RU2788698C1 - Downhole tool and method of its use - Google Patents

Downhole tool and method of its use Download PDF

Info

Publication number
RU2788698C1
RU2788698C1 RU2022106916A RU2022106916A RU2788698C1 RU 2788698 C1 RU2788698 C1 RU 2788698C1 RU 2022106916 A RU2022106916 A RU 2022106916A RU 2022106916 A RU2022106916 A RU 2022106916A RU 2788698 C1 RU2788698 C1 RU 2788698C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
downhole tool
wedge
tool
support ring
mandrel
Prior art date
Application number
RU2022106916A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Габриел СЛАП
Мартин КОРОНАДО
Original Assignee
Дзе Веллбосс Компани, Ллс
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 Дзе Веллбосс Компани, Ллс filed Critical Дзе Веллбосс Компани, Ллс
Application granted granted Critical
Publication of RU2788698C1 publication Critical patent/RU2788698C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: drilling.
SUBSTANCE: the invention relates to a downhole tool that can be used to isolate the wellbore. A downhole tool for isolating a wellbore for hydraulic fracturing is claimed, containing a taper mandrel containing a distal end, a proximal end, an outer surface and an inner flow channel, and the taper mandrel additionally contains a ball seat formed in the inner flow channel, a support ring engaged in a sliding manner with the proximal end of the taper mandrel. The support ring additionally contains the outer groove for the sealing element, the sealing element located in the outer groove for the sealing element, a wedge die connected to the distal end and a lower sleeve connected to the slip. In this case, the slip contains at least one groove of the slip, which forms a side hole in the slip, which is determined by the depth that extends from the outer surface of the slip to the inner surface of the slip. Moreover, the outer surface contains the first inclined surface and the second inclined surface. In this case, the first inclined surface contains the first plane, which in cross-section is intersected in half by the longitudinal axis at the first angle in the range from 5 to 10°, and the second inclined surface contains the second plane, which in cross-section is intersected in half by the longitudinal axis at an angle negative with respect to the first angle. Moreover, the first inclined surface and the second inclined surface converge at the crest, and the crest has a crest wall thickness exceeding the wall thickness of the furthest distal end and the wall thickness of the nearest end.
EFFECT: providing a reliable seal in relation to the surrounding tubular element while simplifying the design of the device
20 cl, 11 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Это раскрытие в целом относится к скважинным инструментам и связанным с ними системам и способам, используемым в стволах нефтяных и газовых скважин. Более конкретно, данное раскрытие относится к скважинной системе и инструменту, которые могут быть спущены в ствол скважины и могут быть использованы для изоляции ствола скважины, а также к способам, относящимся к ним. В конкретных вариантах осуществления скважинный инструмент может представлять собой пробку, изготовленную из разбуриваемых материалов. В других вариантах осуществления один или большее количество компонентов могут быть изготовлены из растворимого материала, любой из которых может быть на основе композита или металла. [0001] This disclosure generally relates to downhole tools and associated systems and methods used in oil and gas wellbores. More specifically, this disclosure relates to a downhole system and tool that can be run into a wellbore and can be used to isolate the wellbore, as well as methods related thereto. In specific embodiments, the downhole tool may be a plug made from drillable materials. In other embodiments, one or more of the components may be made from a soluble material, any of which may be composite or metal based.

Уровень техникиState of the art

[0002] Нефтяная или газовая скважина включает в себя ствол скважины, проходящий в подземный пласт на некоторой глубине ниже поверхности (например, поверхности Земли), и обычно облицован трубчатым элементом, таким как обсадная колонна, для увеличения прочности скважины. Многие коммерчески жизнеспособные источники углеводородов находятся в «плотных» коллекторах, что означает, что целевой углеводородный продукт не может быть легко извлечен. Окружающий эти коллекторы пласт (например, сланцевый) обычно имеет низкую проницаемость, и добывать углеводороды (т.е. газ, нефть и т.д.) в промышленных количествах из этого пласта без использования бурения, сопровождаемого операциями гидроразрыва пласта, неэкономично. [0002] An oil or gas well includes a wellbore extending into a subterranean formation at some depth below the surface ( e.g. , the Earth's surface), and is typically lined with a tubular member, such as a casing, to increase the strength of the well. Many commercially viable sources of hydrocarbons are in "tight" reservoirs, which means that the desired hydrocarbon product cannot be easily recovered. The formation surrounding these reservoirs ( eg shale) usually has low permeability and it is uneconomical to produce commercial quantities of hydrocarbons ( i.e. gas, oil, etc.) from this formation without the use of drilling followed by hydraulic fracturing operations.

[0003] В настоящее время гидроразрыв широко распространен в отрасли и обычно понимается как использование набора пробок определенного типа в стволе скважины ниже или за пределами соответствующей целевой зоны с последующей закачкой или нагнетанием жидкости для гидроразрыва под высоким давлением в указанную зону. По экономическим причинам гидроразрыв (и любая связанная с ним или периферийная операция) в настоящее время является сверхконкурентоспособным, и для того, чтобы оставаться конкурентоспособным, инновации имеют первостепенное значение. Пробка для гидроразрыва и сопровождающая операция могут быть такими, как описано или иным образом раскрыто в патенте США №8,955,605. [0003] Fracturing is now widely used in the industry and is generally understood as the use of a set of plugs of some type in a wellbore below or outside of the respective target zone, followed by pumping or injecting a high pressure fracturing fluid into said zone. For economic reasons, hydraulic fracturing (and any associated or peripheral operation) is currently ultra-competitive, and in order to remain competitive, innovation is paramount. The fracturing plug and accompanying operation may be as described or otherwise disclosed in US Pat. No. 8,955,605.

[0004] На фиг. 1 проиллюстрирована обычная система 100 установки пробки, которая включает использование скважинного инструмента 102, используемого для установки пробки секции ствола 106 скважины, пробуренного в пласте 110. Инструмент или пробка 102 могут быть опущены в ствол 106 скважины с помощью рабочей колонны 112 (например, электрокабеля, кабеля, гибкой насосно-компрессорной трубы и т.д.) и/или с помощью установочного инструмента 117, в зависимости от обстоятельств. Инструмент 102 в целом включает в себя корпус 103 со сжимаемым уплотнительным элементом 122 для уплотнения инструмента 102 относительно внутренней поверхности 107 окружающего трубчатого элемента, такого как обсадная колонна 108. Инструмент 102 может включать в себя уплотнительный элемент 122, расположенный между одной или большим количеством клиновых плашек 109, 111, которые используются для удержания инструмента 102 на месте. [0004] FIG. 1 illustrates a conventional plug setting system 100 that includes the use of a downhole tool 102 used to plug a section of a wellbore 106 drilled into a formation 110. The tool or plug 102 may be lowered into the wellbore 106 using a workstring 112 ( e.g. , electric cable, cable, flexible tubing, etc.) and/or using the installation tool 117, as the case may be. The tool 102 generally includes a housing 103 with a compressible sealing element 122 for sealing the tool 102 against the inner surface 107 of a surrounding tubular element, such as a casing 108. The tool 102 may include a sealing element 122 positioned between one or more slip slips. 109, 111 which are used to hold the tool 102 in place.

[0005] При работе, силы (обычно осевые по отношению к стволу 106 скважины) прикладывают к клиновой плашке(ам) 109, 111 и корпусу 103. По мере выполнения последовательности установки клиновая плашка 109 перемещается относительно корпуса 103 и клиновая плашка 111, уплотнительный элемент 122 приводится в действие, и клиновые плашки 109, 111 прижимаются к соответствующим коническим поверхностям 104. Это движение сжимает в осевом направлении и/или расширяет в радиальном направлении сжимаемый элемент 122 и клиновые плашки 109, 111, в результате чего эти компоненты выталкиваются наружу из инструмента 102 для контакта с внутренней стенкой 107. Таким образом, инструмент 102 обеспечивает уплотнение, которое, как предполагается, предотвращает перенос флюидов из одной секции 113 ствола скважины вдоль или через инструмент 102 в другую секцию 115 (или наоборот и т.д.) или на поверхность. Инструмент 102 может также включать в себя внутренний проход (не показан), который обеспечивает флюидное сообщение между секцией 113 и секцией 115 по желанию пользователя. Часто несколько секций изолируются посредством одной или большего количества дополнительных пробок (например, 102А). [0005] In operation, forces (typically axial with respect to the wellbore 106) are applied to the slip(s) 109, 111, and body 103. As the installation sequence progresses, slip 109 moves relative to body 103 and slip 111, sealing member 122 is actuated and the wedges 109, 111 are pressed against the respective conical surfaces 104. This movement axially compresses and/or expands the compressible element 122 and the wedges 109, 111 in the radial direction, causing these components to be pushed outward from the tool. 102 to contact the inner wall 107. Thus, the tool 102 provides a seal that is intended to prevent fluids from being transferred from one wellbore section 113 along or through the tool 102 to another section 115 (or vice versa, etc.) or onto surface. Tool 102 may also include an internal passageway (not shown) that provides fluid communication between section 113 and section 115 as desired by the user. Often several sections are insulated with one or more additional plugs ( eg 102A).

[0006] Установочный инструмент 117 встроен в рабочую колонну 112 вместе со скважинным инструментом 102. Примеры коммерческих установочных инструментов включают Baker #10 и #20, а также «Owens Go». При правильной установке пробка может подвергаться воздействию высоких или экстремальных условий по давлению и температуре, что означает, что пробка должна выдерживать эти условия без разрушения пробки или уплотнения, образованного уплотнительным элементом. Высокие температуры обычно определяются как скважинные температуры выше 200°F, а высокие давления в целом определяются как скважинные давления выше 7500 фунтов на квадратный дюйм и даже выше 15000 фунтов на квадратный дюйм. Экстремальные условия ствола скважины могут также включать среды с высоким и низким уровнем pH. В этих условиях обычные инструменты, в том числе со сжимаемыми уплотнительными элементами, могут стать неэффективными из-за деградации. Например, указанный уплотнительный элемент может расплавиться, затвердеть или иным образом потерять эластичность, что приведет к потере способности образовывать уплотнительный барьер. [0006] The setting tool 117 is integrated into the workstring 112 along with the downhole tool 102. Examples of commercial setting tools include Baker #10 and #20, and Owens Go. When properly installed, the plug can be subjected to high or extreme pressure and temperature conditions, which means that the plug must withstand these conditions without breaking the plug or the seal formed by the sealing element. High temperatures are generally defined as downhole temperatures above 200°F, and high pressures are generally defined as downhole pressures above 7500 psi and even above 15000 psi. Extreme wellbore conditions may also include high and low pH environments. Under these conditions, conventional tools, including those with compressible sealing elements, may become ineffective due to degradation. For example, said sealing element may melt, harden, or otherwise lose elasticity, resulting in the loss of its ability to form a sealing barrier.

[0007] Прежде чем можно будет начать операции по добыче, обычные пробки обычно требуют некоторого процесса удаления, такого как фрезерование или бурение. Бурение обычно влечет за собой бурение через установленную пробку, но в некоторых случаях пробка может быть удалена из ствола скважины практически неповрежденной (т.е. извлечение). Распространенной проблемой извлекаемых пробок является скопление мусора на верхней части пробки, что может затруднить или сделать невозможным зацепление и удаление пробки. Такое скопление мусора может также неблагоприятно повлиять на относительное перемещение различных частей внутри пробки. Кроме того, при использовании современных инструментов для извлечения резкие движения или трение об обсадную колонну скважины могут вызвать случайное расцепление инструмента для извлечения (что приведет к дальнейшему проскальзыванию инструментов в ствол скважины) или повторную блокировку пробки (из-за срабатывания анкерных элементов пробки). Подобные проблемы часто заставляют выбуривать пробку, которая должна была быть извлекаемой. [0007] Conventional plugs typically require some sort of removal process, such as milling or drilling, before mining operations can begin. Drilling usually entails drilling through a set plug, but in some cases the plug may be removed from the wellbore substantially intact ( i.e. , retrieval). A common problem with retrievable plugs is debris buildup on the top of the plug, which can make it difficult or impossible to engage and remove the plug. Such accumulation of debris can also adversely affect the relative movement of the various parts within the cork. In addition, with modern retrieval tools, jerky movements or friction against the well casing can cause the retrieval tool to accidentally disengage (causing further slippage of the tools into the wellbore) or re-lock the plug (due to triggering of the plug's anchor elements). Problems like this often cause a plug to be drilled out that should have been recoverable.

[0008] Однако, поскольку пробки должны выдерживать экстремальные скважинные условия, они рассчитаны на долговечность и прочность, что часто делает процесс сквозного бурения сложным, трудоемким и/или требующим значительного опыта. Даже разбуриваемые пробки обычно изготавливаются из металла, такого как чугун, который можно выбурить с помощью бурового долота на конце бурильной колонны. Сталь также может быть использована в конструкционном корпусе пробки для обеспечения конструкционной прочности для установки инструмента. Чем больше металлических деталей используется в инструменте, тем дольше длится операция бурения. Поскольку металлические компоненты труднее пробурить, этот процесс может потребовать дополнительных спусков в ствол скважины и подъемов из него для замены изношенных буровых долот. [0008] However, because the plugs must withstand extreme downhole conditions, they are designed for durability and strength, which often makes the process of through drilling difficult, time-consuming and/or requiring considerable experience. Even drillable plugs are usually made of metal, such as cast iron, which can be drilled out with a drill bit at the end of the drill string. Steel can also be used in the structural body of the plug to provide structural strength for tool placement. The more metal parts used in the tool, the longer the drilling operation takes. Because metal components are more difficult to drill, this process may require additional runs into and out of the wellbore to replace worn drill bits.

[0009] Композитные материалы, такие как материалы, полученные намоткой нити, пользуются успехом в индустрии гидроразрыва пласта из-за легкости бурения. Процесс изготовления материалов, полученных намоткой нити, известен в данной области техники, и, хотя он может различаться, обычно включает в себя известный процесс. Однако даже композитные пробки требуют бурения или часто имеют один или большее количество деталей из металла (иногда из закаленного металла). [0009] Composite materials, such as filament-wound materials, are popular in the fracturing industry because of their ease of drilling. The process for making filament-wound materials is known in the art and, although it may vary, generally involves the known process. However, even composite plugs require drilling or often have one or more pieces of metal (sometimes hardened metal).

