поверхность продольного выступа 222В зажимной втулки фактически одинаковы.For ease of description, in these embodiments, the slopes of the upbore surfaces of the collar grooves 184A, 184B, the retaining ring 192, the collar longitudinal lips 222A, 222B, and the downhole surface of the longitudinal collar 222B of the collar are substantially the same.

Как показано на фиг. 21В и 21С, за счет описанных выше наклонных скосов, после совмещения профиля 212 зажимной втулки с соответствующим профилем 182 муфты, зажимная втулка 200 может расширяться наружу в радиальном направлении и двигаться дальше вниз по стволу скважины на короткое расстояние ε1, которое представляет собой расчетный параметр, заданный описанными выше наклонными скосами и степенью сцепления, чтобы входить в профиль 182 муфты до тех пор, пока расположенная ниже по стволу скважины поверхность продольного выступа 222В зажимной втулки не войдет в зацепление с упором 194 стопорного кольца 192.As shown in FIG. 21B and 21C, due to the above described inclined bevels, after aligning the profile 212 of the clamping sleeve with the corresponding profile 182 of the sleeve, the clamping sleeve 200 can expand outward in the radial direction and move further down the wellbore for a short distance ε 1 , which is a design parameter defined by the above-described ramps and the degree of engagement to engage the clutch profile 182 until the downhole surface of the collar longitudinal lip 222B engages with the stop 194 of the retaining ring 192.

Как видно из фиг. 21А, длине Sr продольного выступа 232 на профиле 182 муфты определяют как:As seen in FIG. 21A, the length S r of the longitudinal protrusion 232 on the clutch profile 182 is defined as:

Figure 00000001
Figure 00000001

где 1≥δ≥0 представляет собой заданный расчетный параметр, L a представляет собой заданный расчетный параметр и L a >0, n представляет собой целое число и n≥0, Lb представляет собой заданный расчетный параметр и Lb>0. Таким образом, когда n=0, продольный выступ 232 имеет минимальную длину Sr=δL a .where 1≥δ≥0 is a predetermined design parameter, L a is a predetermined design parameter and L a > 0, n is an integer and n ≥ 0, L b is a predetermined design parameter and L b > 0. Thus, when n = 0, the longitudinal projection 232 has a minimum length S r = δL a .

Длины Sg1 и Sg1 бороздок 184А и 184В определяют как:The lengths S g1 and S g1 of the grooves 184A and 184B are defined as:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где m 1 представляет собой целое число и m 1≥1, и m 2 представляет собой целое число и m 2>1. Кроме того,where m 1 is an integer and m 1 ≥1, and m 2 is an integer and m 2 > 1. Moreover,

Figure 00000004
Figure 00000004

где K>2 представляет собой целое положительное число, при этом для профилей муфты с одинаковым K, увеличение m 1 будет уменьшать m 2, тем самым эффективно изменяя местоположение продольного выступа 232 на профиле муфты.where K> 2 is a positive integer, whereby for coupling profiles with the same K, increasing m 1 will decrease m 2 , thereby effectively changing the location of the longitudinal protrusion 232 on the coupling profile.

Тогда длина Ls профиля 182 муфты:Then the length L s of the profile 182 of the coupling:

Figure 00000005
Figure 00000005

Поскольку L a и Lb представляют собой заданные расчетные параметры, выбирая разные n и K, можно получить множество профилей 182 муфты с разными длинами Ls.Since L a and L b are predetermined design parameters, by choosing different n and K, a plurality of coupling profiles 182 with different lengths L s can be obtained.

На профиле 212 зажимной втулки длины Cr1, Cr2, Cg продольных выступов 222А и 222В и бороздки 234 зажимной втулки определяют как:On the profile 212 of the clamping sleeve, the lengths C r1 , C r2 , C g of the longitudinal protrusions 222A and 222B and the grooves 234 of the clamping sleeve are defined as:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

где t1, t2 и ε2 представляет собой заданные расчетные параметры причем 1≥t1≥0, 1≥t2≥0 и ε2≥0. Длина Lc профиля 212 зажимной втулки:where t 1 , t 2 and ε 2 represent the given design parameters with 1≥t 1 ≥0, 1≥t 2 ≥0 and ε 2 ≥0. Length L from profile 212 of the clamping sleeve:

Figure 00000009
Figure 00000009

Параметр ε2 определяет только будет ли расположенная ниже по стволу скважины поверхность продольного выступа 222А зажимной втулки входить в зацепление с расположенной ниже по стволу скважины поверхностью бороздки 184А муфты. Согласно некоторым вариантам осуществления, ε2=0, так что когда зажимная втулка 200 входит в сцепление с муфтой 106 под давлением, приложенным сверху по стволу скважины, поверхность продольного выступа 222А зажимной втулки, расположенная ниже по стволу скважины, вступает в зацепление с расположенной ниже по стволу скважины поверхностью бороздки 184А муфты и расположенная ниже по стволу скважины поверхность продольного выступа 222В вступает в зацепление с упором 194, обеспечивая тем самым сопротивление давлению. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, ε2>0 совместно с другими условиями (описанными ниже) обеспечивает дополнительное расширение лепестков 218 наружу в радиальном направлении и изгиб под действием давления текучей среды для улучшенного сцепления зажимной втулки 200 со скользящей муфтой 106.The parameter ε 2 only determines whether the downhole surface of the collar longitudinal lip 222A will engage with the downhole surface of the collar groove 184A. In some embodiments, ε 2 = 0 so that when the collar 200 engages with collar 106 under pressure applied from the top of the wellbore, the downhole surface of the longitudinal shoulder 222A of the collar engages the downhole along the wellbore, the surface of the collar groove 184A and the down-wellbore surface of the longitudinal lip 222B engages with the stop 194, thereby providing pressure resistance. In some other embodiments, ε 2 > 0, in conjunction with other conditions (described below), provides additional radial outward expansion of the petals 218 and fluid pressure flexion for improved grip of the clamping sleeve 200 with the sliding sleeve 106.

Как видно из фиг. 21А, в вариантах осуществления, согласно которым ε2=0, при t1=1 существует максимальная разность длин Lb бороздки 184А муфты и продольного выступа 222А зажимной втулки; когда t1=0, бороздка 184А муфты и продольный выступ 222А зажимной втулки имеют одинаковую длину. Аналогично, при t2=1 существует максимальная разность Lb длин бороздки 184В муфты и продольного выступа 222В зажимной втулки; при t2=0 бороздка 184В муфты и продольный выступ 222В зажимной втулки имеют одинаковую длину.As seen in FIG. 21A, in embodiments where ε 2 = 0, at t 1 = 1, there is a maximum difference in length L b between the sleeve groove 184A and the longitudinal projection 222A of the clamping sleeve; when t 1 = 0, the sleeve groove 184A and the clamping sleeve longitudinal projection 222A are of the same length. Likewise, at t 2 = 1, there is a maximum difference L b between the lengths of the sleeve groove 184B and the longitudinal projection 222B of the clamping sleeve; when t 2 = 0, the sleeve groove 184B and the longitudinal projection 222B of the clamping sleeve have the same length.

Согласно некоторым вариантам осуществления, расчетные параметры заданы как L a =Lb, t1=t2=t и 1≥t≥0. Тогда параметры профиля 182 муфты приобретают вид:In some embodiments, the design parameters are set as L a = L b , t 1 = t 2 = t, and 1>t> 0. Then the parameters of the profile 182 of the coupling take the form:

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Параметры профиля 212 зажимной втулки приобретают вид:The parameters of the profile 212 of the clamping sleeve take the form:

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

С учетом ε2, параметр t определяет разность длин бороздок и соответствующих им продольных выступов. Если t=0, профиль 182 муфты и профиль 212 зажимной втулки имеют одинаковую длину. Если t=1, профиль 182 муфты и профиль 212 зажимной втулки имеют максимальную разность длин Lb. Согласно вариантам осуществления, где ε2=0, если t=0, бороздки и соответствующие им продольные выступы имеют одинаковую длину. Если t=1, бороздки и соответствующие им продольные выступы имеют максимальную разность длин Lb.Taking into account ε 2 , the parameter t determines the difference in the lengths of the grooves and the corresponding longitudinal projections. If t = 0, the sleeve profile 182 and the clamping sleeve profile 212 have the same length. If t = 1, the sleeve profile 182 and the clamping sleeve profile 212 have a maximum difference in length L b . In embodiments where ε 2 = 0, if t = 0, the grooves and their corresponding longitudinal ridges are of the same length. If t = 1, the grooves and their corresponding longitudinal projections have a maximum difference in length L b .

Можно получить различные профили муфты и профили зажимной втулки. Для простоты описания профили муфты и профили зажимной втулки сгруппированы в наборы профилей, и наборы профилей сгруппированы в категории профилей. Далее в настоящем документе профиль муфты обозначен в виде «S({буквенное обозначение категории}{номер набора}-{номер профиля})», где «{буквенное обозначение категории» может быть буквой А, В, С, …, это отражает категорию профиля, к которой принадлежит муфта, «{номер набора}» может быть цифрой 1, 2, 3, …, это отражает набор профилей, к которому принадлежит профиль муфты, и {номер профиля} может быть цифрой 1, 2, 3, …, это отражает порядковый номер профиля муфты в наборе. Например, профиль муфты «S(A1-1)» обозначает первый профиль муфты в наборе А1.Various coupling profiles and clamping sleeve profiles are available. For ease of description, coupling profiles and clamping sleeve profiles are grouped into profile sets, and profile sets are grouped into profile categories. Further in this document, the clutch profile is designated as "S ({category letter} {set number} - {profile number})", where "{category letter" can be the letter A, B, C, ..., this reflects the category profile to which the coupling belongs, "{set number}" can be 1, 2, 3, ..., this reflects the set of profiles to which the coupling profile belongs, and {profile number} can be 1, 2, 3, ... , this reflects the serial number of the coupling profile in the set. For example, the sleeve profile "S (A1-1)" denotes the first sleeve profile in set A1.

Аналогично, профиль зажимной втулки обозначают в виде «С({буквенное обозначение категории}{номер набора}-{номер профиля}». Например, профиль зажимной втулки «C(B2-3)» обозначает третий профиль втулки в наборе В2.Likewise, the profile of the clamping sleeve is designated as "C ({category letter} {set number} - {profile number}". For example, the profile of the clamping sleeve "C (B2-3)" denotes the third sleeve profile in the set B2.

Как можно видеть, изменяя значения n, K и m1, получают множество профилей 182 муфты и профилей 212 зажимной втулки. Таким образом, для простоты описания профиль муфты могут также обозначать как S[n, K, m1], а профиль зажимной втулки могут обозначать как С[n, K, m1].As can be seen, by varying the values of n , K and m 1 , a plurality of sleeve profiles 182 and clamping sleeve profiles 212 are obtained. Thus, for ease of description, the profile of the sleeve may also be denoted as S [ n , K, m 1 ], and the profile of the clamping sleeve may be denoted as C [ n , K, m 1 ].

Согласно этим вариантам осуществления, для данной Lb сумма (n+K) определяет длину Ls профиля муфты и длину Lc профиля зажимной втулки. В частности, профили муфты в каждой категории профилей (например, «А») имеют одинаковую длину Ls=(n+K+1)Lb, и профили зажимной втулки в одной категории профилей имеют одинаковую длину Lc=(n+K+1-t)Lb.According to these embodiments, for a given L b, the sum ( n + K) determines the length L s of the sleeve profile and the length L c of the sleeve profile. In particular, the coupling profiles in each profile category (for example, "A") have the same length L s = ( n + K + 1) L b , and the clamping sleeve profiles in one profile category have the same length L c = ( n + K + 1-t) L b .

Параметр n определяет длину продольного выступа 232 муфты и длину бороздки 234 зажимной втулки. Таким образом, профили муфты в каждом наборе профилей (например, «А1») имеют одинаковую длину продольного выступа 232, которую определяют как Sr=(n+δ)Lb, и профили зажимной втулки в одном наборе профилей имеют одинаковую длину бороздки 234, которую определяют как Cg=(n+t+δ)Lb2.The parameter n defines the length of the longitudinal projection 232 of the sleeve and the length of the groove 234 of the clamping sleeve. Thus, the profiles of the sleeve in each set of profiles (for example, "A1") have the same length of the longitudinal protrusion 232, which is defined as S r = ( n + δ) L b , and the profiles of the clamping sleeve in one set of profiles have the same length of the groove 234 , which is defined as C g = ( n + t + δ) L b + ε 2 .

Каждый набор профилей содержит (K-2) профилей муфты и (K-2) соответствующих профилей зажимной втулки с одинаковым n и одинаковым K, в которых все (K-2) профилей муфты имеют одинаковую длину Ls=(n+K+1)Lb и одинаковую Sr=(n+δ)Lb, и все (K-2) профилей зажимной втулки имеют одинаковую длину Lc=(n+K+1-t)Lb и одинаковую Cg=(n+t+δ)Lb2.Each set of profiles contains (K-2) coupling profiles and (K-2) corresponding clamping sleeve profiles with the same n and the same K, in which all (K-2) coupling profiles have the same length L s = ( n + K + 1 ) L b and the same S r = ( n + δ) L b , and all (K-2) profiles of the clamping sleeve have the same length L c = ( n + K + 1-t) L b and the same C g = ( n + t + δ) L b + ε 2 .

Специалистам в данной области техники будет понятно, что если t равно или близко к 0, тогда профиль зажимной втулки полностью или почти полностью совпадает с профилем муфты, и поэтому может существовать риск, что профиль зажимной втулки не сможет войти в соответствующий профиль муфты, например, из-за большого допуска на изготовление профиля зажимной втулки и/или профиля муфты, и/или большой скорости входа зажимной втулки 200 в скользящую муфту 106, так что у смещенного профиля зажимной втулки недостаточно времени, чтобы возвратиться в несмещенное положение прежде, чем зажимная втулка 200 выйдет из скользящей муфты 106.It will be understood by those skilled in the art that if t is equal to or close to 0, then the profile of the clamping sleeve completely or almost completely coincides with the profile of the sleeve, and therefore there may be a risk that the profile of the clamping sleeve cannot enter the corresponding profile of the sleeve, for example, due to the large tolerance for the profile of the clamping sleeve and / or the profile of the sleeve, and / or the high speed of entry of the clamping sleeve 200 into the sliding sleeve 106, so that the offset profile of the clamping sleeve does not have enough time to return to the unbiased position before the clamping sleeve 200 will come out of sliding sleeve 106.

С другой стороны, если t равно или близко к 1, бороздки и соответствующие им продольные выступы имеют максимальную разность длин Lb, и может существовать риск того, что профиль зажимной втулки может ошибочно войти в несоответствующий профиль муфты (описано ниже).On the other hand, if t is equal to or close to 1, the grooves and their corresponding longitudinal ridges have a maximum difference in lengths L b , and there may be a risk that the profile of the clamping sleeve may mistakenly enter the inappropriate profile of the sleeve (described below).

Согласно некоторым вариантам осуществления, t могут выбирать достаточно большим нуля и достаточно меньшим единицы, чтобы обеспечить следующее:In some embodiments, t may be selected large enough to zero and less than one enough to provide the following:

(i) профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты в наборе, легко может быть не принят любым другим профилем муфты в том же наборе; и(i) the profile of the clamping sleeve, corresponding to the profile of the sleeve in the set, can easily be overridden by any other profile of the sleeve in the same set; and

(ii) разность длин между бороздкой и соответствующим ей продольным выступом (например, разность длин между бороздкой 184А муфты и продольным выступом 222А зажимной втулки, разность длин между бороздкой 234 зажимной втулки и продольным выступом 232 муфты, или разность длин между бороздкой 184В муфты и продольным выступом 222В зажимной втулки) достаточна для легкого входа продольного выступа в бороздку.(ii) the difference in lengths between the groove and its corresponding longitudinal ridge (for example, the difference in lengths between the sleeve groove 184A and the longitudinal ridge 222A of the clamping sleeve, the difference in length between the groove 234 of the clamping sleeve and the longitudinal ridge 232 of the sleeve, or the difference in lengths between the groove 184B of the sleeve and the longitudinal clamping sleeve protrusion 222B) is sufficient for easy entry of the longitudinal protrusion into the groove.

Например, согласно одному варианту осуществления, t могут выбирать согласно выражению 0.9≥t≥0.1. Согласно другим вариантам осуществления t могут выбирать согласно выражению 0.8≥t≥0.2. Согласно другим вариантам осуществления t могут выбирать согласно выражению 0.7≥t≥0.3. Согласно другим вариантам осуществления t могут выбирать согласно выражению 0.6≥t≥0.4. Согласно другим вариантам осуществления, t могут выбирать равным около 0,5.For example, in one embodiment, t may be selected according to 0.9≥t≥0.1. In other embodiments, t may be selected according to the expression 0.8 t. 0.2. In other embodiments, t may be selected according to 0.7≥t≥0.3. In other embodiments, t may be selected according to 0.6≥t≥0.4. In other embodiments, t may be selected to be about 0.5.

На фиг. 22 представлен набор А1 из четырех профилей муфты и четырех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=0 и K=6, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=7Lb.FIG. 22 shows a set A1 of four coupling profiles and four corresponding clamping sleeve profiles, where n = 0 and K = 6, while the coupling profiles have the same length L s = 7L b .

На фиг. 23 представлен набор В1 из шести профилей муфты и шести соответствующих профилей зажимной втулки при n=0 и K=8, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=9Lb.FIG. 23 shows a set B1 of six profiles of the coupling and six corresponding profiles of the clamping sleeve at n = 0 and K = 8, while the profiles of the coupling have the same length L s = 9L b .

На фиг. 24 представлен набор С1 из восьми профилей муфты и восьми соответствующих профилей зажимной втулки, где n=0 и K=10, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 24 shows a set C1 of eight sleeve profiles and eight corresponding clamping sleeve profiles, where n = 0 and K = 10, while the sleeve profiles have the same length L s = 11L b .

На фиг. 25 представлен набор D1 из десяти профилей муфты и десяти соответствующих профилей зажимной втулки, где n=0 и K=12, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 25 shows a set D1 of ten coupling profiles and ten corresponding clamping sleeve profiles, where n = 0 and K = 12, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 26 представлен набор А2 из трех профилей муфты и трех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=1 и K=5, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=7Lb.FIG. 26 shows a set A2 of three coupling profiles and three corresponding clamping sleeve profiles, where n = 1 and K = 5, while the coupling profiles have the same length L s = 7L b .

На фиг. 27 представлен набор В2 из пяти профилей муфты и пяти соответствующих профилей зажимной втулки при n=1 и K=7, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=9Lb.FIG. 27 shows a set B2 of five coupling profiles and five corresponding clamping sleeve profiles for n = 1 and K = 7, while the coupling profiles have the same length L s = 9L b .

На фиг. 28 представлен набор С2 из семи профилей муфты и семи соответствующих профилей зажимной втулки, где n=1 и K=9, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 28 shows a set C2 of seven sleeve profiles and seven corresponding clamping sleeve profiles, where n = 1 and K = 9, with the sleeve profiles having the same length L s = 11L b .

На фиг. 29 представлен набор D2 из девяти профилей муфты и девяти соответствующих профилей зажимной втулки, где n=1 и K=11, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 29 shows a set D2 of nine sleeve profiles and nine corresponding clamping sleeve profiles, where n = 1 and K = 11, with the sleeve profiles having the same length L s = 13L b .