[0010] Использование пробок в стволе скважины сопряжено с другими проблемами, поскольку эти инструменты подвержены известным видам отказов. Когда пробка спускается на место, клиновые плашки имеют тенденцию к предварительной установке до того, как пробка достигнет места назначения, что приводит к повреждению обсадной колонны и задержкам в работе. Предварительная установка может произойти, например, из-за остатков или мусора (например, песка), оставшихся от предыдущего гидроразрыва. Кроме того, известно, что обычные пробки плохо уплотняются не только с обсадной колонной, но и между компонентами пробки. Например, когда уплотнительный элемент подвергается сжатию, его поверхности не всегда должным образом уплотняются с окружающими компонентами (например, конусами и т.д.). [0010] The use of wellbore plugs presents other problems because these tools are subject to known failure modes. When the plug is driven into place, slips tend to be pre-set before the plug reaches its destination, resulting in casing damage and job delays. Presetting can occur, for example, from residue or debris ( eg sand) left over from a previous fracturing. In addition, it is known that conventional plugs do not seal well not only with the casing, but also between plug components. For example, when a sealing element is subjected to compression, its surfaces do not always seal properly with surrounding components ( eg , cones, etc.).

[0011] Скважинные инструменты часто активируются с помощью сбрасываемого шара, который течет с поверхности вниз к инструменту, при этом давление жидкости должно быть достаточным для преодоления статического давления и выталкивающей силы скважинного флюида(ов), чтобы шар мог достичь инструмента. Жидкость для гидроразрыва также находится под высоким давлением, чтобы не только транспортировать флюид в ствол скважины и через него, но и проходить в пласт, вызывая разрыв. Соответственно, скважинный инструмент должен выдерживать эти дополнительные более высокие давления. [0011] Downhole tools are often activated by a drop ball that flows from the surface down to the tool, where the fluid pressure must be sufficient to overcome the static pressure and buoyancy of the downhole fluid(s) in order for the ball to reach the tool. The fracturing fluid is also under high pressure to not only transport the fluid into and through the wellbore, but also to pass into the formation, causing the fracture. Accordingly, the downhole tool must be able to withstand these additional higher pressures.

[0012] Естественно желательно «обратно течь», т.е. из пласта на поверхность, закачиваемый флюид или пластовый флюид(ы); однако это невозможно до тех пор, пока ранее установленный инструмент или его блокировка не будут удалены. Удаление инструментов (или блокировки) обычно требует проведения внутрискважинных работ для извлечения или сквозного бурения, что отнимает много времени и средств, а также увеличивает потенциальный риск повреждения ствола скважины. [0012] It is naturally desirable to "flow back", i.e. from the formation to the surface, the injected fluid or formation fluid(s); however, this is not possible until the previously installed tool or its lock is removed. Removal of tools (or blockage) usually requires intervention to retrieve or drill through, which is time and cost intensive, and increases the potential risk of damage to the wellbore.

[0013] Чем больше металлических деталей используется в инструменте, тем больше времени занимает операция сквозного бурения. Поскольку металлические компоненты труднее пробурить, такая операция может потребовать дополнительных спусков в ствол скважины и из него для замены изношенных буровых долот. [0013] The more metal parts used in the tool, the longer the through drilling operation takes. Because metal components are more difficult to drill, such an operation may require additional trips in and out of the wellbore to replace worn drill bits.

[0014] В интересах экономии материалов, которые реагируют при определенных условиях в скважине, были проведены значительные исследования с учетом потенциала, предлагаемого нефтепромысловой промышленностью. Например, такой усовершенствованный материал, обладающий способностью разрушаться в ответ на изменение окружающей среды, является желательным, поскольку для удаления или приведения в действие не требуется никакого или ограниченного вмешательства. [0014] In the interest of conserving materials that react under certain downhole conditions, significant research has been carried out considering the potential offered by the oilfield industry. For example, such an improved material having the ability to break down in response to a change in the environment is desirable because no or limited intervention is required to remove or activate.

[0015] Такой материал, в основном самодействующий за счет изменений в его окружении (например, наличие определенной жидкости, изменение температуры и/или изменение давления и т.д.), потенциально может заменить дорогостоящие и сложные конструкции и может быть наиболее выгодным в ситуациях, когда доступность ограничена или даже считается невозможной, как в скважинной (подземной) среде. Однако эти материалы, как правило, являются экзотическими, что делает родственные инструменты, изготовленные из таких материалов, нежелательными из-за высокой стоимости. [0015] Such a material, largely self-acting due to changes in its environment ( for example , the presence of a certain liquid, a change in temperature and / or a change in pressure, etc.), can potentially replace expensive and complex designs and can be most advantageous in situations when availability is limited or even deemed impossible, such as in a downhole (underground) environment. However, these materials tend to be exotic, making related instruments made from such materials undesirable due to their high cost.

[0016] Обычные и даже современные инструменты требуют такого количества материалов и компонентов, что по-прежнему приводит к тому, что установленный инструмент превышает двенадцать дюймов. Чем короче инструмент, тем меньше материалов, меньше деталей, меньше времени на демонтаж и легче развертывание. [0016] Conventional and even modern tools require so many materials and components that it still results in an installed tool that exceeds twelve inches. The shorter the tool, the less materials, fewer parts, less dismantling time and easier deployment.

[0017] Возможность сэкономить на материалах и/или рабочем времени (а также экономить эксплуатационные расходы) ведет к значительной конкуренции на рынке. Достижение любой возможности сэкономить время или, в конечном счете, стоимость, приводит к немедленному конкурентному преимуществу. [0017] The ability to save on materials and/or labor time (as well as save operating costs) leads to significant competition in the market. Reaching for any opportunity to save time, or ultimately cost, results in an immediate competitive advantage.

[0018] Соответственно, в данной области техники существует потребность в новых системах и способах изоляции стволов скважин быстрым, жизнеспособным и экономичным способом. Более того, остается желательным иметь скважинный инструмент, обеспечивающий больший проточный канал, но все же способный выдерживать установочные усилия. В данной области техники существует большая потребность в скважинных инструментах для установки пробки, которые образуют надежное и эластичное уплотнение по отношению к окружающему трубчатому элементу, в которых используется меньше материалов, меньше деталей, сокращается или устраняется время удаления и которые легче развертывать даже в присутствии экстремальных скважинных условий. Существует также потребность в скважинном инструменте, изготовленном по существу из разбуриваемого материала, который легче и быстрее бурить или который полностью устраняет необходимость сквозного бурения. [0018] Accordingly, there is a need in the art for new systems and methods for isolating wellbores in a fast, viable, and economical manner. Moreover, it remains desirable to have a downhole tool that provides a larger flow path but is still capable of withstanding installation forces. There is a great need in the art for downhole plug setting tools that form a secure and resilient seal against the surrounding tubular, that use fewer materials, fewer parts, reduce or eliminate removal time, and are easier to deploy even in the presence of extreme downhole conditions. conditions. There is also a need for a downhole tool made from a substantially drillable material that is easier and faster to drill, or that completely eliminates the need for through drilling.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0019] Варианты осуществления данного раскрытия относятся к скважинному инструменту для использования в стволе скважины, который может включать в себя любое из следующего: конусную оправку, содержащую: дистальный конец; проксимальный конец; и наружную поверхность. Может иметься опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с указанным дистальным концом. Опорное кольцо может включать в себя наружную канавку для уплотнительного элемента. В наружной канавке для уплотнительного элемента может быть расположен уплотнительный элемент. Может иметься клиновая плашка, зацепленная с проксимальным концом. Может быть нижняя втулка, соединенная с клиновой плашкой. [0019] Embodiments of this disclosure relate to a downhole tool for use in a wellbore, which may include any of the following: a cone mandrel comprising: a distal end; proximal end; and outer surface. There may be a support ring slidably engaged with said distal end. The support ring may include an outer groove for the sealing element. The sealing element may be located in the outer groove for the sealing element. There may be a wedge die engaged with the proximal end. There may be a lower bushing connected to a wedge ram.

[0020] Конусная оправка может иметь форму двойного усеченного конуса. Таким образом, наружная поверхность может включать в себя первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность. Первая наклонная поверхность может включать в себя первую плоскость, которая в поперечном сечении делится пополам продольной осью с диапазоном первого угла от 5 градусов до 40 градусов. Вторая наклонная поверхность может быть отрицательной по отношению к первой наклонной поверхности. В некоторых аспектах вторая наклонная поверхность может включать в себя вторую плоскость, которая в поперечном сечении делит пополам продольный угол, отрицательный по отношению к первому углу. Второй угол может находиться в диапазоне второго угла от 5 градусов до 40 градусов. [0020] The conical mandrel may be in the form of a double truncated cone. Thus, the outer surface may include a first inclined surface and a second inclined surface. The first inclined surface may include a first plane that is bisected in cross section by a longitudinal axis with a first angle range of 5 degrees to 40 degrees. The second slope may be negative with respect to the first slope. In some aspects, the second inclined surface may include a second plane that, in cross section, bisects a longitudinal angle negative with respect to the first angle. The second angle may be in the range of the second angle from 5 degrees to 40 degrees.

[0021] Клиновая плашка может включать в себя по меньшей мере одну канавку клиновой плашки, которая образует боковое отверстие в клиновой плашке. Канавка клиновой плашки может быть образована первой частью материала клиновой плашки на первом конце клиновой плашки и второй частью материала клиновой плашки на втором конце клиновой плашки. Канавка клиновой плашки может иметь глубину, которая проходит от наружной поверхности клиновой плашки до внутренней поверхности клиновой плашки. [0021] The wedge ram may include at least one wedge ram groove that defines a side hole in the wedge ram. The wedge ram groove may be formed by a first piece of wedge ram material at the first end of the wedge ram and a second piece of wedge ram material at the second end of the wedge ram. The groove of the wedge ram may have a depth that extends from the outer surface of the wedge ram to the inner surface of the wedge ram.

[0022] Клиновая плашка может иметь по меньшей мере одно окно для штифта, примыкающее по меньшей мере к одной канавке клиновой плашки. Нижняя втулка может иметь канавку для штифта вблизи по меньшей мере одного окна для штифта. Может быть штифт, расположенный внутри одного или обоих из по меньшей мере одного окна для штифта и по меньшей мере одного окна для штифта. [0022] The wedge ram may have at least one pin hole adjacent to at least one groove of the wedge ram. The lower sleeve may have a pin groove proximate the at least one pin hole. There may be a pin located within one or both of at least one pin hole and at least one pin hole.

[0023] Любой компонент скважинного инструмента может быть изготовлен из композитного материала. Любой компонент скважинного инструмента изготовлен из растворимого материала. Растворимый материал может быть на основе композита или металла. [0023] Any component of the downhole tool may be made from a composite material. Any downhole tool component is made from a soluble material. The soluble material may be composite or metal based.

[0024] Клиновая плашка может включать в себя по меньшей мере один первичный разрыв. Опорное кольцо может быть выполнено с возможностью удлинения на около от 10% до 20% по сравнению с его первоначальной формой. Опорное кольцо может удлиняться без разрыва. [0024] The wedge ram may include at least one primary fracture. The support ring can be configured to be elongated by about 10% to 20% over its original shape. The support ring can be extended without breaking.

[0025] Скважинный инструмент (или конусная оправка) может иметь внутренний проточный канал. Внутренний проточный канал может иметь внутренний диаметр в диапазоне канала от около 1 дюйма до 5 дюймов. [0025] The downhole tool (or cone) may have an internal flow channel. The inner flow channel may have an internal diameter in the range of the channel from about 1 inch to 5 inches.

[0026] Нижняя втулка может иметь срезной язычок. В аспектах уплотнительный элемент не зацеплен или иным образом не находится в прямом контакте с конусом. В аспектах продольная длина скважинного инструмента после установки может находиться в диапазоне установочной длины от около 5 дюймов до около 15 дюймов. [0026] The lower sleeve may have a shear tongue. In aspects, the sealing element is not engaged or otherwise in direct contact with the cone. In aspects, the longitudinal length of the downhole tool after installation may be in the installation length range of about 5 inches to about 15 inches.

[0027] Конусная оправка может включать в себя шаровое седло, образованное во внутреннем проточном канале. [0027] The taper mandrel may include a ball seat formed in the inner flow channel.

[0028] Другие варианты осуществления данного раскрытия относятся к скважинной системе установки для использования в стволе скважины, которая может включать в себя рабочую колонну; узел установочного инструмента, соединенный с рабочей колонной; и скважинный инструмент, соединенный с узлом установочного инструмента. [0028] Other embodiments of this disclosure relate to a downhole installation system for use in a wellbore, which may include a workstring; a setting tool assembly connected to the work string; and a downhole tool connected to the setting tool assembly.

[0029] Установочный инструмент может включать в себя натяжную оправку, имеющую первый конец натяжной оправки и второй конец натяжной оправки. Узел установочного инструмента может включать в себя установочную втулку. [0029] The setting tool may include a tension mandrel having a first tension mandrel end and a second tension mandrel end. The installation tool assembly may include an installation sleeve.

[0030] Скважинный инструмент может включать в себя: конусную оправку, содержащую: дистальный конец; проксимальный конец; и наружную поверхность. Скважинный инструмент может иметь опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с указанным дистальным концом. Опорное кольцо может включать в себя наружную канавку для уплотнительного элемента. В наружной канавке для уплотнительного элемента может быть расположен уплотнительный элемент. Может иметься клиновая плашка, зацепленная с проксимальным концом. Может быть нижняя втулка, соединенная с клиновой плашкой. [0030] The downhole tool may include: a conical mandrel comprising: a distal end; proximal end; and outer surface. The downhole tool may have a support ring slidably engaged with said distal end. The support ring may include an outer groove for the sealing element. A sealing element may be located in the outer groove for the sealing element. There may be a wedge die engaged with the proximal end. There may be a lower bushing connected to a wedge ram.

[0031] Натяжная оправка может быть расположена через скважинный инструмент. Носовая гайка может быть зацеплена с каждым из второго конца натяжной оправки и нижней втулки. [0031] The tension mandrel may be positioned through the downhole tool. The nose nut may be engaged with each of the second end of the tension mandrel and the lower sleeve.

[0032] Наружная поверхность конусной оправки может быть двойным усеченным конусом. Таким образом, может быть первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность. Первая наклонная поверхность может включать в себя первую плоскость, которая в поперечном сечении делится пополам продольной осью с диапазоном первого угла от 5 градусов до 40 градусов. Вторая наклонная поверхность может включать в себя вторую плоскость, которая в поперечном сечении делит пополам продольный угол, отрицательный по отношению к первому углу. Второй угол может находиться в диапазоне второго угла (отрицательного) от 5 градусов до 40 градусов. [0032] The outer surface of the cone mandrel may be a double truncated cone. Thus, there may be a first inclined surface and a second inclined surface. The first inclined surface may include a first plane that is bisected in cross section by a longitudinal axis with a first angle range of 5 degrees to 40 degrees. The second inclined surface may include a second plane that, in cross section, bisects a longitudinal angle negative with respect to the first angle. The second angle can be in the range of the second angle (negative) from 5 degrees to 40 degrees.

[0033] Конусная оправка может включать в себя шаровое седло, образованное во внутреннем проточном канале. [0033] The cone mandrel may include a ball seat formed in the inner flow channel.

[0034] Любой компонент скважинного инструмента может быть изготовлен из материала на полимерной основе. Любой компонент скважинного инструмента может быть изготовлен из материала на металлической основе. [0034] Any downhole tool component can be made from a polymer-based material. Any downhole tool component can be made from a metal base material.

[0035] Варианты осуществления данного раскрытия относятся к скважинному инструменту, пригодному для использования в стволе скважины. Скважинный инструмент может включать в себя оправку, изготовленную из реактивного материала, который может быть на металлической основе. Оправка может включать в себя дистальный конец; проксимальный конец; и наружную поверхность. [0035] Embodiments of this disclosure relate to a downhole tool suitable for use in a wellbore. The downhole tool may include a mandrel made from a reactive material, which may be metal based. The mandrel may include a distal end; proximal end; and outer surface.

[0036] Неустановленный скважинный инструмент может иметь длину от около 4 дюймов до около 20 дюймов в продольном направлении. Скважинный инструмент в полностью установленном положении может иметь длину менее чем 15 дюймов в продольном направлении. [0036] An uninstalled downhole tool may have a length of about 4 inches to about 20 inches in the longitudinal direction. The downhole tool in a fully installed position may be less than 15 inches long in the longitudinal direction.

[0037] Эти и другие варианты осуществления, признаки и преимущества будут очевидны из следующего подробного описания и графических материалов. [0037] These and other embodiments, features, and advantages will be apparent from the following detailed description and drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0038] Полное понимание вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, получено из подробного описания раскрытия, представленного в настоящем документе ниже, и сопроводительных графических материалов, которые даны только в качестве иллюстрации и не предназначены для ограничения настоящих вариантов осуществления, и на которых: [0038] A complete understanding of the embodiments disclosed herein is derived from the detailed description of the disclosure provided herein below and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only and are not intended to limit the present embodiments, and in which:

[0039] фиг. 1 представляет собой вид сбоку технологической схемы традиционной системы установки пробки; [0039] FIG. 1 is a side view of a flow chart of a conventional plug setting system;

[0040] на фиг. 2А показан изометрический вид системы, имеющей скважинный инструмент, в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0040] in FIG. 2A is an isometric view of a system having a downhole tool in accordance with embodiments of this disclosure;

[0041] на фиг. 2B показан изометрический вид в разрезе системы, имеющей скважинный инструмент, в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0041] in FIG. 2B is an isometric sectional view of a system having a downhole tool, in accordance with embodiments of this disclosure;

[0042] на фиг. 2С показан продольный вид сбоку в поперечном разрезе неустановленного скважинного инструмента в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0042] onfig. 2C shows a longitudinal side view in cross section an unidentified downhole tool in accordance with embodiments of this disclosure;

[0043] на фиг. 2D показан вид сбоку в продольном разрезе скважинного инструмента, изображенного на фиг. 2C, в установленном положении в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0043] in FIG. 2D is a longitudinal sectional side view of the downhole tool of FIG. 2C, in a mounted position in accordance with embodiments of this disclosure;

[0044] на фиг. 2Е показан вид сбоку в продольном разрезе скважинного инструмента, показанного на фиг. 2С, в установленном положении и отсоединенном от рабочей колонны в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0044] in FIG. 2E is a longitudinal sectional side view of the downhole tool shown in FIG. 2C, in position and disconnected from the work string, in accordance with embodiments of this disclosure;

[0045] на фиг. 3A показан изометрический покомпонентный вид в разрезе скважинного инструмента в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0045] in FIG. 3A is an isometric exploded view of a downhole tool in accordance with embodiments of this disclosure;

[0046] на фиг. 3B показан изометрический вид в сборе скважинного инструмента в соответствии с фиг. 3A в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0046] in FIG. 3B is an assembled isometric view of the downhole tool of FIG. 3A in accordance with embodiments of this disclosure;

[0047] на фиг. 3C показан вид сбоку в продольном разрезе скважинного инструмента, изображенного на фиг. 3B, в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; [0047] in FIG. 3C is a longitudinal sectional side view of the downhole tool of FIG. 3B, in accordance with embodiments of this disclosure;

[0048] на фиг. 4A показан вид сбоку в продольном разрезе скважинного инструмента, имеющего откидной щиток, в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия; и [0048] in FIG. 4A is a longitudinal sectional side view of a downhole tool having a flap according to embodiments of this disclosure; and

[0049] на фиг. 4B показан вид сбоку в продольном разрезе скважинного инструмента, изображенного на фиг. 4A, с открытым откидным щитком в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия. [0049] in FIG. 4B is a longitudinal sectional side view of the downhole tool of FIG. 4A with an open flap in accordance with embodiments of this disclosure.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[0050] В настоящем документе раскрыты новые аппараты, системы и способы, которые относятся к операциям в стволе скважины и могут быть использованы для операций в стволе скважины, подробности которых описаны в настоящем документе. [0050] Disclosed herein are novel apparatuses, systems, and methods that relate to wellbore operations and can be used for wellbore operations, the details of which are described herein.

[0051] Варианты осуществления настоящего раскрытия подробно описаны в неограничивающей форме со ссылкой на прилагаемые фигуры. В последующем обсуждении и в формуле изобретения термины «включающий» и «содержащий» используются в открытом виде, например, означая «включая, но не ограничиваясь …». Хотя данное раскрытие может быть описано со ссылкой на соответствующие аппараты, системы и способы, следует понимать, что данное раскрытие не ограничено показанными или описанными конкретными вариантами осуществления. Скорее, специалисту в данной области техники будет понятно, что множество конфигураций может быть реализовано в соответствии с приведенными в данном документе вариантами осуществления. [0051] Embodiments of the present disclosure are described in detail in non-limiting form with reference to the accompanying figures. In the following discussion and in the claims, the terms "including" and "comprising" are used in the clear, for example, meaning "including but not limited to...". While this disclosure may be described with reference to appropriate apparatuses, systems, and methods, it should be understood that this disclosure is not limited to the specific embodiments shown or described. Rather, one of skill in the art will appreciate that a variety of configurations may be implemented in accordance with the embodiments provided herein.

[0052] Хотя это и не обязательно, одинаковые элементы на различных фигурах могут быть обозначены одинаковыми ссылочными номерами для согласованности и простоты понимания. Многочисленные конкретные детали изложены для того, чтобы обеспечить более полное понимание данного раскрытия; однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут применяться на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях хорошо известные признаки не описывались подробно, чтобы избежать ненужного усложнения описания. Термины направления, такие как «выше», «ниже», «верхний», «нижний», «спереди», «сзади», «справа», «слева», «вниз» и т.д., используются для удобства и относятся к общему направлению и/или ориентации и предназначены только для иллюстративных целей, а не для ограничения данного раскрытия. [0052] Although not required, the same elements in different figures may be identified by the same reference numbers for consistency and ease of understanding. Numerous specific details are set forth in order to provide a more complete understanding of this disclosure; however, one skilled in the art will appreciate that the embodiments disclosed herein may be practiced without these specific details. In other cases, well-known features have not been described in detail in order to avoid unnecessary complexity of the description. Direction terms such as "above", "below", "up", "down", "front", "back", "right", "left", "down", etc. are used for convenience and refer to the general direction and/or orientation and are intended for illustrative purposes only and not to limit this disclosure.

[0053] Соединение(я), втулки или другие формы контакта между частями, компонентами и т.д. могут включать в себя обычные элементы, такие как смазка, дополнительные уплотняющие материалы, такие как прокладка между фланцами, PTFE между резьбами и т.п. Изготовление и производство любого конкретного компонента, подкомпонента и т.д. может быть очевидным для специалиста в данной области техники, например литье, формование, пресс-экструзия, механическая обработка или аддитивное производство. Варианты осуществления данного раскрытия предусматривают один или большее количество компонентов, которые могут быть новыми, бывшими в употреблении и/или модернизированными. [0053] Connection(s), bushings, or other forms of contact between parts, components, etc. may include conventional items such as lubricant, additional sealing materials such as gasket between flanges, PTFE between threads, etc. Fabrication and production of any particular component, sub-component, etc. may be obvious to a person skilled in the art, such as injection molding, molding, extrusion, machining, or additive manufacturing. Embodiments of this disclosure provide for one or more components, which may be new, used, and/or refurbished.

[0054] Различное оборудование может быть во флюидном сообщении прямом или косвенном с другим оборудованием. Флюидное сообщение может происходить через одну или большее количество линий передачи и соответствующие соединители, втулки, клапаны и т.д. Как будет очевидно специалисту в данной области техники, можно использовать движители жидкости, такие как насосы. [0054] Various equipment may be in fluid communication, direct or indirect, with other equipment. Fluid communication may occur through one or more transmission lines and associated connectors, bushings, valves, etc. As will be appreciated by one of skill in the art, fluid movers such as pumps can be used.

[0055] Числовые диапазоны в этом раскрытии могут быть приблизительными и, таким образом, могут включать значения вне диапазона, если не указано иное. Числовые диапазоны включают в себя все значения, включая выраженные нижнее и верхнее значения, с приращением в меньшие единицы. Например, если композиционное, физическое или другое свойство, такое как, например, молекулярная масса, вязкость, температура, давление, расстояние, индекс расплава и т.д., составляет от 100 до 1000, предполагается, что все отдельные значения, например, 100, 101, 102 и т.д., и поддиапазоны, например, от 100 до 144, от 155 до 170, от 197 до 200 и т.д., явно перечислены. Предполагается, что должны быть включены десятичные дроби или их доли. Для диапазонов, содержащих значения меньше единицы или содержащие дробные числа больше единицы (например, 1,1, 1,5 и т.д.), меньшими единицами могут считаться 0,0001, 0,001, 0,01, 0,1 и т.д. в зависимости от ситуации. Это только примеры того, что конкретно предназначено, и все возможные комбинации числовых значений между самым низким значением и самым высоким из перечисленных значений должны рассматриваться как явно указанные в этом раскрытии. Другие могут быть подразумеваемыми или предполагаемыми. [0055] Numerical ranges in this disclosure may be approximate and thus may include values outside the range unless otherwise noted. Numeric ranges include all values, including expressed low and high values, in increments of smaller units. For example, if a compositional, physical, or other property such as, for example, molecular weight, viscosity, temperature, pressure, distance, melt index, etc., is between 100 and 1000, it is assumed that all individual values, for example, 100 , 101, 102, etc., and sub-ranges, for example, 100 to 144, 155 to 170, 197 to 200, etc., are explicitly listed. Decimal fractions or their fractions are supposed to be included. For ranges containing values less than one or containing fractional numbers greater than one ( for example , 1.1, 1.5, etc.), 0.0001, 0.001, 0.01, 0.1, etc. can be considered smaller units. d. depending on the situation. These are only examples of what is specifically intended, and all possible combinations of numerical values between the lowest value and the highest of the listed values should be considered as expressly stated in this disclosure. Others may be implied or assumed.

[0056] Варианты осуществления в данном документе могут быть описаны на макроуровне, особенно с точки зрения декоративного или визуального внешнего вида. Таким образом, измерение, такое как длина, может быть описано как имеющее определенную числовую единицу, хотя с указанием или без указания конкретной значащей цифры. Специалист в данной области поймет, что размер «2 сантиметра» может не быть точно 2 сантиметра, и что на микроуровне может отклоняться. Точно так же ссылка на «однородный» размер, такой как толщина, не обязательно должна относиться к полностью, точно однородному. Таким образом, равномерная или равная толщина «1 миллиметр» может иметь заметное отклонение на микроуровне в пределах определенного допуска (например, 0,001 миллиметра), связанного с неточностью измерения и изготовления. [0056] Embodiments herein may be described at a macro level, especially in terms of decorative or visual appearance. Thus, a dimension such as length can be described as having a specific numerical unit, albeit with or without specifying a specific significant figure. One of ordinary skill in the art will appreciate that the "2 cm" dimension may not be exactly 2 cm, and that micro level may deviate. Similarly, reference to a "uniform" dimension, such as thickness, need not refer to completely, exactly uniform. Thus, a uniform or equal thickness of "1 millimeter" may have a noticeable deviation at the micro level within a certain tolerance ( for example , 0.001 millimeters) associated with measurement and manufacturing inaccuracies.

ТерминыTerms

[0057] Используемый в данном документе термин «соединенный» может относиться к соединению между соответствующим компонентом (или подкомпонентом) и другим компонентом (или другим подкомпонентом), которое может быть фиксированным, подвижным, прямым, непрямым и аналогичным зацеплению, соединению, размещению, и т.д., и может быть с помощью винта, гайки/болта, сварки и т.д. Любое использование любой формы терминов «соединять», «зацеплять», «связывать», «прикреплять», «монтировать» и т.д. или любого другого термина, описывающего взаимодействие между элементами, не означает, что взаимодействие ограничивается прямым взаимодействием между элементами, а также может включать косвенное взаимодействие между описанными элементами. [0057] As used herein, the term "connected" may refer to the connection between the respective component (or subcomponent) and another component (or other subcomponent), which may be fixed, movable, direct, indirect, and similar to engagement, connection, placement, and etc., and can be with screw, nut/bolt, welding, etc. Any use of any form of the terms "connect", "hook", "bind", "attach", "mount", etc. or any other term describing the interaction between elements does not mean that the interaction is limited to direct interaction between elements, and may also include indirect interaction between the described elements.