На фиг. 30 представлен набор A3 из двух профилей муфты и двух соответствующих профилей зажимной втулки, где n=2 и K=4, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=7Lb.FIG. 30 shows a set A3 of two sleeve profiles and two corresponding clamping sleeve profiles, where n = 2 and K = 4, the sleeve profiles having the same length L s = 7L b .

На фиг. 31 представлен набор В3 из четырех профилей муфты и четырех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=2 и K=6, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=9Lb.FIG. 31 shows a set B3 of four sleeve profiles and four corresponding clamping sleeve profiles, where n = 2 and K = 6, the sleeve profiles having the same length L s = 9L b .

На фиг. 32 представлен набор С3 из шести профилей муфты и шести соответствующих профилей зажимной втулки при n=2 и K=8, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 32 shows a set C3 of six coupling profiles and six corresponding clamping sleeve profiles for n = 2 and K = 8, while the coupling profiles have the same length L s = 11L b .

На фиг. 33 представлен набор D3 из восьми профилей муфты и восьми соответствующих профилей зажимной втулки, где n=2 и K=10, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 33 shows a set D3 of eight coupling profiles and eight corresponding clamping sleeve profiles, where n = 2 and K = 10, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 34 представлен набор А4 из одного профиля муфты и одного соответствующего профиля зажимной втулки, где n=3 и K=3, при этом профиль муфты имеет длину Ls=7Lb.FIG. 34 shows a set A4 of one profile of the sleeve and one corresponding profile of the clamping sleeve, where n = 3 and K = 3, while the profile of the sleeve has a length L s = 7L b .

На фиг. 35 представлен набор В4 из трех профилей муфты и трех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=3 и K=5, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=9Lb.FIG. 35 shows a set B4 of three sleeve profiles and three corresponding clamping sleeve profiles, where n = 3 and K = 5, the sleeve profiles having the same length L s = 9L b .

На фиг. 36 представлен набор С4 из пяти профилей муфты и пяти соответствующих профилей зажимной втулки при n=3 и K=7, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 36 shows a set C4 of five coupling profiles and five corresponding clamping sleeve profiles for n = 3 and K = 7, while the coupling profiles have the same length L s = 11L b .

На фиг. 37 представлен набор D4 из семи профилей муфты и семи соответствующих профилей зажимной втулки, где n=3 и K=9, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 37 shows a set D4 of seven coupling profiles and seven corresponding clamping sleeve profiles, where n = 3 and K = 9, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 38 представлен набор В5 из двух профилей муфты и двух соответствующих профилей зажимной втулки, где n=4 и K=4, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=9Lb.FIG. 38 shows a set B5 of two sleeve profiles and two corresponding clamping sleeve profiles, where n = 4 and K = 4, while the sleeve profiles have the same length L s = 9L b .

На фиг. 39 представлен набор С5 из четырех профилей муфты и четырех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=4 и K=6, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 39 shows a set C5 of four sleeve profiles and four corresponding clamping sleeve profiles, where n = 4 and K = 6, with the sleeve profiles having the same length L s = 11L b .

На фиг. 40 представлен набор D5 из шести профилей муфты и шести соответствующих профилей зажимной втулки при n=4 и K=8, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 40 shows a set D5 of six profiles of the coupling and six corresponding profiles of the clamping sleeve with n = 4 and K = 8, while the profiles of the coupling have the same length L s = 13L b .

На фиг. 41 представлен набор В6 из одного профиля муфты и одного соответствующего профиля зажимной втулки, где n=5 и K=3, при этом профиль муфты имеет длину Ls=9Lb.FIG. 41 shows a set B6 of one sleeve profile and one corresponding clamping sleeve profile, where n = 5 and K = 3, the sleeve profile having a length L s = 9L b .

На фиг. 42 представлен набор С6 из трех профилей муфты и трех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=5 и K=5, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 42 shows a set C6 of three sleeve profiles and three corresponding clamping sleeve profiles, where n = 5 and K = 5, the sleeve profiles having the same length L s = 11L b .

На фиг. 43 представлен набор D6 из пяти профилей муфты и пяти соответствующих профилей зажимной втулки при n=5 и K=7, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 43 shows a set D6 of five coupling profiles and five corresponding clamping sleeve profiles for n = 5 and K = 7, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 44 представлен набор С7 из двух профилей муфты и двух соответствующих профилей зажимной втулки, где n=6 и K=4, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=11Lb.FIG. 44 shows a set C7 of two sleeve profiles and two corresponding clamping sleeve profiles, where n = 6 and K = 4, with the sleeve profiles having the same length L s = 11L b .

На фиг. 45 представлен набор D7 из четырех профилей муфты и четырех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=6 и K=6, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 45 shows a set D7 of four coupling profiles and four corresponding clamping sleeve profiles, where n = 6 and K = 6, with the coupling profiles having the same length L s = 13L b .

На фиг. 46 представлен набор С8 из одного профиля муфты и одного соответствующего профиля зажимной втулки, где n=7 и K=3, при этом профиль муфты имеет длину Ls=11Lb.FIG. 46 shows a set C8 of one sleeve profile and one corresponding clamping sleeve profile, where n = 7 and K = 3, the sleeve profile having a length L s = 11L b .

На фиг. 47 представлен набор D8 из трех профилей муфты и трех соответствующих профилей зажимной втулки, где n=7 и K=5, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 47 shows a set D8 of three coupling profiles and three corresponding clamping sleeve profiles, where n = 7 and K = 5, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 48 представлен набор D9 из двух профилей муфты и двух соответствующих профилей зажимной втулки, где n=8 и K=4, при этом профили муфты имеют одинаковую длину Ls=13Lb.FIG. 48 shows a set D9 of two coupling profiles and two corresponding clamping sleeve profiles, where n = 8 and K = 4, while the coupling profiles have the same length L s = 13L b .

На фиг. 49 представлен набор D8 из одного профиля муфты и одного соответствующего профиля зажимной втулки, где n=9 и K=3, при этом профиль муфты имеет длину Ls=13Lb.FIG. 49 shows a set D8 of one sleeve profile and one corresponding clamping sleeve profile, where n = 9 and K = 3, while the sleeve profile has a length L s = 13L b .

Таблица 1 содержит сводные данные по наборам профилей, представленных на фиг. с 22 по 49. Можно видеть, что ограничивая длины профиля муфты величинами 7Lb, 9Lb, 11Lb и 13Lb, можно получать всего 122 профиля муфты и 122 соответствующих профиля зажимной втулки и применять их для гидравлического разрыва пласта в скважине.Table 1 summarizes the profile sets shown in FIG. 22 to 49. It can be seen that by limiting the sleeve profile lengths to 7L b , 9L b , 11L b, and 13L b , a total of 122 sleeve profiles and 122 corresponding collar profiles can be obtained and used for fracturing in the well.

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Согласно вариантам осуществления, в которых на колонне труб используют два или более манжетных клапанов 100 с описанными выше профилями муфты, порядок расположения профилей муфты должен быть следующим:In embodiments in which two or more collar valves 100 with the above-described coupling profiles are used on the tubing string, the order of the coupling profiles should be as follows:

(a) манжетные клапаны должны иметь разные профили муфты; другими словами, для любых двух манжетных клапанов по меньшей мере одно из n, K и m 1 у них отличается;(a) lip valves must have different sleeve profiles; in other words, for any two cuff valves, at least one of n , K and m 1 is different;

(b) манжетные клапаны с меньшей длиной Ls следует располагать выше по стволу скважины, чем те, у которых длина Ls больше; другими словами, манжетные клапаны с меньшим значением (n+K) располагают выше по стволу, чем те, у которых (n+К) больше;(b) lip valves with a shorter L s length should be located higher up the wellbore than those with a longer L s length; in other words, the lip valve with a smaller value (n + K) have uphole than those in which (n + K) is larger;

(c) в случае манжетных клапанов одинаковой длины Ls те, у которых Sr больше, следует располагать выше по стволу скважины по сравнению с теми, у которых Sr меньше; другими словами, для манжетных клапанов с одинаковым значением (п+K) те, у которых n больше, располагают выше по стволу скважины от тех, у которых n меньше; и(c) in the case of cup valves of equal length L s, those with larger S r should be located higher up the wellbore than those with smaller S r; in other words, for cup valves with the same value ( n + K), those with more n are located higher up the wellbore from those with less n; and

(d) манжетные клапаны с одинаковым набором профилей, то есть, с одинаковым n и одинаковым K, но с разными m1, могут располагать в любом порядке.(d) lip valves with the same set of profiles, that is, with the same n and the same K, but with different m 1 , can be arranged in any order.

Другими словами, манжетные клапаны, обозначенные буквой «более низкой» категории (например, «А»), то есть, манжетные клапаны с меньшей длиной Ls профиля муфты следует располагать выше по стволу скважины по сравнению с теми, которые обозначены буквой «более высокой» категории (например, «D»), то есть, имеющими большее значение длины Ls профиля муфты. Среди манжетных клапанов, обозначенных буквой одной и той же категории, то есть, имеющих одинаковую длину Ls профиля муфты, те, что имеют меньший номер набора (например, «А1»), следует располагать ниже по стволу скважины, чем те, которые имеют больший номер набора (например, «A3»). На фиг. 50 представлен пример колонны труб (например, обсадной колонны или колонны насосно-компрессорных труб) со множеством манжетных клапанов 100, расположенных в описанном выше порядке.In other words, collar valves marked with a "lower" category (eg, "A"), that is, collar valves with a shorter sleeve profile length L s should be located higher up the wellbore than those marked with a "higher "Category (for example," D "), that is, having a greater value of the length L s of the sleeve profile. Among the collar valves designated by the letter of the same category, that is, having the same length L s of the sleeve profile, those that have a lower set number (for example, "A1") should be located lower along the wellbore than those that have a larger dial number (for example, "A3"). FIG. 50 illustrates an example of a tubing string (eg, casing or tubing) with a plurality of collar valves 100 arranged in the order described above.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, в которых t равно или близко к 1, а бороздки и соответствующие им продольные выступы имеют максимальную разность длин Lb и поэтому два «соседних» профиля муфты и зажимной втулки являются совместимыми.In some other embodiments, where t is equal to or close to 1, and the grooves and their corresponding longitudinal ridges have a maximum difference in length L b, and therefore the two "adjacent" profiles of the sleeve and the clamping sleeve are compatible.