[0058] Используемый в данном документе термин «флюид» может относиться к жидкости, газу, суспензии, многофазному веществу и т.д. и не ограничивается каким-либо конкретным типом флюида, таким как углеводороды. [0058] As used herein, the term "fluid" may refer to a liquid, gas, slurry, multi-phase material, etc. and is not limited to any particular type of fluid such as hydrocarbons.

[0059] Термины «флюидное соединение», «флюидное сообщение», «выполненный с возможностью флюидного сообщения» и т.п., используемые в данном документе, могут относиться к двум или большему количеству компонентов, систем и т.д., соединенным, посредством чего флюид из одного может течь или иным образом передаваться в другое. Соединение может быть прямым или косвенным. Например, клапаны, расходомеры, насосы, смесительные баки, сборные баки, трубчатые элементы, системы разделения и т.п. могут быть расположены между двумя или большим количеством компонентов, находящихся во флюидном сообщении. [0059] The terms "fluid connection", "fluid communication", "fluid communication" and the like, as used herein, may refer to two or more components, systems, etc. connected, whereby fluid from one can flow or otherwise be transferred to the other. The connection can be direct or indirect. For example, valves, flow meters, pumps, mixing tanks, collection tanks, tubular elements, separation systems, etc. may be located between two or more components in fluid communication.

[0060] Термин «труба», «патрубок», «линия», «трубчатый элемент» и т.п., используемый в данном документе, может относиться к любому средству передачи флюида и может быть трубчатым по своей природе. [0060] The term "pipe", "pipe", "line", "tubular element" and the like, as used herein, may refer to any fluid transfer medium and may be tubular in nature.

[0061] Используемый в данном документе термин «композиция» или «композиция вещества» может относиться к одному или большему количеству ингредиентов, компонентов, составляющих и т.д., из которых состоит материал (или материал конструкции). Композиция может относиться к потоку или материалу конструкции компонента скважинного инструмента, состоящего из одного или большего количества химических компонентов. [0061] As used herein, the term "composition" or "substance composition" can refer to one or more of the ingredients, components, constituents, etc. that make up a material (or material of construction). Composition may refer to the flow or material of construction of a downhole tool component comprised of one or more chemical components.

[0062] Используемый в данном документе термин «химическое вещество» может означать аналогично или быть взаимозаменяемым с материалом, химическим материалом, ингредиентом, компонентом, химическим компонентом, элементом, веществом, соединением, химическим соединением, молекулой (молекулами), составляющей и т.д. и наоборот. Любое «химическое вещество», обсуждаемое в настоящем описании, не обязательно должно относиться к химическому веществу со 100% чистотой. Например, хотя под «водой» можно понимать Н2О, специалисту будет понятно, что в «воде» могут присутствовать различные ионы, соли, минералы, примеси и другие вещества (в том числе на уровне частей на миллиард). Химическое вещество может включать в себя все изомерные формы и наоборот (например, «гексан» включает все изомеры гексана по отдельности или вместе). [0062] As used herein, the term "chemical" may mean similar to or be interchangeable with material, chemical material, ingredient, component, chemical component, element, substance, compound, chemical compound, molecule(s), constituent, etc. . and vice versa. Any "chemical" discussed in the present description does not have to refer to a chemical with 100% purity. For example, while "water" may be understood to mean H2O, one skilled in the art will appreciate that various ions, salts, minerals, impurities, and other substances (including at the ppb level) may be present in "water". A chemical may include all isomeric forms and vice versa (for example, "hexane" includes all isomers of hexane individually or together).

[0063] Используемый в данном документе термин «насос» может относиться к механическому устройству, пригодному для использования действия, такого как всасывание или давление, для подъема или перемещения жидкостей, сжатия газов и т.д. «Насос» может также относиться ко всем необходимым подкомпонентам, работающим вместе, или включать их, например, рабочее колесо (или лопасти и т.д.), корпус, приводной вал, подшипники и т.д. Хотя это не всегда так, «насос» может также включать ссылку на привод, такой как двигатель и приводной вал. Типы насосов включают газовые, гидравлические, пневматические и электрические. [0063] As used herein, the term "pump" may refer to a mechanical device capable of using an action such as suction or pressure to lift or move liquids, compress gases, etc. "Pump" can also refer to or include all the necessary sub-components working together, such as the impeller (or impellers, etc.), housing, drive shaft, bearings, etc. Although not always the case, "pump" may also include a reference to a drive such as a motor and a drive shaft. Pump types include gas, hydraulic, pneumatic and electric.

[0064] Используемый в данном документе термин «операция гидроразрыва» может относиться к гидроразрыванию скважины, которая уже была пробурена. «Операция гидроразрыва» также может упоминаться и быть взаимозаменяемой с терминами гидроразрывание, гидравлический разрыв пласта, гидроразрыв пласта, гидроразрыв пласта, гидроразрыв, разрыв пласта, и т.п. Операция гидроразрыва может быть наземной или водной. [0064] As used herein, the term "fracturing operation" may refer to fracturing a well that has already been drilled. "Fracturing operation" may also be referred to and used interchangeably with the terms hydraulic fracturing, hydraulic fracturing, hydraulic fracturing, hydraulic fracturing, hydraulic fracturing, fracturing, and the like. The fracturing operation may be land or water.

[0065] Используемый в данном документе термин «установленный» может относиться к соединению между соответствующим компонентом (или подкомпонентом) и другим компонентом (или другим подкомпонентом), которое может быть фиксированным, подвижным, прямым, непрямым и аналогичным зацеплению, соединению, размещению, и т.д., и может быть с помощью винта, гайки/болта, сварки и т.д. [0065] As used herein, the term "fixed" may refer to the connection between the respective component (or subcomponent) and another component (or other subcomponent), which may be fixed, movable, direct, indirect, and similar to engagement, connection, placement, and etc., and can be with screw, nut/bolt, welding, etc.

[0066] Используемый в данном документе термин «реакционноспособный материал» может относиться к материалу с композицией вещества, обладающего свойствами и/или характеристиками, которые приводят к тому, что материал реагирует на изменение во времени и/или при определенных условиях. Термин «реакционноспособный материал» может охватывать разлагаемый, растворимый, разъединяемый, диссоциируемый и т.д. [0066] As used herein, the term "reactive material" can refer to a material with a composition of matter having properties and/or characteristics that cause the material to respond to change over time and/or under certain conditions. The term "reactive material" may encompass degradable, soluble, separable, dissociable, etc.

[0067] Используемый в данном документе термин «разлагаемый материал» может относиться к композиции вещества, обладающей свойствами и/или характеристиками, которые, хотя и могут изменяться с течением времени и/или при определенных условиях, приводят к изменению целостности материала. Например, материал может первоначально быть твердым, жестким и прочным в условиях окружающей среды или на поверхности, но со временем (например, в течение около 12-36 часов) и при определенных условиях (например, в условиях ствола скважины) материал размягчается. [0067] As used herein, the term "degradable material" can refer to a composition of matter having properties and/or characteristics that, although they may change over time and/or under certain conditions, result in a change in the integrity of the material. For example, the material may initially be hard, tough, and strong at ambient or surface conditions, but over time (eg, within about 12-36 hours) and under certain conditions (eg, downhole conditions), the material softens.

[0068] Термин «растворимый материал» может быть аналогичен разлагаемому материалу. Используемый в данном документе термин может относиться к композиции вещества, обладающей свойствами и/или характеристиками, которые, хотя и могут изменяться с течением времени и/или при определенных условиях, приводят к изменению целостности материала, в том числе к деградации, частичному или полному растворению. Например, материал может первоначально быть твердым, жестким и прочным в условиях окружающей среды или на поверхности, но со временем (например, в течение около 12-36 часов) и при определенных условиях (например, в условиях ствола скважины) материал размягчается. В качестве другого примера, материал может первоначально быть твердым, жестким и прочным в условиях окружающей среды или на поверхности, но со временем (например, в течение около 12-36 часов) и при определенных условиях (например, в условиях ствола скважины) материал размягчается, материал растворяется по меньшей мере частично, а может и полностью раствориться. Материал может растворяться по одному или большему количеству механизмов, таких как окисление, восстановление, разрушение, переход в раствор или иным образом терять достаточную массу и структурную целостность. [0068] The term "soluble material" may be analogous to degradable material. As used herein, the term may refer to a composition of a substance that has properties and/or characteristics that, although they may change over time and/or under certain conditions, lead to a change in the integrity of the material, including degradation, partial or complete dissolution. . For example, the material may initially be hard, tough, and strong at ambient or surface conditions, but over time (eg, within about 12-36 hours) and under certain conditions (eg, downhole conditions), the material softens. As another example, the material may initially be hard, stiff, and strong at ambient or surface conditions, but over time (eg, within about 12-36 hours) and under certain conditions (eg, downhole conditions), the material softens. , the material dissolves at least partially, and may completely dissolve. The material may dissolve by one or more mechanisms such as oxidation, reduction, degradation, going into solution, or otherwise losing sufficient mass and structural integrity.

[0069] Используемый в данном документе термин «разрушаемый материал» может относиться к композиции вещества, обладающей свойствами и/или характеристиками, которые, хотя и могут изменяться с течением времени и/или при определенных условиях, приводят к хрупкости. Например, материал может быть твердым, жестким и прочным в условиях окружающей среды или поверхности, но со временем и при определенных условиях становится хрупким. Разрушаемый материал может разрушиться на несколько частей, но не обязательно раствориться. [0069] As used herein, the term "destructible material" can refer to a composition of matter having properties and/or characteristics that, although they may change over time and/or under certain conditions, result in brittleness. For example, a material may be hard, tough, and strong under environmental or surface conditions, but becomes brittle over time and under certain conditions. The destructible material may break into several pieces, but not necessarily dissolve.

[0070] Для некоторых вариантов осуществления материал конструкции может включать композицию вещества, предназначенную или иным образом обладающую свойственными ему свойствами реагировать или изменять целостность или другие физические свойства при воздействии определенных условий в стволе скважины, таких как изменение времени, температуры, воды, тепла, давления, раствора, их комбинации и т.д. Тепло может присутствовать из-за повышения температуры, связанного с естественным температурным градиентом земли, и вода может уже присутствовать в существующих скважинных флюидах. Изменение целостности может происходить в заранее определенный период времени, который может варьироваться от нескольких минут до нескольких недель. В аспектах период времени может составлять от около 12 часов до около 36 часов. [0070] For some embodiments, the material of construction may include a composition of matter designed or otherwise having intrinsic properties to react or change integrity or other physical properties when exposed to certain conditions in the wellbore, such as changes in time, temperature, water, heat, pressure , solution, their combinations, etc. Heat may be present due to temperature rise associated with the earth's natural temperature gradient, and water may already be present in existing well fluids. The change in integrity may occur in a predetermined period of time, which may vary from several minutes to several weeks. In aspects, the time period may be from about 12 hours to about 36 hours.

[0071] Термин «механически обработанный» может относиться к процессу с числовым программным управлением (ЧПУ), при котором робот или оператор запускает управляемое компьютером оборудование для создания деталей машин, инструментов и т.п. [0071] The term "machined" may refer to a numerical control (CNC) process in which a robot or operator runs computer-controlled equipment to create machine parts, tools, and the like.

[0072] Используемый в данном документе термин «плоскость» или «плоский» может относиться к любой поверхности или форме, которая является плоской, по меньшей мере в поперечном сечении. Например, поверхность в форме усеченного конуса может казаться плоской в двумерном поперечном сечении. Следует понимать, что плоскость или плоский не обязательно должны относиться к точной математической точности, а вместо этого должны рассматриваться как видимость невооруженным глазом. Плоскость или плоский можно изобразить в двумерном пространстве с помощью линии. [0072] As used herein, the term "plane" or "flat" can refer to any surface or shape that is planar, at least in cross section. For example, a frustoconical surface may appear flat in two-dimensional cross section. It should be understood that flat or flat does not necessarily have to refer to exact mathematical precision, but instead should be considered as being visible to the naked eye. A plane or flat can be depicted in two-dimensional space using a line.

[0073] Используемый в данном документе термин «параллельный» может относиться к любой поверхности или форме, которая может иметь базовую плоскость, лежащую в том же направлении или векторе, что и другая. Следует понимать, что параллель не обязательно должна относиться к точной математической точности, а вместо этого рассматривается как видимость невооруженным глазом. [0073] As used herein, the term "parallel" can refer to any surface or shape that can have a base plane lying in the same direction or vector as another. It should be understood that parallel does not necessarily have to refer to exact mathematical precision, but is instead treated as an appearance to the naked eye.

[0074] Используемый в данном документе термин «конусная оправка» может относиться к трубчатому компоненту, имеющему по меньшей мере одну поверхность, обычно имеющую форму усеченного конуса. Указанная конусная оправка может иметь внешнюю поверхность, которая в поперечном сечении имеет базовую линию/плоскость, которая делится базовой осью пополам под углом. Конусная оправка может быть двойным (также «двусторонним», «двухсторонним» и т.п.) конусом, что означает, что может быть вторая внешняя поверхность, имеющая вторую базовую линию/плоскость, которая делится базовой осью (в поперечном сечении) под вторым углом. Второй угол может быть отрицательным по отношению к первому углу (например, +10 градусов для первого, -10 градусов для второго). [0074] As used herein, the term "tapered mandrel" may refer to a tubular component having at least one surface, typically in the form of a truncated cone. Said conical mandrel may have an outer surface which, in cross section, has a base line/plane that is bisected at an angle by the base axis. The taper mandrel may be a double (also "two-sided", "double-sided", etc.) cone, which means that there may be a second outer surface having a second base line/plane that is divided by a base axis (in cross section) under the second angle. The second angle can be negative with respect to the first angle ( eg +10 degrees for the first, -10 degrees for the second).

[0075] Ссылаясь теперь на фиг. 2А и 2В вместе, показаны изометрические виды системы 200, имеющей скважинный инструмент 202, иллюстрирующие раскрытые в данном документе варианты осуществления. На фиг. 2В показан ствол 206 скважины, образованный в подземном пласте 210, с расположенном в нем трубчатым элементом 208. В варианте осуществления трубчатый элемент 208 может представлять собой обсадную колонну (например, обсадную колонну, подвесную обсадную колонну, колонну обсадных труб и т.д.) (которая может быть зацементирована) и т.п. [0075] Referring now to FIG. 2A and 2B together are perspective views of a system 200 having a downhole tool 202 illustrating the embodiments disclosed herein. In FIG. 2B shows a wellbore 206 formed in a subterranean formation 210 with tubular 208 disposed therein. In an embodiment, tubular 208 may be a casing string ( e.g. , a casing string, a suspended casing string, a casing string, etc.) (which may be cemented), etc.

[0076] Рабочая колонна 212 (которая может включать в себя установочный инструмент [или часть 217 установочного инструмента], выполненный с адаптером 252) может использоваться для позиционирования или спуска скважинного инструмента 202 в ствол 206 скважины и через него в желаемое местоположение. Специалист оценит, что установочный инструмент может быть таким же, как предложен Бейкером или Оуэном. Узел 217 установочного инструмента может включать в себя установочную втулку 254 или быть связан с ней. Установочная втулка 254 может быть зацеплена со скважинным инструментом 202 (или его компонентом). [0076] A workstring 212 (which may include a setting tool [or setting tool portion 217] provided with adapter 252) may be used to position or run a downhole tool 202 into and through the wellbore 206 to a desired location. The person skilled in the art will appreciate that the installation tool may be the same as suggested by Baker or Owen. The installation tool assembly 217 may include or be associated with an installation sleeve 254. The mounting sleeve 254 may be engaged with the downhole tool 202 (or component thereof).

[0077] Установочный инструмент может включать в себя натяжную оправку 216, связанную (например, соединенную) с адаптером 252. В одном варианте осуществления адаптер 252 может быть соединен с установочным инструментом 217 (или его частью), а натяжная оправка 216 может быть соединена с адаптером 252. Указанное соединение может представлять собой резьбовое соединение (например, посредством резьбы на адаптере 252 и соответствующей резьбы натяжной оправки 216 - в данном случае не показано). Натяжная оправка 216 может выступать, по меньшей мере частично, из инструмента 202 (нижнего/скважинного/дистального конца). [0077] The setting tool may include a tension mandrel 216 coupled ( eg , coupled) to an adapter 252. adapter 252. Said connection may be a threaded connection (eg, via the threads on the adapter 252 and the corresponding threads of the tension mandrel 216 - not shown here). Tension mandrel 216 may protrude at least partially from tool 202 (bottom/downhole/distal end).

[0078] Конец или удлинение 216а натяжной оправки 216 может быть соединен с носовой втулкой или гайкой 224. Гайка 224 может иметь резьбовое соединение 225 с концом 216а (и, таким образом, соответствующую ответную резьбу), хотя возможны и другие формы соединения. Для дополнительного закрепления один или большее количество установочных винтов 226 могут быть расположены через отверстия 227 для установочных винтов и ввернуты или затянуты на конце 216а. Гайка 224 может зацепляться или упираться в срезной язычок нижней втулки 260. [0078] The end or extension 216a of the tension mandrel 216 may be connected to the nose sleeve or nut 224. The nut 224 may have a threaded connection 225 to the end 216a (and thus a corresponding mating thread), although other forms of connection are possible. For additional securing, one or more set screws 226 may be located through the set screw holes 227 and screwed or tightened on end 216a. The nut 224 may engage or abut against the shear tab of the lower sleeve 260.

[0079] Скважинный инструмент 202, а также его компоненты могут иметь кольцеобразную форму и, таким образом, располагаться в центре или располагаться по отношению к продольной оси 258. В соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия инструмент 202 может быть выполнен в виде инструмента для установки пробки, который может быть установлен внутри трубчатого элемента 208 таким образом, что инструмент 202 образует непроницаемое для флюида уплотнение на внутренней поверхности 207 трубчатого элемента 208. Уплотнению может способствовать уплотнительный элемент 222, расширенный до положения уплотнения относительно внутренней поверхности 207. Уплотнительный элемент 222 может поддерживаться опорным кольцом 223. Опорное кольцо 223 может быть расположено вокруг конусной оправки 214. После установки скважинный инструмент 202 может удерживаться на месте с помощью по меньшей мере одной клиновой плашки 234. Клиновая плашка 234 может иметь цельную конфигурацию. [0079] The downhole tool 202, as well as its components, may be annular and thus centered or positioned relative to the longitudinal axis 258. In accordance with embodiments of this disclosure, the tool 202 may be configured as a plug setting tool. , which can be installed within tubular member 208 such that tool 202 forms a fluid-tight seal on inner surface 207 of tubular member 208. ring 223. A back-up ring 223 may be positioned around a taper mandrel 214. Once installed, the downhole tool 202 may be held in place by at least one slip 234. The slip 234 may have a one-piece configuration.

[0080] В варианте осуществления скважинный инструмент 202 может быть выполнен в виде пробки-перемычки, посредством чего регулируется поток из одной секции ствола скважины в другую (например, выше и ниже инструмента 202). В других вариантах осуществления скважинный инструмент 202 может быть выполнен в виде пробки для гидроразрыва, причем поток в одну секцию 213 ствола 206 скважины может быть блокирован и иным образом отведен в окружающий пласт или коллектор 210. [0080] In an embodiment, the downhole tool 202 may be configured as a bridging plug, whereby flow is controlled from one section of the wellbore to another ( eg , above and below the tool 202). In other embodiments, the downhole tool 202 may be in the form of a fracturing plug, where flow into one section 213 of the wellbore 206 may be blocked and otherwise diverted to the surrounding formation or reservoir 210.

[0081] В других вариантах осуществления скважинный инструмент 202 также может быть выполнен в виде инструмента со сбрасываемым шаром. В этом аспекте шар (например, 285, фиг. 2E) может быть сброшен в ствол 206 скважины, втечь в инструмент 202 и остановиться в соответствующем шаровом седле (286) на конце конусной оправки 214. Посадка шара может обеспечить уплотнение внутри инструмента 202, приводящее к закупорке, в результате чего может возникнуть перепад давления на инструменте 202. Шаровое седло может иметь радиус или кривизну. Радиус или кривизна могут быть выпуклыми или вогнутыми по своей природе. [0081] In other embodiments, the downhole tool 202 may also be a drop-ball tool. In this aspect, the ball ( eg , 285, FIG. 2E) may be dropped into the wellbore 206, flow into the tool 202, and stop in the appropriate ball seat (286) at the end of the taper mandrel 214. The landing of the ball may provide a seal within the tool 202 resulting in to blockage, which may result in a pressure drop across the tool 202. The ball seat may have a radius or curvature. The radius or curvature may be convex or concave in nature.

[0082] В других вариантах осуществления скважинный инструмент 202 может представлять собой обратный шаровой клапан, при этом инструмент 202 выполнен с шаром, уже установленным на месте, когда инструмент 202 опускается в ствол скважины. Затем инструмент 202 может действовать как обратный клапан и обеспечивать возможность одностороннего потока. Флюид может быть направлен из ствола 206 скважины в пласт 210 с помощью любой из этих конфигураций. [0082] In other embodiments, the downhole tool 202 may be a check ball valve, with the tool 202 configured with the ball already in place when the tool 202 is lowered into the wellbore. The tool 202 can then act as a check valve and allow one-way flow. Fluid may be directed from the wellbore 206 into the formation 210 using any of these configurations.

[0083] Как только инструмент 202 достигает установленное положение внутри трубы, установочный механизм или рабочая колонна 212 могут быть отсоединены от инструмента 202 различными способами, в результате чего инструмент 202 остается изолированным в окружающем трубчатом элементе 208 и одной или большем количестве секций (например, 213) ствола скважины 206. В одном варианте осуществления после установки инструмента 202 к установочному инструменту (217) может быть приложено натяжение до тех пор, пока не разломается срезаемое соединение между инструментом 202 и рабочей колонной 212. Однако скважинный инструмент 202 может иметь другие формы разъединения. Величина нагрузки, прилагаемой к установочному инструменту и срезаемому соединению, может находиться в диапазоне около, например, от 20000 фунтов силы до 55000 фунтов силы. [0083] Once the tool 202 has reached its intended position within the pipe, the setting mechanism or work string 212 may be detached from the tool 202 in a variety of ways, resulting in the tool 202 remaining insulated within the surrounding tubular member 208 and one or more sections ( e.g. , 213 ) wellbore 206. In one embodiment, after tool 202 is set, tension may be applied to setting tool (217) until a shear connection between tool 202 and work string 212 breaks. However, downhole tool 202 may have other forms of release. The amount of load applied to the setting tool and the shear joint may be in the range of about, for example, 20,000 lbf to 55,000 lbf.

[0084] В вариантах осуществления натяжная оправка 216 может отделяться или отсоединяться от нижней втулки 260 (прямо или косвенно), в результате чего рабочая колонна 212 может отделиться от инструмента 202, что может произойти в предварительно заданный момент. Приведенные в данном документе нагрузки не являются ограничивающими и приведены только в качестве примера. Установочное усилие может быть определено за счет специальной конструкции взаимодействующих поверхностей инструмента 202 и соответствующих углов поверхности инструмента. Инструмент 202 также может иметь предварительно заданную точку разрыва (не показана), выполненную с возможностью выхода из строя, поломки или иного разрыва. Например, нижняя втулка 260 может быть выполнена с канавкой, имеющей связь со срезаемым соединением или язычком, при этом канавка является пригодной для вызывания разрыва в непосредственной близости. [0084] In embodiments, the tension mandrel 216 may separate or detach from the lower sleeve 260 (directly or indirectly), whereby the workstring 212 may separate from the tool 202, which may occur at a predetermined moment. The loads shown in this document are not limiting and are provided as an example only. The setting force may be determined by the special design of the tool interfaces 202 and the corresponding tool face angles. The tool 202 may also have a predetermined break point (not shown) configured to fail, break, or otherwise break. For example, the lower sleeve 260 may be provided with a groove in communication with a shear joint or tongue, the groove being suitable for causing a tear in close proximity.

[0085] Работа скважинного инструмента 202 может обеспечить быстрый спуск инструмента 202 для изоляции одной или большего количества секций ствола 206 скважины, а также быстрое и простое сквозное бурение или растворение для разрушения или извлечения инструмента 202. [0085] The operation of the downhole tool 202 may allow the tool 202 to be quickly run to isolate one or more sections of the wellbore 206, and to drill through or dissolve quickly and easily to break or retrieve the tool 202.

[0086] Соответственно, в некоторых вариантах осуществления сквозное бурение может быть совершенно ненужной. Таким образом, скважинный инструмент 202 может иметь один или большее количество компонентов, изготовленных из реакционноспособного материала, такого как металл или металлические сплавы. Скважинный инструмент 202 может иметь один или большее количество компонентов, изготовленных из реакционноспособного материала (например, растворимого, разлагаемого и т.д.), который может быть на основе композита или металла. [0086] Accordingly, in some embodiments, through drilling may be completely unnecessary. Thus, the downhole tool 202 may have one or more components made from a reactive material such as metal or metal alloys. The downhole tool 202 may have one or more components made from a reactive material ( eg , soluble, degradable, etc.), which may be composite or metal based.

[0087] Из этого следует, что один или большее количество компонентов инструмента согласно вариантам осуществления, раскрытым в настоящем документе, могут быть изготовлены из реакционноспособных материалов (например, материалов, пригодных и известных для растворения, разложения и т.д. в скважинных средах [включая экстремальное давление, температуру, свойства флюида и т.д.] после короткого или ограниченного периода времени (предварительно заданного или иного), по желанию). В одном варианте осуществления компонент, изготовленный из реакционноспособного материала, может начать реагировать в течение от около 3 часов до около 48 часов после установки скважинного инструмента 202. [0087] It follows that one or more of the components of the tool according to the embodiments disclosed herein may be made from reactive materials ( e.g. , materials suitable and known to dissolve, decompose, etc. in downhole environments [ including extreme pressure, temperature, fluid properties, etc.] after a short or limited period of time (preset or otherwise), as desired). In one embodiment, the reactive material component may begin to react within about 3 hours to about 48 hours after the downhole tool 202 is installed.

[0088] В вариантах осуществления один или большее количество компонентов могут быть изготовлены из металлического материала, такого как материал на основе алюминия или на основе магния. Металлический материал может быть реакционноспособным, например, растворимым, то есть при определенных условиях соответствующий(ие) компонент(ы) может начать растворяться, и, таким образом, потребность в сквозном бурении уменьшается. Эти условия можно предвидеть и, таким образом, предопределить. В вариантах осуществления компоненты инструмента 202 могут быть изготовлены из растворимого материала на основе алюминия, магния или алюминия-магния (или сплава, комплекса и т.д.), такого как материал, поставляемый Nanjing Highsur Composite Materials Technology Co. LTD. или Terves, Inc. [0088] In embodiments, one or more of the components may be made from a metallic material, such as an aluminum-based or magnesium-based material. The metallic material may be reactive, eg soluble, that is, under certain conditions, the respective component(s) may begin to dissolve, and thus the need for through drilling is reduced. These conditions can be foreseen and thus predetermined. In embodiments, tool components 202 may be made from a soluble aluminum, magnesium, or aluminum-magnesium (or alloy, complex, etc.) material such as that supplied by Nanjing Highsur Composite Materials Technology Co. Ltd. or Terves, Inc.

[0089] Один или большее количество компонентов инструмента 202 могут быть изготовлены из нерастворимых материалов (например, из материалов, пригодных и способных противостоять скважинным условиям [включая экстремальное давление, температуру, свойства жидкости и т.д.] в течение длительного периода времени (предварительного заданного или в противном случае) по желанию). [0089] One or more components of the tool 202 may be made from insoluble materials ( e.g. , materials suitable and able to withstand downhole conditions [including extreme pressure, temperature, fluid properties, etc.] for an extended period of time (preliminary specified or otherwise) as desired).

[0090] Скважинный инструмент 202 (и другие варианты реализации инструмента, раскрытые в настоящем документе) и/или один или большее количество его компонентов могут быть напечатаны на 3D-принтере или изготовлены с использованием других форм аддитивного производства. [0090] The downhole tool 202 (and other tool implementations disclosed herein) and/or one or more of its components may be 3D printed or manufactured using other forms of additive manufacturing.