То есть, профиль зажимной втулки может входить не только в соответствующий профиль муфты, но также и в профиль муфты, который обозначен буквой той же категории, с тем же номером набора и «соседним» номером профиля (то есть, на 1 большим или меньшим). Например, профиль зажимной втулки С(А1-2), то есть, С[0, 6, 2], может входить в предыдущий и последующий профили муфты S(A1-1) и S(A1-2), то есть, S[0, 6, 1] и S[0, 6, 3], но не может входить в другие профили муфты из набора профилей А1, например, S(A1-4).That is, the profile of the clamping sleeve can be included not only in the corresponding profile of the coupling, but also in the profile of the coupling, which is indicated by a letter of the same category, with the same set number and an "adjacent" profile number (that is, 1 higher or lower) ... For example, the profile of the clamping sleeve C (A1-2), that is, C [0, 6, 2], can be included in the previous and next coupling profiles S (A1-1) and S (A1-2), that is, S [0, 6, 1] and S [0, 6, 3], but cannot be included in other coupling profiles from the set of profiles A1, for example, S (A1-4).

Другими словами, профиль муфты может входить в предыдущий и следующий профили муфты из того же набора профилей, но не может входить в другие профили муфты из того же набора профилей. То есть, профиль зажимной втулки С[n, K, i] может входить в профили муфты S[n, K, i+1] и S[n, K, i-1], но не может входить в другие профили муфты, то есть, в профили муфты S[n, K, j], где j≠i, j≠i+1 и j≠i-1.In other words, a sleeve profile can be included in the previous and next sleeve profiles from the same set of profiles, but cannot be included in other coupling profiles from the same set of profiles. That is, the profile of the clamping sleeve C [ n , K, i] can enter into the coupling profiles S [ n , K, i + 1] and S [ n , K, i-1], but cannot enter into other coupling profiles, that is, into the profiles of the coupling S [ n , K, j], where j ≠ i, j ≠ i + 1 and j ≠ i-1.

Таким образом, согласно вариантам осуществления, в которых t=1 и на колонне труб используют два или более манжетных клапанов 100 с такими профилями муфты, как показаны на фиг. с 22 по 49, порядок расположения профилей муфты должен быть следующим:Thus, in embodiments in which t = 1, two or more collar valves 100 are used on the pipe string with coupling profiles as shown in FIG. from 22 to 49, the order of the coupling profiles should be as follows:

(a) манжетные клапаны должны иметь разные профили муфты; другими словами, для любых двух манжетных клапанов по меньшей мере одно из n, K и m1 у них отличается;(a) lip valves must have different sleeve profiles; in other words, for any two cuff valves, at least one of n , K and m 1 is different;

(b) в каждом наборе профилей не следует использовать на одной и той же колонне труб два профиля муфты S[n, K, j1] и S[n, K, j2], если ⏐j1-j2⏐≤1; другими словами, для любых двух манжетных клапанов с одинаковым n и одинаковым K, разность между их m1 должна быть больше 1;(b) in each set of profiles, two coupling profiles S [ n , K, j 1 ] and S [ n , K, j 2 ] should not be used on the same pipe string if ⏐j 1 -j 2 ⏐≤1 ; in other words, for any two cuff valves with the same n and the same K, the difference between their m 1 must be greater than 1;

(c) манжетные клапаны с меньшей длиной Ls следует располагать выше по стволу скважины, чем те, у которых длина Ls больше; другими словами, манжетные клапаны с меньшим значением (n+K) располагают выше по стволу скважины, чем те, у которых (n+K) больше;(c) lip valves with a shorter L s length should be located higher up the wellbore than those with a longer L s length; in other words, the lip valve with a smaller value (n + K) have uphole than those in which (n + K) greater;

(d) в случае манжетных клапанов одинаковой длины Ls те, у которых Sr больше, следует располагать выше по стволу скважины по сравнению с теми, у которых Sr меньше; другими словами, для манжетных клапанов с одинаковым значением (n+K) те, у которых n больше, располагают выше по стволу скважины от тех, у которых n меньше; и(d) in the case of cup valves of equal length L s, those with larger S r should be located higher up the wellbore than those with smaller S r; in other words, for cup valves with the same value ( n + K), those with more n are located higher up the wellbore from those with less n; and

(е) манжетные клапаны с одинаковым набором профилей, то есть, с одинаковым n и одинаковым K, но с разными m1, могут располагать в любом порядке.(e) lip valves with the same set of profiles, that is, with the same n and the same K, but with different m 1 , can be arranged in any order.

Согласно некоторым другим вариантам осуществления, описанные выше профили муфты и профили зажимной втулки могут соединять последовательно или каскадом вместе с другими подходящими профилями для получения удлиненных профилей. Например, на фиг. 51 представлен набор удлиненных профилей муфты и профилей зажимной втулки, который получен путем последовательного соединения одного и того же профиля 286 между профилем в наборе профилей А1 и стопорным кольцом 192. Как видно из фиг. 52, согласно некоторым вариантам осуществления, для получения удлиненных профилей один и тот же профиль 286 могут соединять последовательно вверх по стволу скважины с профилями из набора А1.In some other embodiments, the above described coupling profiles and clamping sleeve profiles can be connected in series or cascade together with other suitable profiles to form elongated profiles. For example, in FIG. 51 shows a set of elongated sleeve profiles and clamping sleeve profiles that are obtained by connecting the same profile 286 in series between a profile in profile set A1 and a retaining ring 192. As seen in FIG. 52, in some embodiments, to obtain elongated profiles, the same profile 286 may be connected in series uphole with profiles from set A1.

Согласно некоторым вариантам осуществления, профили в одном и том же наборе могут соединять последовательно с различными профилями для получения удлиненных профилей. Например, на фиг. 53 представлены профили набора А1 соединенные последовательно с первыми четырьмя профилями из набора В2 для получения удлиненных профилей.In some embodiments, profiles in the same set can be connected in series with different profiles to form elongated profiles. For example, in FIG. 53 shows the profiles of set A1 connected in series with the first four profiles from set B2 to obtain elongated profiles.

Согласно представленным выше вариантам осуществления, профиль муфты находится на внутренней поверхности корпуса 152 муфты, так что упор 194 стопорного кольца 192 находится ниже по стволу скважины от него. Согласно некоторым другим вариантам осуществления, например, показанным на фиг. с 54 по 56, профиль муфты предусматривает часть профиля на внутренней поверхности корпуса 152 муфты, как описано выше, и часть профиля на внутренней поверхности защитной муфты 154, так что упор 194 стопорного кольца 192 находится в профиле муфты.In the above embodiments, the collar profile is on the inner surface of the collar body 152 such that the stop 194 of the retaining ring 192 is located downhole therefrom. In some other embodiments, such as shown in FIG. 54 through 56, the sleeve profile provides a part of the profile on the inner surface of the sleeve body 152, as described above, and a part of the profile on the inner surface of the shield 154, so that the stop 194 of the circlip 192 is in the profile of the sleeve.

Соответственно, зажимная втулка 200 может иметь профиль зажимной втулки, находящийся и на корпусе 152 муфты, и на защитной муфте 154 для соответствия профилю муфты. Чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение через стопорное кольцо 192 передней или расположенной ниже по стволу скважины части зажимной втулки 200, каждый выступ 292 на зажимной втулке 200, который соответствует профилю на защитной муфте 154, имеет тупой угол на стороне, расположенной ниже по стволу скважины.Accordingly, the clamping sleeve 200 may have a clamping sleeve profile on both the sleeve body 152 and the sleeve 154 to match the profile of the sleeve. To allow the front or downhole portion of the collar 200 to pass freely through the stop ring 192, each protrusion 292 on the collar 200 that matches the profile on the collar 154 has an obtuse angle on the downhole side.

Профиль на защитной муфте 154 может иметь любую подходящую форму и его могут комбинировать с корпусом 152 муфты любого подходящего профиля, например, как те, что представлены на фиг. с 22 по 49. Например, на фиг. с 54 по 57 показана защитная муфта 154 с бороздкой 294 длиной 2Lb, которая сочетается с наборами профилей A1, В1, С1 и D1, соответственно, показанными на фиг. с 22 по 25. Соответственно, профиль зажимной втулки на зажимной втулке 200 предусматривает выступ или продольный выступ 292 длиной Lb для соответствия бороздке 294.The profile on the sleeve 154 can be of any suitable shape and can be combined with any suitable profile of the sleeve body 152, such as those shown in FIGS. 22 to 49. For example, in FIG. 54 to 57 show a protective sleeve 154 with a groove 294 of length 2L b , which is combined with the sets of profiles A1, B1, C1 and D1, respectively, shown in FIGS. 22 to 25. Accordingly, the profile of the clamping sleeve on the clamping sleeve 200 provides for a projection or longitudinal projection 292 of length L b to correspond to a groove 294.

Согласно некоторым вариантам осуществления, бороздка 294 может иметь другие подходящие длины. Например, на фиг. с 58 по 61 показана защитная муфта 154 с бороздкой 294 длиной 3Lb, которая сочетается с наборами профилей A1, B1, С1 и D1, соответственно, показанными на фиг. с 22 по 25. Соответственно, профиль зажимной втулки на зажимной втулке 200 предусматривает выступ или продольный выступ 292 длиной 2Lb для соответствия бороздке 294.In some embodiments, groove 294 may have other suitable lengths. For example, in FIG. 58 to 61 show a protective sleeve 154 with a groove 294 of length 3L b , which is combined with the sets of profiles A1, B1, C1 and D1, respectively, shown in FIGS. 22 to 25. Accordingly, the profile of the clamping sleeve on the clamping sleeve 200 provides a protrusion or longitudinal protrusion 292 of length 2L b to correspond to the groove 294.