[0091] Ссылаясь теперь на фиг. 2C-2E вместе, продольный вид сбоку в поперечном разрезе системы, имеющей неустановленный скважинный инструмент, установленный скважинный инструмент и установленный скважинный инструмент, отсоединенный от рабочей колонны, соответственно, в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия. Установочное(ые) устройство(а) и компоненты скважинного инструмента 202 могут быть соединены друг с другом и могут перемещаться в осевом и/или продольном направлении по меньшей мере частично друг относительно друга. [0091] Referring now to FIG. 2C-2E together, longitudinal cross-sectional side view a system having an uninstalled downhole tool, an installed downhole tool, and an installed downhole tool disconnected from the workstring, respectively, in accordance with embodiments of this disclosure. The insertion device(s) and components of the downhole tool 202 may be coupled to each other and may move axially and/or longitudinally at least partially relative to each other.

[0092] Скважинный инструмент 202 может включать конусную оправку 214, проходящую через инструмент 202 (или корпус инструмента). Конусная оправка 214 может быть сплошным телом. В других аспектах конусная оправка 214 может включать в себя проточную часть или канал 250, выполненное в ней (например, осевой канал). Канал 250 может проходить частично или на короткое расстояние через конусную оправку 214. В качестве альтернативы канал 250 может проходить через всю оправку 214 с отверстием на ее проксимальном конце 248 и, напротив, на его дистальном конце 246 (рядом со скважинным концом инструмента 202), как показано на фиг. 2Е. [0092] The downhole tool 202 may include a taper mandrel 214 extending through the tool 202 (or tool body). The taper mandrel 214 may be a solid body. In other aspects, the cone mandrel 214 may include a flow path or a channel 250 formed therein ( eg , an axial channel). The channel 250 may extend partially or for a short distance through the tapered mandrel 214. Alternatively, the channel 250 may extend through the entire mandrel 214 with an opening at its proximal end 248 and, conversely, at its distal end 246 (near the downhole end of the tool 202), as shown in FIG. 2E.

[0093] Наличие канала 250 или другой проточной части через конусную оправку 214 может косвенно определяться условиями эксплуатации. То есть в большинстве случаев инструмент 202 может быть достаточно большим в диаметре (например, 4-¾ дюйма), чтобы канал 250 мог быть соответственно достаточно большим (например, 1-¼ дюйма), чтобы мусор и обломки могли проходить или течь через канал 250 без проблем с закупоркой. [0093] the Presence of the channel 250 or other flow through the cone mandrel 214 may be indirectly determined by the operating conditions. That is, in most cases, tool 202 can be large enough in diameter ( e.g. , 4-¾ inches) that channel 250 can be correspondingly large enough ( e.g. , 1-¼ inches) to allow debris and debris to pass or flow through channel 250. no blockage problems.

[0094] При наличии канала 250 конусная оправка 214 может иметь внутреннюю поверхность 247 канала, которая может быть гладкой и кольцевой по своей природе. В поперечном сечении поверхность 247 канала может быть плоской. В вариантах осуществления поверхность 247 канала (в поперечном сечении) может быть параллельна (центральной) оси 258 инструмента. Внешняя поверхность 230 оправки может иметь одну или большее количество поверхностей (в поперечном сечении), смещенных или наклоненных к оси 258 инструмента. [0094] In the presence of the channel 250, the cone mandrel 214 may have an inner surface 247 of the channel, which may be smooth and annular in nature. In cross section, the channel surface 247 may be flat. In embodiments, the channel surface 247 (in cross section) may be parallel to the (central) axis 258 of the tool. The outer surface 230 of the mandrel may have one or more surfaces (in cross section) offset or inclined from the axis 258 of the tool.

[0095] Канал 250 (и, следовательно, инструмент 202) может быть выполнен так, чтобы часть узла 217 установочного инструмента подходила к нему, например, натяжная оправка 216. Таким образом, натяжная оправка 216, которая может рассматриваться как часть узла 217 установочного инструмента, может быть выполнена с возможностью размещения скважинного инструмента 202 (или его компонентов) вокруг нее (например, во время спуска). При сборке скважинный инструмент 202 может быть соединен с узлом установочного инструмента 217 (и вокруг натяжной оправки 216), но не резьбовым способом. В варианте осуществления скважинный инструмент 202 (сам по себе, не включая компоненты установочного инструмента) может быть полностью лишен резьбовых соединений. Если используется адаптер 252, он может иметь резьбу 256. Такая резьба 256 может соответствовать резьбе установочной втулки 254. [0095] The channel 250 (and therefore the tool 202) can be configured to fit a portion of the setting tool assembly 217, such as a tension mandrel 216. Thus, the tension mandrel 216, which may be considered part of the setting tool assembly 217, may be configured to place the downhole tool 202 (or components thereof) around it (eg, during descent). When assembled, the downhole tool 202 may be connected to the setting tool assembly 217 (and around the tension mandrel 216), but not in a threaded fashion. In an embodiment, the downhole tool 202 (by itself, not including setting tool components) may be completely devoid of threaded connections. If a 252 adapter is used, it may have a 256 thread. This 256 thread may match the 254 mounting sleeve thread.

[0096] Как показано, нижняя втулка 260 может быть выполнена с точкой среза, такой как срезной язычок 261. Срезной язычок 261 может входить в зацепление с узлом 217 установочного инструмента. Как показано, срезной язычок 261 может быть зацеплен или находиться рядом с каждой из натяжной оправки 216 и носовой гайки 224. Нижняя втулка 260 (или точка среза) может быть выполнена с возможностью облегчить или способствовать деформации и, в конечном счете, срезу/разлому во время установки. Таким образом, срезной язычок 261 может иметь по меньшей мере одну область углубления или канавку 262 для разрыва (равнозначную заранее определенной и целенаправленной точке разрыва нижней втулки 260). [0096] As shown, the lower sleeve 260 may be provided with a shear point, such as a shear tongue 261. The shear tongue 261 may engage with the installation tool assembly 217. As shown, shear tab 261 may be engaged or adjacent to each of tension mandrel 216 and nose nut 224. installation time. Thus, the shear tongue 261 may have at least one recess or groove 262 for breaking (equivalent to the predetermined and targeted break point of the lower sleeve 260).

[0097] Канавка 262 может располагаться по окружности вокруг язычка 261. В вариантах осуществления область 262 углубления может иметь форму V-образного выреза или другую форму или конфигурацию, пригодную для того, чтобы язычок 261 мог высвободиться из нижней втулки 260. Срезной язычок 261 может быть выполнен с возможностью среза в предварительно заданной точке. Срезной язычок 261 может быть расположен во внутреннем канале 264 нижней втулки и выступать (или проходить) радиально внутрь по окружности. Могут быть и другие углубленные области 263. Во время установки, когда натяжную оправку 216 продолжают тянуть в направлении А, гайка 224 будет продолжать прикладывать усилие на срезной язычок 261, что в конечном итоге приводит к срезанию язычка. Срезной язычок 261 может быть выполнен с возможностью среза при нагрузке большей, чем нагрузка для установки инструмента 206. [0097] Groove 262 may be located circumferentially around tongue 261. In embodiments, recess region 262 may be V-shaped, or other shape or configuration suitable for tongue 261 to be released from lower sleeve 260. Shear tongue 261 may be configured with the ability to cut at a predetermined point. The shear tongue 261 may be located in the inner bore 264 of the lower sleeve and protrude (or extend) radially inwards around the circumference. There may be other recessed areas 263. During installation, as tension mandrel 216 continues to be pulled in direction A, nut 224 will continue to exert force on shear tab 261, eventually shearing off the tab. The shear tongue 261 may be configured to shear at a load greater than the load for mounting the tool 206.

[0098] Скважинный инструмент 202 может быть спущен в ствол скважины (206) на желаемую глубину или в нужное положение с помощью рабочей колонны 212, которая может быть выполнена с узлом 217 установочного инструмента. Рабочая колонна 212 и установочная втулка 254 могут быть частью системы 200 инструмента, используемой для спуска скважинного инструмента 202 в ствол скважины и активации инструмента 202 для перемещения из неустановленного в установленное положение. Установленное положение инструмента 202 (см. фиг. 2E) может включать в себя уплотнительный элемент 222 и/или клиновую плашку 234, зацепленную с трубчатым элементом 208. В одном варианте осуществления установочная втулка 254 (которая может быть выполнена как часть узла установочного инструмента) может использоваться для силового или принудительного (прямого или косвенного) расширения уплотнительного элемента 222 в уплотненное зацепление с окружающим трубчатым элементом 208. [0098] The downhole tool 202 may be run into the wellbore (206) to a desired depth or position using a workstring 212, which may be provided with a setting tool assembly 217. The workstring 212 and mounting sleeve 254 may be part of a tool system 200 used to run the downhole tool 202 into the wellbore and activate the tool 202 to move from an uninstalled to a set position. The set position of the tool 202 ( see FIG. 2E) may include a sealing member 222 and/or a wedge 234 engaged with the tubular member 208. In one embodiment, the mounting sleeve 254 (which may be provided as part of the setting tool assembly) may be used to forcefully or forcefully (directly or indirectly) expand the sealing element 222 into a sealed engagement with the surrounding tubular element 208.

[0099] Во время спуска кольцевое пространство 290 вокруг инструмента 202 может быть достаточно маленьким или узким, чтобы перед инструментом 202 возникало нежелательное давление (или сопротивление). Как таковой, инструмент 202 (вместе с узлом 217 установочного инструмента) может обеспечивать проточную часть 221 для обхода флюида (давления). Как показано на фиг. 2C, скважинный флюид Fw может поступать в боковое окно 245 (для штифта) клиновой плашки 234, а затем через нижний боковой порт 249a натяжной оправки 216. Флюид Fw может выходить из натяжной оправки 216 через верхний боковой порт 249b, а затем из бокового порта 257 установочной втулки обратно в кольцевое пространство 290. [0099] During descent, the annulus 290 around the tool 202 may be small or narrow enough that undesirable pressure (or drag) occurs in front of the tool 202. As such, the tool 202 (together with the setting tool assembly 217) can provide a fluid (pressure) bypass 221. As shown in FIG. 2C, well fluid Fw may enter the side port 245 (for the pin) of the slip 234 and then through the lower side port 249a of the tension mandrel 216. The fluid Fw may exit the tension mandrel 216 through the upper side port 249b and then out of the side port 257 mounting sleeve back into annulus 290.

[00100] Установочное(ые) устройство(а) и компоненты скважинного инструмента 202 могут быть соединены с конусной оправкой 214 и могут перемещаться в осевом и/или продольном направлении вдоль нее или в рабочем положении с ней. Когда начинается последовательность установки, нижняя втулка 260 может быть протянута через натяжную оправку 216, в то время как установочная втулка 254 остается неподвижной. [00100] The installation device(s) and components of the downhole tool 202 may be connected to the taper mandrel 214 and may move axially and/or longitudinally along it or in a working position with it. When the installation sequence begins, the lower sleeve 260 can be pulled through the tension mandrel 216 while the installation sleeve 254 remains stationary.

[00101] Когда натяжную оправку 216 тянут в направлении стрелки А, один или большее количество компонентов, расположенных вокруг оправки 214 между дистальным концом 246 и проксимальным концом 248, могут начать сжиматься друг относительно друга в результате могут начать сжиматься друг относительно друга, в результате чего установочная втулка 254 (или конец 255) удерживается на месте на торцевой поверхности 215 опорного кольца. Эта сила и результирующее движение могут заставить опорное кольцо 223 скользить под давлением по верхней конусной поверхности 230 конусной оправки 214 и, в конечном счете, расшириться (вместе с уплотнительным элементом 222). Таким образом, опорное кольцо 223 может скользящим образом зацепляться с конусной оправкой 214. Хотя в данном случае это не показано, опорное кольцо может скользящим, герметичным образом зацепляться с конусной оправкой, например, с помощью одного или большего количества уплотнительных колец (которые могут быть расположены в канавке для уплотнительного кольца на обратной стороне конусной оправки). [00101] When the tension mandrel 216 is pulled in the direction of arrow A, one or more of the components located around the mandrel 214 between the distal end 246 and the proximal end 248 may begin to compress relative to each other, as a result, may begin to compress relative to each other, as a result of which the mounting sleeve 254 (or end 255) is held in place on the end face 215 of the support ring. This force and the resulting motion can cause the support ring 223 to slide under pressure over the top tapered surface 230 of the tapered mandrel 214 and eventually expand (together with the sealing member 222). Thus, the anvil ring 223 can be slidably engaged with the cone mandrel 214. Although not shown here, the anvil ring can be slidably, hermetically engaged with the cone mandrel, for example by means of one or more O-rings (which may be arranged in the O-ring groove on the back of the taper mandrel).

[00102] Специалисту будет понятно, что опорное кольцо 223 может быть изготовлено из материала, пригодного для достижения степени удлинения, необходимой для того, чтобы уплотнительный элемент 222, расположенный внутри кольца 223, мог герметично зацепляться с трубчатым элементом 208. Величина удлинения может находиться в диапазоне удлинения от около 5% до около 25% - без разрыва - по сравнению с первоначальным размером кольца 223. [00102] It will be appreciated by those skilled in the art that support ring 223 may be made from a material suitable to achieve the degree of elongation required to allow sealing member 222 located within ring 223 to be hermetically engaged with tubular member 208. The amount of elongation may be in range of elongation from about 5% to about 25% - without breaking - compared to the original ring size 223.

[00103] По мере дальнейшего вытягивания нижней втулки 260 в направлении, указанном стрелкой А, нижняя втулка 260 (находясь в зацеплении с клиновой плашкой 234) может заставить клиновую плашку 234 к скользящему сжатию по нижней конусной поверхности 231 конусной оправки 214. Поскольку желательно, чтобы клиновая плашка 234 разрушалась, причем клиновая плашка 234 не обязательно должна иметь существенное удлинение. Когда происходит разрушение, клиновая плашка (или ее сегменты) 234 также может перемещаться радиально наружу, входя в зацепление с окружающим трубчатым элементом 208. [00103] As the lower sleeve 260 is further pulled in the direction indicated by arrow A, the lower sleeve 260 (when engaged with the slip 234) can cause the wedge 234 to slide against the lower tapered surface 231 of the taper mandrel 214. Since it is desirable that the wedge ram 234 was destroyed, and the wedge ram 234 need not have a significant elongation. When failure occurs, wedge ram (or segments thereof) 234 can also move radially outward into engagement with surrounding tubular member 208.