Согласно некоторым вариантам осуществления, профиль защитной муфты 154 может предусматривать одну или более бороздок и/или один или более продольных выступов.In some embodiments, the profile of the protective sleeve 154 may include one or more grooves and / or one or more longitudinal ridges.

Согласно некоторым вариантам осуществления, профиль защитной муфты 154 может представлять собой профиль, выбранный из тех, что представлены на фиг. с 22 по 49. Например, набор удлиненных профилей может быть получен путем их последовательного соединения в наборе профилей А1 с первыми четырьмя профилями в наборе профилей В2, при этом первые четыре профиля в наборе профилей В2 расположены ниже по стволу скважины от стопорного кольца 192 или на защитной муфте 154.In some embodiments, the profile of the protective sleeve 154 may be a profile selected from those shown in FIG. 22 to 49. For example, a set of elongated profiles can be obtained by daisy-chaining them in a set of profiles A1 with the first four profiles in a set of profiles B2, with the first four profiles in a set of profiles B2 located downhole from the retaining ring 192 or on protective sleeve 154.

Как видно из фиг. 62, согласно некоторым другим вариантам осуществления, профиль муфты (например, профиль муфты в наборе профилей А1) могут располагать ниже по стволу скважины от стопорного кольца 192. Поэтому упор 194 расположен выше по стволу скважины от профиля муфты. Согласно этим вариантам осуществления, каждый выступ на зажимной втулке 200 имеет тупой угол на стороне, расположенной ниже по стволу скважины, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение стопорного кольца 192 зажимной втулкой 200.As seen in FIG. 62, in some other embodiments, the collar profile (eg, the collar profile in the set of profiles A1) may be located downhole from the retaining ring 192. Therefore, the stop 194 is located uphole from the collar profile. In these embodiments, each protrusion on the collar 200 has an obtuse angle on the downhole side to allow the retaining ring 192 to pass through the collar 200 without obstruction.

Как описано выше и показано на фиг. 15А и 15В, скользящую муфту 126 манжетного клапана 100 могут переводить в открытое положение под давлением шарика 242 и зажимной втулки 200, чтобы открыть проходные отверстия для гидравлического разрыва пласта, при этом лепестки 218 зажимной втулки 200 под воздействием давления способны расширяться наружу в радиальном направлении, когда сверху по стволу скважины приложено давление текучей среды и сжатие зажимной втулки приводит к тому, что профиль 212 зажимной втулки вступает в зацепление с упором 194 стопорного кольца 192, вынуждая лепестки 218 расширяться наружу в радиальном направлении для дополнительного зацепления скользящей муфты 106 для лучшего сцепления и, тем самым, дополнительного сопротивления давлению. На фиг. с 63А по 63F более детально показан профиль 212 зажимной втулки, расширяющейся наружу в радиальном направлении.As described above and shown in FIG. 15A and 15B, the sliding sleeve 126 of the lip valve 100 may be pushed open by pressure from the ball 242 and the clamping sleeve 200 to expose the fracturing ports, whereby the petals 218 of the clamping sleeve 200 are able to expand radially outward under pressure. when fluid pressure is applied from the top of the wellbore and compression of the clamping sleeve causes the profile 212 of the clamping sleeve to engage with the stop 194 of the retaining ring 192, causing the petals 218 to expand radially outward to further engage the sliding sleeve 106 for better grip, and , thus, additional resistance to pressure. FIG. 63A through 63F show in greater detail the profile 212 of the clamping sleeve expanding radially outward.

Как видно из фиг. 63А, для простоты описания считается, что бороздки 184А и 184В муфты имеют одинаковый внутренний диаметр, и считается, что продольные выступы 222А и 222В зажимной втулки имеют одинаковый наружный диаметр.As seen in FIG. 63A, for ease of description, sleeve grooves 184A and 184B are assumed to have the same inner diameter and longitudinal projections 222A and 222B of the clamping sleeve are assumed to have the same outer diameter.

Глубину Hsg1 расположенной выше по стволу скважины бороздки 184А муфты измеряют в радиальном направлении между ее наиболее удаленной от центра поверхностью (то есть, их «дном») и ее наиболее близким к центру краем (то есть, ее «верхним» краем, расположенным выше по стволу скважины). Высоту Hsr продольного выступа 232 муфты измеряют в радиальном направлении между его наиболее близкой к центру поверхностью (то есть, ее «верхом») и его наиболее удаленным от центра краем (то есть, его «нижним» краем). Глубину Hsg2 расположенной ниже по стволу скважины бороздки 184В муфты измеряют в радиальном направлении между ее наиболее удаленной от центра поверхностью и ее наиболее близким к центру краем, который также представляет собой наиболее близкий у центру край упора 194.The depth H sg1 of the uphole collar groove 184A is measured radially between its outermost surface (i.e., their "bottom") and its closest to the center edge (i.e., its "top" edge located above along the wellbore). The height H sr of the collar longitudinal lip 232 is measured radially between its closest to the center surface (ie, its “top”) and its most out-of-center edge (ie, its “bottom” edge). The depth H sg2 of the collar groove 184B downhole is measured radially between its outermost surface and its outermost edge, which is also the centermost edge of the abutment 194.

Аналогично, высоту Hcr1 расположенных выше по стволу скважины продольных выступов 222А зажимной втулки измеряют в радиальном направлении между их наиболее удаленной от центра поверхностью (то есть, их «верхом») и их наиболее близким к центру краем, расположенным выше по стволу скважины (то есть, их «нижним» краем, расположенным выше по стволу скважины). Глубину Hcg продольного выступа 234 зажимной втулки измеряют в радиальном направлении между его наиболее близкой к центру поверхностью (то есть, ее «дном») и его наиболее удаленным от центра краем (то есть, его «верхним» краем). Высоту Hcr2 расположенных ниже по стволу скважины продольных выступов 222В зажимной втулки измеряют в радиальном направлении между их наиболее удаленной от центра поверхностью (то есть, их «верхом») и их наиболее близким к центру краем, расположенным ниже по стволу скважины (то есть, их «нижним» краем, расположенным ниже по стволу скважины).Likewise, the height H cr1 of the up-bore longitudinal collars 222A of the collar is measured in the radial direction between their outermost surface (i.e., their "top") and their near-center edge located upstream of the wellbore (i.e. is, their "bottom" edge located higher along the wellbore). The depth H cg of the clamping sleeve longitudinal ridge 234 is measured radially between its closest to the center surface (ie, its “bottom”) and its most out-of-center edge (ie, its “top” edge). The height H cr2 of the downhole longitudinal collars 222B of the collar is measured radially between their outermost surface (i.e., their "top") and their closest downhole edge (i.e., their "bottom" edge located down the wellbore).

Согласно некоторым вариантам осуществления, как показано на фиг. с 63А по 63С, Hsg1=Hsg2=Hsr=Hs и Hcr1=Hcr2=Hcr. Как видно из фиг. 63В, для того, чтобы обеспечить возможность расширения профиля 212 зажимной втулки наружу в радиальном направлении, когда профиль 212 зажимной втулки входит в зацепление с профилем 182 муфты, необходимо, чтобы между каждой из бороздок 184А м 184В и бороздкой 234 зажимной втулки и каждым из продольных выступов 222А и 222В и продольным выступом 232 муфты сохранялся просвет. Другими словами, Hs-Hcr>0, Hcg-Hcr>0 и ε2>0. Поэтому согласно этим вариантам осуществления, Hs>Hcr, Hcg>Hcr и ε2>0.In some embodiments, as shown in FIG. from 63A to 63C, H sg1 = H sg2 = H sr = H s and H cr1 = H cr2 = H cr . As seen in FIG. 63B, in order to allow the profile 212 of the clamping sleeve to expand radially outwardly when the profile 212 of the clamping sleeve engages the profile 182 of the sleeve, it is necessary that between each of the grooves 184A and 184B and the groove 234 of the clamping sleeve and each of the longitudinal the lugs 222A and 222B and the longitudinal projection 232 of the sleeve retained clearance. In other words, H s -H cr > 0, H cg -H cr > 0 and ε 2 > 0. Therefore, according to these embodiments, H s > H cr , H cg > H cr, and ε 2 > 0.

Согласно некоторым вариантам осуществления, где Hsg1=Hsg2=Hsr=Hs и Hcr1=Hcr2=Hcr и бороздка 234 зажимной втулки находится в местоположении около центра длинной оси профиля 212 зажимной втулки, бороздка 234 зажимной втулки представляет собой наиболее расширенную часть, где лепестки 218 расширены наружу в радиальном направлении или изогнуты (фиг. 63С). Согласно этим вариантам осуществления, необходимо, чтобы Hs>Hcr, Hcg>Hcr и ε2>0. Предпочтительно, чтобы просвет между бороздкой 232 зажимной втулки и продольным выступом 232 муфты был больше или равен просвету между бороздкой 184А/184В муфты и соответствующим продольным выступом 222А/222В зажимной втулки. Другими словами, Hs-Hcr>0, Hcg-Hcr>0, Hcg-Hcr>Hs-Hcr и ε2>0. Поэтому согласно этим вариантам осуществления, Hcg≥Hs>Hcr и ε2>0. Согласно некоторым вариантам осуществления, предпочтительно, чтобы Hcg=Hs>Hcr и ε2>0 так, чтобы когда профиль 212 зажимной втулки расширен наружу в радиальном направлении в профиле 182 муфты, продольный выступ 234 зажимной втулки мог полностью вступать в зацепление с продольным выступом 232 муфты и закрывать просвет между ними.In some embodiments, where H sg1 = H sg2 = H sr = H s and H cr1 = H cr2 = H cr and the collar groove 234 is at a location near the center of the long axis of the collar profile 212, the collar groove 234 is the most an expanded portion where the petals 218 are radially expanded outward or curved (FIG. 63C). According to these embodiments, H s > H cr , H cg > H cr, and ε 2 > 0 are required. Preferably, the clearance between the collar groove 232 and the sleeve longitudinal lip 232 is greater than or equal to the clearance between the sleeve groove 184A / 184B and the corresponding collar longitudinal lip 222A / 222B. In other words, H s -H cr > 0, H cg -H cr > 0, H cg -H cr > H s -H cr and ε 2 > 0. Therefore, according to these embodiments, H cgH s > H cr and ε 2 > 0. In some embodiments, it is preferred that H cg = H s > H cr and ε 2 > 0 so that when the clamping sleeve profile 212 is expanded radially outward in the sleeve profile 182, the longitudinal protrusion 234 of the clamping sleeve can fully engage with longitudinal protrusion 232 of the coupling and close the gap between them.

Как показано на фиг. 63В и 63С, после того, как зажимная втулка 200 вступает в зацепление со скользящей муфтой 106, дополнительное давление сверху по стволу скважины от нее может перемещать зажимную втулку 200 дальше вниз по стволу скважины, заставляя лепестки 218 расширяться наружу в радиальном направлении или изгибаться и дополнительно еще сильнее вступать в сопряженное зацепление со скользящей муфтой 106.As shown in FIG. 63B and 63C, after the collar 200 engages with the sliding sleeve 106, additional pressure uphole therefrom may move the collar 200 further down the wellbore causing the petals 218 to expand radially outward or flex and further engage even more strongly with the sliding sleeve 106.

Согласно некоторым вариантам осуществления, как показано на фиг. с 63D по 63F, глубина бороздки 184А муфты, находящейся выше по стволу скважины, такая же, как и высота продольного выступа 232 муфты. Однако бороздка 184В муфты, находящаяся ниже по стволу скважины, имеет глубину, которая больше глубины находящейся выше по стволу скважины бороздки 184А муфты. То есть, Hsg1=Hsr=Hs и Hsg2>Hs. Высоты продольных выступов 222А и 222В зажимной втулки и глубина бороздки 234 зажимной втулки одинаковы. То есть, Hcr1=Hcr2=Hcr.In some embodiments, as shown in FIG. 63D through 63F, the depth of the up-hole sleeve groove 184A is the same as the height of the longitudinal lip 232 of the sleeve. However, the collar groove 184B below the wellbore has a depth that is greater than the depth of the upbore collar groove 184A. That is, H sg1 = H sr = H s and H sg2 > H s . The heights of the clamping sleeve longitudinal projections 222A and 222B and the depth of the clamping sleeve groove 234 are the same. That is, H cr1 = H cr2 = H cr .

Как видно из фиг. 63Е, согласно этим вариантам осуществления, Hcg+Hsg2-Hcr-Hs>0, Hsg2-Hcr>0 и ε2>0, чтобы обеспечить расширение профиля 212 зажимной втулки наружу в радиальном направлении, когда профиль 212 зажимной втулки вступает в зацепление с профилем 182 муфты.As seen in FIG. 63E, according to these embodiments, H cg + H sg2 -H cr -H s > 0, H sg2 -H cr > 0, and ε 2 > 0 to allow the clamping sleeve profile 212 to expand radially outwardly when the clamping profile 212 is sleeve engages with profile 182 of the coupling.

Согласно некоторым вариантам осуществления, где Hsg1=Hsr=Hs, Hsg2>Hs, Hcr1=Hcr2=Hcr и бороздка 234 зажимной втулки находится в местоположении около центра длинной оси профиля 212 зажимной втулки, бороздка 234 зажимной втулки представляет собой наиболее расширенную часть, где лепестки 218 расширены наружу в радиальном направлении (фиг. 63Е).In some embodiments, where H sg1 = H sr = H s , H sg2 > H s , H cr1 = H cr2 = H cr, and the collar groove 234 is at a location near the center of the long axis of the collar profile 212, the collar groove 234 is the most widened portion where the petals 218 are radially extended outward (FIG. 63E).

Согласно этим вариантам осуществления, Hcg+Hsg2-Hcr-Hs>0, Hsg2-Hcr>0 и ε2>0. Предпочтительно, чтобы просвет между бороздкой 232 зажимной втулки и продольным выступом 232 муфты был больше или равен просвету между бороздкой 184А/184В муфты и соответствующим продольным выступом 222А/222В зажимной втулки. Другими словами, Hcg+Hsg2-Hcr-Hs≥Hsg2-Hcr. Поэтому согласно этим вариантам осуществления, Hsg2>Hcr, Hcg≥Hs и ε2>0. Согласно некоторым вариантам осуществления, предпочтительно, чтобы Hsg2>Hcr, Hcg=Hs и ε2>0 так, чтобы когда профиль 212 зажимной втулки расширен наружу в радиальном направлении в профиле 182 муфты, продольный выступ 234 зажимной втулки мог полностью вступать в зацепление с продольным выступом 232 муфты и закрывать просвет между ними.According to these embodiments, H cg + H sg2 —H cr —H s > 0, H sg2 —H cr > 0, and ε 2 > 0. Preferably, the clearance between the collar groove 232 and the sleeve longitudinal lip 232 is greater than or equal to the clearance between the sleeve groove 184A / 184B and the corresponding collar longitudinal lip 222A / 222B. In other words, H cg + H sg2 -H cr -H s ≥H sg2 -H cr . Therefore, according to these embodiments, H sg2 > H cr , H cgH s, and ε 2 > 0. According to some embodiments, it is preferred that H sg2 > H cr , H cg = H s and ε 2 > 0 so that when the clamping sleeve profile 212 is expanded radially outward in the sleeve profile 182, the longitudinal protrusion 234 of the clamping sleeve can fully enter into engagement with the longitudinal protrusion 232 of the clutch and close the gap between them.

Несмотря на то, что варианты осуществления были описаны выше со ссылкой на прилагаемые фигуры, специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть внесены изменения и дополнения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying figures, those skilled in the art will appreciate that changes and additions can be made without departing from the scope of the present invention.

Для полного определения настоящего изобретения и его предполагаемого объема следует ссылаться на краткое изложение сущности изобретения и прилагаемую формулу изобретения вместе с подробным описанием и чертежами, включенными в настоящий документ, согласно их целенаправленного толкования.For a complete definition of the present invention and its intended scope, reference should be made to the Summary of the Invention and the appended claims, together with the detailed description and drawings included herein, in accordance with their intended interpretation.

Claims (58)