[00104] Клиновая плашка 234 может иметь захватные элементы, такие как прутья, сферические головки, вставки и т.п. В вариантах осуществления захватные элементы могут представлять собой зазубренные наружные поверхности, или зубцы клиновой плашки(ек) могут быть выполнены таким образом, что указанные поверхности препятствуют перемещению соответствующей клиновой плашки (или инструмента) (например, в осевом или продольном направлении) внутри окружающего трубчатого элемента 208, тогда как в противном случае инструмент 202 может непреднамеренно освободиться или переместиться со своего положения. [00104] The wedge ram 234 may have gripping elements such as rods, ball heads, inserts, and the like. In embodiments, the gripping elements may be serrated outer surfaces, or the teeth of the wedge(s) may be designed such that said surfaces prevent the corresponding wedge (or tool) from moving ( e.g. , axially or longitudinally) within the surrounding tubular member. 208, otherwise the tool 202 may unintentionally become loose or move from its position.

[00105] Из графических материалов видно, что уплотнительный элемент 222 (или опорное кольцо 223) не должен находиться в контакте с клиновой плашкой 234. Может быть ребро 229 оправки, которое может дополнительно предотвратить такой контакт между клиновой плашкой 234 и уплотнительным элементом 222. На фигурах дополнительно проиллюстрировано, что клиновая плашка 234 может быть расположена вблизи первого или дистального конца 246 конусной оправки 214, тогда как уплотнительный элемент 222 может находиться вблизи второго или проксимального конца 248 конусной оправки 214. [00105] From the drawings it can be seen that the sealing element 222 (or the support ring 223) should not be in contact with the wedge ram 234. There may be a mandrel rib 229, which can further prevent such contact between the wedge ram 234 and the sealing element 222. On The figures further illustrate that the wedge 234 may be located proximate the first or distal end 246 of the cone mandrel 214, while the sealing member 222 may be proximate the second or proximal end 248 of the cone mandrel 214.

[00106] Поскольку втулка 254 жестко удерживается на месте, втулка 254 может зацепляться с несущим нагрузку концом 215 опорного кольца 223, что может привести к по меньшей мере частичной передаче нагрузки через остальную часть инструмента 202. Установочная втулка 254 может иметь конец 255 втулки, который упирается в конец 215. Однако кольцо 223 будет прижиматься к конусной оправке 214 по мере вытягивания оправки 214. [00106] Because the sleeve 254 is rigidly held in place, the sleeve 254 may engage with the load-bearing end 215 of the support ring 223, which may result in at least partial load transfer through the rest of the tool 202. The mounting sleeve 254 may have a sleeve end 255 that abuts against end 215. However, ring 223 will press against tapered mandrel 214 as mandrel 214 is pulled out.

[00107] Тот же эффект, хотя и в противоположном направлении, может ощущаться клиновой плашкой 234. То есть конусная оправка 214 может в конечном итоге достичь (почти) точки остановки, и самая легкая степень перемещения (и путь наименьшего сопротивления) - это клиновая плашка 234, прижимаемая нижней втулкой 260 к нижней конусной поверхности 231. В результате клиновая плашка 234 (или ее сегменты) может вырваться наружу и зацепиться с окружающим трубчатым элементом 208. [00107] The same effect, albeit in the opposite direction, can be felt by the wedge ram 234. That is, the taper mandrel 214 may eventually reach a (nearly) stopping point, and the easiest degree of movement (and path of least resistance) is the wedge ram 234, pressed by the lower sleeve 260 against the lower tapered surface 231. As a result, the wedge ram 234 (or segments thereof) can break out and engage with the surrounding tubular element 208.

[00108] В случае использования вставок (например, 378, фиг. 3А), одна или большее количество могут иметь край или угол, пригодный для обеспечения дополнительного врезания в поверхность трубчатого элемента. В варианте осуществления любая из вставок может быть изготовлена из мягкой стали, такой как термообработанная сталь 1018, или из других материалов, таких как керамика. В любой вставке может быть отверстие. [00108] In the case of inserts ( eg , 378, Fig. 3A), one or more may have an edge or corner suitable to provide additional cutting into the surface of the tubular element. In an embodiment, any of the inserts may be made from mild steel, such as heat treated 1018 steel, or from other materials such as ceramic. Any insert can have a hole.

[00109] В варианте осуществления клиновая плашка 234 может быть цельной клиновой плашкой, при этом клиновая плашка 234 имеет по меньшей мере частичное соединение по всей окружности. Это означает, что, хотя сама клиновая плашка 234 может иметь одну или большее количество канавок (или волнистости, выемки и т.д.), выполненных в ней, сама клиновая плашка 234 не имеет начальной точки разделения по окружности. В варианте осуществления канавки клиновой плашки могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга или расположены в ней. [00109] In an embodiment, the wedge ram 234 may be a single wedge ram, with the wedge ram 234 having at least a partial connection around its entire circumference. This means that although the wedge ram 234 itself may have one or more grooves (or undulations, notches, etc.) formed in it, the wedge ram 234 itself does not have a starting point of circumferential separation. In an embodiment, the grooves of the wedge ram may be equally spaced or located in it.

[00110] Инструмент 202 может быть выполнен с узлом обратного шарового клапана, который включает шаровое седло 286. Седло 286 может быть съемным или выполненным за одно целое с ним. В варианте осуществления канал 250 конусной оправки 214 может быть выполнено с шаровым седлом 286, сформированным или расположенным в нем с возможностью съема. В некоторых вариантах осуществления шаровое седло 286 может быть выполнено за одно целое с каналом 250 конусной оправки 214. В других вариантах осуществления шаровое седло 286 может быть установлено отдельно или опционально внутри конусной оправки 214 по желанию. [00110] The tool 202 may be provided with a check ball valve assembly that includes a ball seat 286. The seat 286 may be removable or integral with it. In an embodiment, the channel 250 of the taper mandrel 214 may be provided with a ball seat 286 removably formed or located therein. In some embodiments, ball seat 286 may be integral with bore 250 of mandrel 214. In other embodiments, ball seat 286 may be mounted separately or optionally within mandrel 214 as desired.

[00111] Шаровое седло 286 может быть выполнено таким образом, что шар 285 может сидеть или опираться в нем, в результате чего проточная часть через конусную оправку 214 может быть перекрыта (например, поток через канал 250 ограничен или контролируется наличием шара). Например, поток флюида с одного направления может прижимать шар к седлу 286 и удерживать его, тогда как поток флюида с противоположного направления может отталкивать или выталкивать шар от седла 286. Таким образом, шар можно использовать для предотвращения или иного контроля потока флюида через инструмент 202. Шар может быть изготовлен из композитного материала, фенольной смолы и т.д., благодаря чему шар может выдерживать максимальное давление, возникающее во время скважинных операций (например, гидроразрыва). [00111] The ball seat 286 can be configured such that the ball 285 can sit or rest in it, as a result of which the flow path through the cone mandrel 214 can be blocked ( for example , the flow through the channel 250 is limited or controlled by the presence of the ball). For example, fluid flow from one direction may force the ball against seat 286 and hold it, while fluid flow from the opposite direction may push or push the ball away from seat 286. Thus, the ball may be used to prevent or otherwise control fluid flow through tool 202. The ball can be made of composite material, phenolic resin, etc., so that the ball can withstand the maximum pressure that occurs during downhole operations ( eg hydraulic fracturing).

[00112] Хотя это и не ограничивается, диаметр шара 285 может находиться в диапазоне диаметров шара от около 1 дюйма до около 5 дюймов. Канал 250 может иметь внутренний диаметр канала в диапазоне диаметра канала от около 1 дюйма до около 5 дюймов. Таким образом, конусная оправка 214 может иметь пригодную толщину стенки, чтобы выдерживать нагрузку и предотвращать разрушение. [00112] Although not limited, the ball diameter 285 may range from about 1 inch to about 5 inches. Channel 250 may have a bore inside diameter in the bore diameter range of about 1 inch to about 5 inches. Thus, the cone mandrel 214 may have a suitable wall thickness to withstand the load and prevent breakage.

[00113] Инструмент 202 может быть выполнен в виде пробки от сбрасываемого шара, так что сбрасываемый шар может течь к шаровому седлу. Сбрасываемый шар может быть намного большего диаметра, чем шаровое седло. В одном варианте осуществления конец 248 может быть выполнен с седлом 286 таким образом, чтобы сбрасываемый шар мог останавливаться и садиться в седло 286 на проксимальном конце 248. Если это применимо, сбрасываемый шар 285 может быть опущен в ствол скважины и течь по направлению к седлу 286, сформированному внутри инструмента 202. [00113] The tool 202 may be configured as a drop-ball plug so that the drop-ball can flow towards the ball seat. The ball to be dropped can be much larger in diameter than the ball seat. In one embodiment, the end 248 may be provided with a seat 286 such that the ejectable ball can stop and seat in the seat 286 at the proximal end 248. If applicable, the ejectable ball 285 may be lowered into the wellbore and flow towards the seat 286 formed inside the tool 202.

[00114] Сбрасываемый шар (или «шар для гидроразрыва») может представлять собой шар любого типа, очевидный специалисту в данной области техники и пригодный для использования в раскрытых в данном документе вариантах осуществления. Хотя используется термин «падающий» шар или шар «для гидроразрыва», любой такой шар может быть шаром, удерживаемым на месте или иным образом расположенным внутри скважинного инструмента. Шар может быть привязан к инструменту 202 (или любому его компоненту). Привязной мяч может быть таким, как это предусмотрено в непредварительной заявке на патент США Сер. №16/387,985, поданной 18 апреля 2019 г. [00114] The drop ball (or "frac ball") can be any type of ball that is obvious to one of ordinary skill in the art and suitable for use in the embodiments disclosed herein. Although the term "drop" ball or "frac" ball is used, any such ball may be a ball held in place or otherwise located within the downhole tool. The ball may be tied to the tool 202 (or any of its components). The tethered ball may be as provided in US Non-Provisional Patent Application Ser. No. 16/387,985 filed April 18, 2019

[00115] Шар может быть «умным» шаром (в данном случае не показан), выполненным с возможностью мониторинга или измерения условий в скважине и иным образом передачи информации обратно на поверхность или оператору, например шар(ы), предложенные Aquanetus Technology, Inc. или OpenField Technology. [00115] The ball may be a "smart" ball (not shown here) configured to monitor or measure downhole conditions and otherwise communicate information back to the surface or operator, such as the ball(s) provided by Aquanetus Technology, Inc. or OpenField Technology.

[00116] В других аспектах шар 285 может быть изготовлен из композитного материала. В варианте осуществления композитный материал может быть обмотанный нитью. Возможны и другие материалы, такие как стекло или углеродное волокно, фенольный материал, пластики, композит из стекловолокна (листы), пластик и т.д. [00116] In other aspects, the ball 285 may be made of a composite material. In an embodiment, the composite material may be filament wrapped. Other materials are possible, such as glass or carbon fiber, phenolic material, plastics, fiberglass composite (sheets), plastics, etc.

[00117] Сбрасываемый шар 285 может быть изготовлен из растворимого материала, такого как раскрытый в заявке на патент США сер. №15/784,020. Шар может быть выполнен или спроектирован так, чтобы растворяться при определенных условиях или различных параметрах, в том числе связанных с температурой, давлением и композицией. [00117] The drop ball 285 may be made from a soluble material such as that disclosed in US Patent Application Ser. No. 15/784,020. The ball can be made or designed to dissolve under certain conditions or various parameters, including those related to temperature, pressure and composition.

[00118] Хотя это и не показано в данном случае, скважинный инструмент 202 может иметь кольцо для закачивания инструментов в скважину или другую пригодную конструкцию для облегчения или улучшения спуска. Скважинный инструмент 202 может иметь «композитный элемент», подобный описанному в патенте США №8,955,605. [00118] Although not shown here, the downhole tool 202 may have a ring for pumping tools into the well or other suitable design to facilitate or improve running. Downhole tool 202 may have a "composite element" such as described in US patent No. 8,955,605.

[00119] В других аспектах инструмент 202 может быть выполнен как пробка-перемычка, которая после установки в стволе скважины может предотвратить или разрешить поток в любом направлении (например, вверх/вниз и т.д.) через инструмент 202. Соответственно, специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что инструмент 202 по настоящему раскрытию может быть выполнен как пробка для гидроразрыва, пробка от сбрасываемого шара, пробки-перемычки и т.д. просто путем использования одного из множества адаптеров или других необязательных компонентов. В любой конфигурации после того, как инструмент 202 правильно установлен, давление флюида в стволе скважины может быть увеличено, так что могут начаться дальнейшие скважинные операции, такие как гидроразрыв в целевой зоне. [00119] In other aspects, tool 202 may be configured as a baffle plug that, once installed in the wellbore, can prevent or permit flow in any direction ( e.g. , up/down, etc.) through tool 202. Accordingly, one skilled in It should be appreciated in the art that the tool 202 of the present disclosure may be configured as a fracturing plug, a drop ball plug, a bridge plug, and so on. simply by using one of the many adapters or other optional components. In either configuration, after the tool 202 is properly set, the fluid pressure in the wellbore can be increased so that further well operations can begin, such as fracturing the target zone.

[00120] Инструмент 202 может включать узел предотвращения вращения, который включает устройство или механизм предотвращения вращения, который может представлять собой пружину, композитный трубчатый элемент с механически поджатой пружиной и т.д. Устройство может быть выполнено и пригодно для предотвращения нежелательного или непреднамеренного перемещения или раскручивания компонентов инструмента 202. [00120] Tool 202 may include a rotation prevention assembly that includes a rotation prevention device or mechanism, which may be a spring, a composite tubular member with a mechanically preloaded spring, and so on. The device may be configured and suitable to prevent unwanted or unintentional movement or untwisting of tool 202 components.

[00121] Механизм предотвращения вращения может обеспечить дополнительную безопасность инструмента и операторов в том смысле, что он может помочь предотвратить неработоспособность инструмента в ситуациях, когда инструмент случайно используется не по назначению. Например, если инструмент используется при неправильной температуре, компоненты инструмента могут расплавиться, в результате чего устройство и стопорное кольцо могут помочь сохранить остальную часть инструмента вместе. Таким образом, устройство может предотвращать ослабление и/или отвинчивание компонентов инструмента, а также предотвращать отвинчивание или падение инструмента 202 с рабочей колонны 212. [00121] The anti-rotation mechanism can provide additional safety for the tool and operators in that it can help prevent the tool from being inoperable in situations where the tool is inadvertently misused. For example, if the tool is used at the wrong temperature, the tool components can melt, causing the device and retaining ring to help keep the rest of the tool together. Thus, the device can prevent tool components from loosening and/or unscrewing, as well as preventing tool 202 from unscrewing or falling off the work string 212.