1. Зажимная втулка для применения с манжетным клапаном, содержащим корпус клапана, имеющий проходящий через него продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки, и скользящую муфту, расположенную в продольном канале корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины, закрывая одно или более отверстий для текучей среды, и открытым положением ниже по стволу скважины, открывая одно или более отверстий для текучей среды, причем скользящая муфта содержит продольный канал для расположения в нем зажимной втулки, причем зажимная втулка содержит:1. A clamping sleeve for use with a lip valve, comprising a valve body having a longitudinal bore extending therethrough and one or more fluid openings on an uphole portion of its sidewall, and a sliding sleeve disposed in the longitudinal bore of the valve body, and movable between a closed position up-borehole, closing one or more fluid openings, and an open position down-borehole, opening one or more fluid openings, wherein the sliding sleeve comprises a longitudinal channel for positioning a clamping sleeve therein , and the clamping sleeve contains: седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, которая наклонена радиально внутрь сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки; иa ball seat having a ball seat surface that is inclined radially inwardly from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve; and расширяемую в радиальном направлении часть, расположенную в непосредственной близости и проходящую по окружности вокруг указанного седла шарика; иa radially expandable portion located in close proximity and circumferentially around said ball seat; and при этом расширяемая в радиальном направлении часть выполнена с возможностью расширения наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,09% под давлением по меньшей мере 150 фунтов на квадратный дюйм, которое действует на шарик, сидящий в указанном седле шарика, так что образует уплотнение в месте контакта между зажимной втулкой и продольным каналом скользящей муфты, когда зажимная втулка расположена в скользящей муфте.the radially expandable portion is configured to expand radially outwardly by at least 0.09% under a pressure of at least 150 psi, which acts on the ball seated in said ball seat so that it forms a seal in the point of contact between the clamping sleeve and the longitudinal bore of the sliding sleeve when the clamping sleeve is located in the sliding sleeve. 2. Зажимная втулка по п. 1, в которой при приложении к шарику указанного давления текучей среды расширяемая в радиальном направлении часть расширяется наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2%.2. A clamping sleeve as claimed in claim 1, wherein when said pressure is applied to the ball, the radially expandable portion expands radially outwardly by at least 0.2%. 3. Зажимная втулка по п. 2, в которой при приложении к шарику указанного давления текучей среды величиной около 1500 фунтов на дюйм или больше, расширяемая в радиальном направлении часть расширяется наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2%.3. The clamping sleeve of claim 2, wherein when said fluid pressure of about 1500 psi or more is applied to the ball, the radially expandable portion expands radially outwardly by at least 0.2%. 4. Зажимная втулка по п. 1, в которой угол наклона составляет от около 25° до около 70°.4. The clamping sleeve of claim 1, wherein the angle of inclination is from about 25 ° to about 70 °. 5. Зажимная втулка по п. 1, в которой угол наклона составляет около 35°.5. A clamping sleeve according to claim 1, wherein the angle of inclination is about 35 °. 6. Зажимная втулка по п. 3, в которой угол наклона составляет от около 50° до около 60°.6. The clamping sleeve of claim 3, wherein the angle of inclination is from about 50 ° to about 60 °. 7. Зажимная втулка по п. 1, в которой седло шарика и расширяемая в радиальном направлении часть указанной зажимной втулки каждый расположены вместе, рядом с расположенным выше по стволу скважины концом указанной зажимной втулки.7. A clamping sleeve according to claim 1, wherein a ball seat and a radially expandable portion of said clamping sleeve are each positioned together adjacent an uphole end of said clamping sleeve. 8. Зажимная втулка по любому из пп. 1-7, в которой угол наклона составляет около 55°.8. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-7, in which the angle of inclination is about 55 °. 9. Зажимная втулка по любому из пп. 1-8, в которой расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика состоит из материала, имеющего модуль упругости около 29 000 000 фунтов на квадратный дюйм.9. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-8, in which the radially expandable portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat is composed of a material having a modulus of elasticity of about 29,000,000 psi. 10. Зажимная втулка по любому из пп. 1-9, в которой по меньшей мере расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика изготовлена из металла или содержит металл.10. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-9, in which at least the radially expandable part of the clamping sleeve in the region of the ball seat is made of metal or contains metal. 11. Зажимная втулка по любому из пп. 1-10, в которой расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика содержит сталь класса N80 согласно Американскому нефтяному институту (API N80).11. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-10, wherein the radially expandable portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat contains American Petroleum Institute N80 (API N80) steel. 12. Зажимная втулка по любому из пп. 1-10, в которой расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки в области седла шарика изготовлена из стали класса API P110.12. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-10, in which the radially expandable part of the clamping sleeve in the area of the ball seat is made of API P110 steel. 13. Зажимная втулка по любому из пп. 1-12, которая дополнительно содержит:13. Clamping sleeve according to any one of paragraphs. 1-12, which additionally contains: цилиндрическую часть выше по стволу скважины;the cylindrical part up the wellbore; цилиндрическую часть ниже по стволу скважины; иa cylindrical part down the wellbore; and по меньшей мере один гибко-упругий лепесток, расположенный на внешней кольцевой поверхности указанной зажимной втулки, при этом каждый лепесток соединен с частью выше по стволу скважины и частью ниже по стволу скважины на его двух соответствующих продольно-противоположных друг другу концах; иat least one flexible-elastic petal located on the outer annular surface of the specified clamping sleeve, with each petal being connected to a part above the wellbore and a part below the wellbore at its two corresponding longitudinally opposite each other ends; and при этом по меньшей мере один лепесток содержит на его наружной поверхности профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты на внутренней поверхности скользящей муфты.wherein at least one petal contains on its outer surface the profile of the clamping sleeve corresponding to the profile of the sleeve on the inner surface of the sliding sleeve. 14. Зажимная втулка по п. 12, в которой при сопряженном сцеплении указанного лепестка с указанным профилем муфты и при приложении указанного давления к указанному шарику, когда указанный шарик посажен на указанное седло шарика, указанный по меньшей мере один гибко-упругий лепесток изгибается наружу в радиальном направлении так, что профиль зажимной втулки дополнительно и в большей степени входит в сопряженное сцепление с профилем муфты на внутренней поверхности указанной скользящей муфты.14. The clamping sleeve according to claim 12, in which when the said petal is coupled with the specified profile of the coupling and when the specified pressure is applied to the specified ball, when the specified ball is seated on the specified ball seat, the specified at least one flexible-elastic petal is bent outward in radially so that the profile of the clamping sleeve additionally and to a greater extent engages with the profile of the sleeve on the inner surface of said sliding sleeve. 15. Манжетный клапан, содержащий:15. A cuff valve containing: корпус клапана, имеющий проходящий через него продольный канал и одно или более отверстий для текучей среды на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки;a valve body having a longitudinal bore extending therethrough and one or more fluid openings on an up-borehole portion of its sidewall; скользящую муфту, расположенную в продольном канале корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины, закрывая одно или более отверстий для текучей среды, и открытым положением ниже по стволу скважины, открывая одно или более отверстий для текучей среды, причем скользящая муфта содержит продольный канал; иa sliding sleeve located in the longitudinal bore of the valve body and configured to move between a closed position up-borehole, closing one or more fluid openings, and an open position down-borehole, opening one or more fluid openings, the sliding the sleeve contains a longitudinal channel; and зажимную втулку для расположения в канале скользящей муфты;clamping sleeve for positioning in the channel of the sliding sleeve; при этом зажимная втулка содержит:the clamping sleeve contains: седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, которая радиально наклонена внутрь сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки; иa ball seat having a ball seat surface that is radially inclined inwardly from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve; and расширяемую в радиальном направлении часть, расположенную в непосредственной близости и проходящую по окружности вокруг указанного седла шарика; иa radially expandable portion located in close proximity and circumferentially around said ball seat; and при этом расширяемая в радиальном направлении часть выполнена с возможностью расширения наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,09% под давлением по меньшей мере 150 фунтов на квадратный дюйм, которое действует на шарик, сидящий в указанном седле шарика, так что образует уплотнение в месте контакта между зажимной втулкой и продольным каналом скользящей муфты, когда зажимная втулка расположена в скользящей муфте.the radially expandable portion is configured to expand radially outwardly by at least 0.09% under a pressure of at least 150 psi, which acts on the ball seated in said ball seat so that it forms a seal in the point of contact between the clamping sleeve and the longitudinal bore of the sliding sleeve when the clamping sleeve is located in the sliding sleeve. 16. Манжетный клапан по п. 15, в котором при приложении указанного давления по меньшей мере 150 фунтов на квадратный дюйм расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки расширяется наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2%.16. The lip valve of claim 15, wherein when said pressure of at least 150 psi is applied, the radially expandable portion of the clamping sleeve expands radially outwardly by at least 0.2%. 17. Манжетный клапан по п. 16, в котором при приложении давления около 1500 фунтов на квадратный дюйм или больше, расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки расширяется наружу в радиальном направлении по меньшей мере на 0,2% относительно наружного диаметра зажимной втулки.17. The lip valve of claim 16, wherein when a pressure of about 1500 psi or more is applied, the radially expandable portion of the clamping sleeve expands radially outwardly by at least 0.2% of the outer diameter of the collet. 18. Манжетный клапан по п. 15, в котором угол наклона седла шарика зажимной втулки составляет от около 15° до около 70°.18. The lip valve of claim 15, wherein the ball seat angle of the clamping sleeve is about 15 ° to about 70 °. 19. Манжетный клапан по п. 15, в котором угол наклона седла шарика составляет около 35°.19. The lip valve of claim 15, wherein the ball seat angle is about 35 °. 20. Манжетный клапан по п. 15, в котором угол наклона составляет от около 50° до около 60°.20. The cuff valve of claim 15, wherein the angle of inclination is from about 50 ° to about 60 °. 21. Манжетный клапан по любому из пп. 15-20, в котором седло шарика расположено рядом с расположенным выше по стволу скважины концом указанной зажимной втулки.21. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-20, in which the ball seat is located adjacent to the up-wellbore end of the specified clamping sleeve. 22. Манжетный клапан по любому из пп. 15-18, в котором угол наклона составляет около 55°.22. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-18, in which the angle of inclination is about 55 °. 23. Манжетный клапан по любому из пп. 15-22, в котором по меньшей мере расширяемая в радиальном направлении часть зажимной втулки изготовлена из металла или содержит металл.23. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-22, in which at least the radially expandable portion of the clamping sleeve is made of metal or contains metal. 24. Манжетный клапан по любому из пп. 15-20, в котором расширяемая в радиальном направлении часть его зажимной втулки содержит сталь класса API N80.24. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-20, in which the radially expandable portion of its clamping sleeve contains API N80 steel. 25. Манжетный клапан по любому из пп. 15-20, в котором расширяемая в радиальном направлении часть его зажимной втулки содержит сталь класса API P110.25. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-20, in which the radially expandable part of its clamping sleeve contains steel grade API P110. 26. Манжетный клапан по любому из пп. 15-25, в котором зажимная втулка дополнительно содержит:26. The cuff valve according to any one of paragraphs. 15-25, in which the clamping sleeve additionally contains: цилиндрическую часть выше по стволу скважины;the cylindrical part up the wellbore; цилиндрическую часть ниже по стволу скважины; иa cylindrical part down the wellbore; and множество гибко-упругих лепестков, соответственно соединенных с частью выше по стволу скважины и частью ниже по стволу скважины на их двух продольно-противоположных концах; иa plurality of flexible-elastic petals, respectively, connected to a part above the wellbore and a part below the wellbore at their two longitudinally opposite ends; and при этом по меньшей мере один лепесток содержит на его наружной поверхности профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты на внутренней поверхности скользящей муфты.wherein at least one petal contains on its outer surface the profile of the clamping sleeve corresponding to the profile of the sleeve on the inner surface of the sliding sleeve. 27. Манжетный клапан по п. 26, в котором при сопряженном сцеплении указанного лепестка с указанным профилем муфты и при приложении указанного давления к указанному шарику, когда указанный шарик посажен на указанное седло шарика, указанный по меньшей мере один гибкий лепесток изгибается наружу в радиальном направлении так, что профиль зажимной втулки дополнительно и в большей степени входит в сопряженное сцепление с профилем муфты на внутренней поверхности указанной скользящей муфты.27. A cuff valve according to claim 26, wherein when said petal is coupled to said clutch profile and when said pressure is applied to said ball, when said ball is seated on said ball seat, said at least one flexible petal is bent outward in a radial direction so that the profile of the clamping sleeve additionally and to a greater extent engages with the profile of the sleeve on the inner surface of said sliding sleeve. 28. Зажимная втулка для применения с манжетным клапаном, содержащим корпус клапана, имеющий проходящий через него продольный канал и одно или более отверстий на расположенной выше по стволу скважины части его боковой стенки, и металлическую скользящую муфту, расположенную в канале корпуса клапана и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением выше по стволу скважины, закрывая одно или более отверстий для текучей среды, и открытым положением ниже по стволу, открывая одно или более отверстий для текучей среды, при этом скользящая муфта содержит профиль муфты на ее внутренней поверхности и продольный канал для расположения в нем зажимной втулки, причем зажимная втулка содержит:28. A clamping sleeve for use with a lip valve, comprising a valve body having a longitudinal bore extending therethrough and one or more openings in an up-borehole portion of its sidewall, and a metal sliding sleeve disposed in the bore of the valve body and configured to movement between a closed position up-borehole, closing one or more fluid openings, and an open position down-bore, opening one or more fluid openings, wherein the sliding sleeve comprises a sleeve profile on its inner surface and a longitudinal channel for positioning it contains a clamping sleeve, wherein the clamping sleeve contains: седло шарика, имеющее поверхность седла шарика, которая радиально наклонена внутрь сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки;a ball seat having a ball seat surface that is radially inclined inwardly from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve; цилиндрическую часть выше по стволу скважины;the cylindrical part up the wellbore; цилиндрическую часть ниже по стволу скважины; иa cylindrical part down the wellbore; and множество гибко-упругих лепестков, соответственно соединенных с частью выше по стволу скважины и частью ниже по стволу скважины на их двух продольно-противоположных концах; иa plurality of flexible-elastic petals, respectively, connected to a part above the wellbore and a part below the wellbore at their two longitudinally opposite ends; and при этом каждый из указанных лепестков содержит на его наружной поверхности профиль зажимной втулки, соответствующий профилю муфты; иwherein each of the said petals contains on its outer surface the profile of the clamping sleeve, corresponding to the profile of the coupling; and при этом при сопряженном соединении указанных лепестков с указанным профилем муфты, и при посадке шарика на указанное седло шарика, и при приложении давления текучей среды к указанному шарику, когда указанный шарик посажен на указанное седло шарика, указанные гибкие лепестки выполнены с возможностью изгибаться наружу в радиальном направлении так, что профиль зажимной втулки дополнительно и в большей степени входит в сопряженное сцепление с профилем муфты на внутренней поверхности указанной скользящей муфты.at the same time, when the said petals are coupled with the specified profile of the coupling, and when the ball lands on the specified ball seat, and when fluid pressure is applied to the specified ball, when the specified ball is seated on the specified ball seat, the said flexible petals are made with the ability to bend outward in a radial direction so that the profile of the clamping sleeve additionally and to a greater extent engages with the profile of the sleeve on the inner surface of said sliding sleeve. 29. Способ приведения в действие скользящей муфты, имеющей продольный канал, при этом способ включает:29. A method for actuating a sliding sleeve having a longitudinal channel, the method comprising: предоставление зажимной втулки, выполненной с возможностью расположения в канале скользящей муфты, при этом указанная зажимная втулка содержит расширяемую наружу в радиальном направлении металлическую часть, расположенную рядом с расположенным выше по стволу скважины концом зажимной втулки, и седла шарика, имеющего поверхность седла шарика, которая радиально наклонена внутрь сверху вниз по стволу скважины под острым углом наклона к продольной оси зажимной втулки;providing a clamping sleeve configured to be positioned in a bore of a sliding sleeve, said clamping sleeve comprising a radially outward expandable metal portion adjacent the uphole end of the clamping sleeve, and a ball seat having a ball seat surface that is radially inclined inwardly from top to bottom along the wellbore at an acute angle of inclination to the longitudinal axis of the clamping sleeve; инициирование течения зажимной втулки вниз в ствол скважины и ее фиксации в канале скользящей муфты;initiating downward flow of the clamping sleeve into the wellbore and fixing it in the bore of the sliding sleeve; течение шарика вниз в ствол скважины и посадка шарика в седло шарика;flowing the ball down into the borehole and landing the ball in the ball seat; приложение первого давления текучей среды сверху по стволу скважины, чтобы прижать шарик к седлу шарика и вызвать расширение части зажимной втулки в области седла шарика наружу в радиальном направлении с тем, чтобы образовать уплотнение в месте контакта зажимной втулки в области седла шарика и скользящей муфты; иapplying a first fluid pressure from the top of the wellbore to press the ball against the ball seat and cause the portion of the clamping sleeve in the area of the ball seat to expand outward in the radial direction to form a seal at the contact of the clamping sleeve in the area of the ball seat and the sliding sleeve; and приложение второго давления текучей среды сверху по стволу скважины для срезания срезных штифтов и скольжения скользящей муфты вниз по стволу скважины и открытия отверстия.applying a second fluid pressure from the top of the wellbore to shear the shear pins and slide the sliding sleeve down the wellbore and open the hole.
RU2020119144A 2017-11-21 2017-11-21 Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals RU2749138C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CA2017/051391 WO2019100138A1 (en) 2017-11-21 2017-11-21 Collet with ball-actuated expandable seal and/or pressure augmented radially expandable splines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749138C1 true RU2749138C1 (en) 2021-06-04

Family

ID=66630356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119144A RU2749138C1 (en) 2017-11-21 2017-11-21 Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN111601948B (en)
AU (1) AU2017440806A1 (en)
EC (1) ECSP20032745A (en)
MX (1) MX2020005300A (en)
RU (1) RU2749138C1 (en)
WO (1) WO2019100138A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439420A (en) * 2020-11-06 2022-05-06 中国石油化工股份有限公司 Cage-type limiting full-bore switch sliding sleeve
CN115075793B (en) * 2022-07-01 2023-07-25 西南石油大学 Infinite intelligent sliding sleeve
US11885196B1 (en) 2022-10-24 2024-01-30 Cnpc Usa Corporation Retrievable packer with slotted sleeve release

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070221384A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Murray Douglas J Frac system without intervention
CN202914037U (en) * 2012-11-16 2013-05-01 西安鼎盛石油科技有限责任公司 Ball seat used for gas well staged fracturing ball sliding sleeve
US9316084B2 (en) * 2011-12-14 2016-04-19 Utex Industries, Inc. Expandable seat assembly for isolating fracture zones in a well
CN105696976A (en) * 2016-01-20 2016-06-22 中国石油化工股份有限公司 Movable sealed type sliding sleeve opening tool
RU2616055C2 (en) * 2012-12-13 2017-04-12 Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК Sliding hub, which has oblique tapering segmented ball seat
CA2927850C (en) * 2015-04-27 2017-05-09 Sc Asset Corporation System for successively uncovering ports along a wellbore to permit injection of a fluid along said wellbore
CA2948027A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-10 Ncs Multistage Inc. Apparatuses and methods for enabling multistage hydraulic fracturing

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7445047B2 (en) * 2005-10-24 2008-11-04 Baker Hughes Incorporated Metal-to-metal non-elastomeric seal stack
EP1951988A2 (en) * 2005-11-24 2008-08-06 Churchill Drilling Tools Limited Downhole tool
US8439116B2 (en) * 2009-07-24 2013-05-14 Halliburton Energy Services, Inc. Method for inducing fracture complexity in hydraulically fractured horizontal well completions
GB2491140B (en) * 2011-05-24 2016-12-21 Caledyne Ltd Improved flow control system
US9260956B2 (en) * 2012-06-04 2016-02-16 Schlumberger Technology Corporation Continuous multi-stage well stimulation system
GB2545583B (en) * 2014-10-08 2019-05-15 Weatherford Tech Holdings Llc Stage tool
CA2966123C (en) * 2017-05-05 2018-05-01 Sc Asset Corporation System and related methods for fracking and completing a well which flowably installs sand screens for sand control

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070221384A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Murray Douglas J Frac system without intervention
US9316084B2 (en) * 2011-12-14 2016-04-19 Utex Industries, Inc. Expandable seat assembly for isolating fracture zones in a well
CN202914037U (en) * 2012-11-16 2013-05-01 西安鼎盛石油科技有限责任公司 Ball seat used for gas well staged fracturing ball sliding sleeve
RU2616055C2 (en) * 2012-12-13 2017-04-12 Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК Sliding hub, which has oblique tapering segmented ball seat
CA2927850C (en) * 2015-04-27 2017-05-09 Sc Asset Corporation System for successively uncovering ports along a wellbore to permit injection of a fluid along said wellbore
CA2948027A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-10 Ncs Multistage Inc. Apparatuses and methods for enabling multistage hydraulic fracturing
CN105696976A (en) * 2016-01-20 2016-06-22 中国石油化工股份有限公司 Movable sealed type sliding sleeve opening tool

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019100138A1 (en) 2019-05-31
CN111601948B (en) 2023-06-13
ECSP20032745A (en) 2020-09-30
MX2020005300A (en) 2020-10-19
CN111601948A (en) 2020-08-28
AU2017440806A1 (en) 2020-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10954747B2 (en) Collet with ball-actuated expandable seal and/or pressure augmented radially expandable splines
RU2759114C1 (en) System and method for multi-stage stimulation of wells
US20050217866A1 (en) Mono diameter wellbore casing
US11255158B2 (en) Locking ring system for use in fracking operations
US11248445B2 (en) Profile-selective sleeves for subsurface multi-stage valve actuation
RU2749138C1 (en) Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals
CA2986352C (en) Locking ring system for use in fracking operations
CN111615581B (en) Profile selective sleeve for subsurface multistage valve actuation
CA2986346C (en) Profile-selective sleeves for subsurface multi-stage valve actuation
US10570686B2 (en) Top set liner hanger and packer with hanger slips above the packer seal
RU2757889C1 (en) System with a fixating ring for use in hydraulic formation fracturing operations
CA2986338C (en) Collet with ball-actuated expandable seal and/or pressure augmented radially expandable splines
US20170362915A1 (en) Mechanically operated reverse cementing crossover tool