[00122] Очень важно, что скважинный инструмент 202 может иметь длину L1 в собранном и неустановленном состоянии менее чем около 6 дюймов. В вариантах осуществления скважинный инструмент 202 может иметь длину L1 в диапазоне от около 3,5 дюймов до около 15 дюймов. В результате последовательности установки, установленный скважинный инструмент 202 может иметь установленную длину L2, меньшую, чем длина L1. [00122] Very importantly, the downhole tool 202 may have an assembled and uninstalled length L1 of less than about 6 inches. In embodiments, the downhole tool 202 may have a length L1 in the range of about 3.5 inches to about 15 inches. As a result of the installation sequence, the installed downhole tool 202 may have an installed length L2 that is less than the length L1.

[00123] Ссылаясь теперь на фиг. 3A, 3B и 3C вместе, показаны изометрический покомпонентный вид в разобранном виде, изометрический вид в сборе и вид в продольном поперечном сечении, соответственно, скважинного инструмента в соответствии с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления. [00123] Referring now to FIG. 3A, 3B, and 3C together show an exploded isometric view, an assembled isometric view, and a longitudinal cross-sectional view, respectively, of a downhole tool in accordance with the embodiments disclosed herein.

[00124] Скважинный инструмент 302 можно спускать, устанавливать и эксплуатировать, как описано в настоящем документе и в других вариантах осуществления (например, в системе 200 и т.д.), а также в соответствии с иным пониманием специалиста в данной области техники. Компоненты скважинного инструмента 302 могут быть размещены и расположены вокруг конусной оправки 314, как описано в данном документе и в других вариантах осуществления, а также как понятно специалисту в данной области техники. Таким образом, скважинный инструмент 302 может быть сравним или идентичен по аспектам, функциям, работе, компонентам и т.д., как и другие варианты осуществления инструмента, раскрытые в настоящем документе. Сходства могут не обсуждаться для краткости. [00124] The downhole tool 302 may be run, installed, and operated as described herein and in other embodiments (eg, system 200, etc.), as well as otherwise understood by one of ordinary skill in the art. The components of the downhole tool 302 may be placed and positioned around the taper mandrel 314 as described herein and in other embodiments, as well as understood by one of ordinary skill in the art. Thus, the downhole tool 302 may be comparable or identical in aspects, functions, operation, components, etc., to other tool embodiments disclosed herein. Similarities may not be discussed for brevity.

[00125] Работа скважинного инструмента 302 может обеспечивать возможность быстрого спуска инструмента 302 для изоляции одной или большего количества секций ствола скважины, как это предусмотрено в настоящем документе. Сквозному бурению инструмента 302 может способствовать один или большее количество компонентов и подкомпонентов инструмента 302, изготовленных из поддающегося бурению материала, который можно бурить значительно быстрее, чем в обычных пробках, и/или изготовленных из реакционноспособных материалов, которые могут облегчить бурение или даже полностью устранить любую такую необходимость. [00125] The operation of the downhole tool 302 may allow the tool 302 to be quickly run to isolate one or more sections of the wellbore, as provided herein. Drilling through the tool 302 can be assisted by one or more components and subcomponents of the tool 302 made from a drillable material that can be drilled significantly faster than conventional plugs and/or made from reactive materials that can facilitate drilling or even completely eliminate any such a need.

[00126] Скважинный инструмент 302 может иметь один или большее количество компонентов, таких как клиновая плашка 334 и опорное кольцо 323, которые могут быть изготовлены из материала, описанного в данном документе и в соответствии с вариантами осуществления данного раскрытия. Такие материалы могут включать композитный материал, такой как материал, полученный намоткой нити, реакционноспособный материал (металлы или композиты) и так далее. Материал, полученный намоткой нити, может иметь преимущества по сравнению с другими материалами композитного типа и, таким образом, является желательным по сравнению с материалами, полученными литьем под давлением, и т.п. Другие материалы для инструмента 302 (или любого из его компонентов) могут включать растворяющиеся термопласты, такие как PGA, PLL и PLA. [00126] Downhole tool 302 may have one or more components, such as slip ram 334 and back-up ring 323, which may be made from the material described herein and in accordance with embodiments of this disclosure. Such materials may include a composite material such as a filament-wound material, a reactive material (metals or composites), and so on. The filament wound material may have advantages over other composite type materials and thus is desirable over injection molded materials and the like. Other materials for tool 302 (or any of its components) may include dissolving thermoplastics such as PGA, PLL, and PLA.

[00127] Специалисту понятно, что в собранной конфигурации (такой, как на фиг. 3В) и не соединенной с установочным инструментом (217), один или большее количество компонентов инструмента 302 могут быть подвержены высвобождению из инструмента. Таким образом, один или большее количество компонентов могут быть связаны (например, с помощью клея) с другим, чтобы придать инструменту 302 возможность держаться вместе без присутствия установочного инструмента. Любая такая связь не обязательно должна быть очень прочной. В вариантах осуществления компоненты инструмента 302 могут плотно прилегать друг к другу. [00127] One skilled in the art will appreciate that in an assembled configuration (such as in FIG. 3B) and not connected to the insertion tool (217), one or more components of the tool 302 may be subject to release from the tool. Thus, one or more components may be bonded (eg, with adhesive) to another to enable the tool 302 to be held together without the presence of an installation tool. Any such bond need not be very strong. In embodiments, the components of the tool 302 may fit closely together.

[00128] Конусная оправка 314 может проходить через инструмент (или корпус инструмента) 302 в том смысле, что компоненты могут быть расположены вокруг него. Оправка 314 может включать в себя проточную часть или канал 350, образованный в ней (например, осевой канал), которое может соответствовать каналу инструмента 302. Канал 350 может проходить частично или на короткое расстояние через оправку 314. В качестве альтернативы канал 350 может проходить через всю оправку 314 с отверстием на ее проксимальном конце 348 и, напротив, на его дистальном конце 346. Канал 350 может быть выполнен с возможностью размещения в нем установочного инструмента (или его компонента, например, 216, фиг. 2D). [00128] The taper mandrel 314 may extend through the tool (or tool body) 302 in the sense that components may be positioned around it. Mandrel 314 may include a flow path or channel 350 defined therein ( e.g. , an axial channel) that may correspond to tool channel 302. Channel 350 may extend partially or for a short distance through mandrel 314. Alternatively, channel 350 may extend through the entire mandrel 314 with an opening at its proximal end 348 and, conversely, at its distal end 346. Channel 350 may be configured to accommodate an insertion tool (or component thereof, such as 216, FIG. 2D).

[00129] На фиг. 3С в продольном сечении проиллюстрировано, как конусная оправка 314 может иметь первую внешнюю конусную поверхность 330 и вторую внешнюю конусную поверхность 331, которые могут быть в целом плоскими. Таким образом, первая внешняя конусная поверхность 330 и вторая внешняя конусная поверхность 331 могут иметь соответствующие базовые плоскости P1, P2. Плоскости P1, P2 (и внешние поверхности 330, 331) могут быть смещены относительно длинной оси 358 инструмента 302 (или соответствующих продольных осей или базовых плоскостей 358 a,b) на угол a1 и a2 соответственно. То есть плоскость Р1 может делить пополам длинную ось 358 (или ось 358а) под углом а1, а плоскость Р2 может делить пополам длинную ось 358 (или ось 358b). Углы а1 и а2 могут быть равны и противоположны другому. Например, второй угол а2 может быть отрицательным по отношению к первому углу а1 (например, +10 градусов для первого, -10 градусов для второго) и, таким образом, обеспечивать «двойную» коническую форму оправки 314. Специалисту будет понятно, что перпендикулярная биссектриса 358, будет соответственно перпендикулярной биссектрисой для 358 a,b. [00129] FIG. 3C illustrates in longitudinal section how the taper mandrel 314 may have a first outer tapered surface 330 and a second outer tapered surface 331 that may be generally flat. Thus, the first outer cone surface 330 and the second outer cone surface 331 may have respective reference planes P1, P2. The planes P1, P2 (and the outer surfaces 330, 331) can be offset from the long axis 358 of the tool 302 (or the respective longitudinal axes or reference planes 358 a,b) by an angle a1 and a2, respectively. That is, plane P1 may bisect long axis 358 (or axis 358a) at an angle a1, and plane P2 may bisect long axis 358 (or axis 358b). Angles a1 and a2 can be equal and opposite to the other. For example, the second angle a2 may be negative with respect to the first angle a1 ( e.g. +10 degrees for the first, -10 degrees for the second) and thus provide a "double" conical shape of the mandrel 314. One skilled in the art will appreciate that the perpendicular bisector 358 will be the corresponding perpendicular bisector for 358 a,b.

[00130] В вариантах осуществления угол а1 и/или а2 может находиться в диапазоне угла от около 5 градусов до около 10 градусов. Углы поверхности(ей) конусной оправки, описанные в настоящем документе, могут быть отрицательными по сравнению с другими, при этом специалист понимает, что положительный или отрицательный угол не имеет значения, а вместо этого основан только на базовой точке. Угол может быть «абсолютным» углом, что означает, что он относится к углам одной и той же величины в градусах и не обязательно имеет направление или ориентацию. [00130] In embodiments, the angle a1 and/or a2 may be in the angle range of about 5 degrees to about 10 degrees. The angles of the taper mandrel surface(s) described herein may be negative compared to others, with one skilled in the art understanding that a positive or negative angle does not matter, but is instead based only on the base point. An angle can be an "absolute" angle, meaning that it refers to angles of the same magnitude in degrees and does not necessarily have a direction or orientation.

[00131] В вариантах осуществления углы а1 и а2 могут быть по существу равными (хотя и противоположными) друг другу в собранной или спускаемой конфигурации. Таким образом, каждый из углов а1 и а2 может находиться в диапазоне от около 5 градусов до около 10 градусов по отношению к базовой оси. В то же время а1 и а2 могут быть равны друг другу по значению (в пределах допуска менее 0,5 градуса) при около 7,5 градусах. Углы а1 и а2 могут быть в диапазоне от 5 градусов до 40 градусов и могут отличаться друг от друга. Например, а1 может быть около 8 градусов, а а2 может быть -20 градусов. [00131] In embodiments, the angles a1 and a2 may be substantially equal (though opposite) to each other in the assembled or descent configuration. Thus, each of the angles a1 and a2 may be in the range of about 5 degrees to about 10 degrees with respect to the reference axis. At the same time, a1 and a2 can be equal to each other in value (within a tolerance of less than 0.5 degrees) at about 7.5 degrees. The angles a1 and a2 may be in the range of 5 degrees to 40 degrees and may be different from each other. For example, a1 might be around 8 degrees and a2 might be -20 degrees.

[00132] Там, где сходятся поверхности 330, 331, может быть гребень 329. Гребень 329 может быть самой внешней центральной точкой конусной оправки 314. Таким образом, толщина стенки Tw может быть в самом широком (самом толстом) месте на гребне 329. Примечательно, что толщина стенки может быть наименьшей на соответствующих концах 346, 348. Таким образом, толщина стенки Tw на гребне 329 может быть больше одной или обеих толщин стенки Tw на концах 346, 348. Гребень 329 может эффективно ограничивать любую возможность нежелательной экструзии. [00132] Where the surfaces 330, 331 converge, there may be a ridge 329. The ridge 329 may be the outermost center point of the taper mandrel 314. Thus, the wall thickness Tw may be at the widest (thickest) point on the ridge 329. Notably that the wall thickness may be smallest at the respective ends 346, 348. Thus, the wall thickness Tw at the ridge 329 may be greater than one or both of the wall thicknesses Tw at the ends 346, 348. The ridge 329 can effectively limit any possibility of unwanted extrusion.

[00133] Скважинный инструмент 302 может включать уплотнительный элемент 322, расположенный внутри и/или вокруг опорного кольца 323. Уплотнительный элемент 322 может быть изготовлен из эластомера и/или полиматериала, такого как каучук, растворимый каучук, нитриловый каучук, витон или полиуретан. В варианте осуществления уплотнительный элемент 622 может быть изготовлен из эластомерного материала твердостью от 75 до 80 по Дуро А. [00133] The downhole tool 302 may include a sealing element 322 located within and/or around the back-up ring 323. The sealing element 322 may be made of an elastomer and/or a polymaterial such as rubber, solvent rubber, nitrile rubber, viton, or polyurethane. In an embodiment, the sealing element 622 may be made from an elastomeric material with a hardness of 75 to 80 Duro A.

[00134] Уплотнительный элемент 322 может быть выполнен с возможностью расширения и удлинения в радиальном направлении для обеспечения уплотняющего зацепления с окружающим трубчатым элементом (208) при сжатии компонентов инструмента. Соответственно, уплотнительный элемент 322 может обеспечивать непроницаемое для флюида уплотнение уплотнительной поверхности по отношению к трубчатому элементу. [00134] The sealing element 322 can be configured to expand and elongate in the radial direction to provide a sealing engagement with the surrounding tubular element (208) when the tool components are compressed. Accordingly, the sealing element 322 may provide a fluid-tight seal of the sealing surface with respect to the tubular element.

[00135] Уплотнительный элемент 322 может быть расположен внутри круглой канавки 323а опорного кольца. Уплотнительный элемент 322 может быть отформован или вклеен в канавку 323а. Уплотнительный элемент 322 может не только выполнять функцию уплотнения для инструмента 302 (по отношению к трубчатому элементу) и/или по отношению к конусной оправке 314, но также может действовать как псевдопоршневая поверхность. Это означает, что по мере того, как давление над инструментом увеличивается, давление может дополнительно воздействовать на уплотнительный элемент 322 и подталкивать опорное кольцо 323 дальше вверх по конусной оправке 314 и, таким образом, может усиливать или повышать эффективность уплотнения инструмента 302. [00135] The sealing member 322 may be positioned within the annular groove 323a of the back-up ring. The sealing element 322 may be molded or glued into the groove 323a. The sealing element 322 may not only function as a seal for the tool 302 (with respect to the tubular element) and/or with respect to the cone 314, but may also act as a pseudo-piston surface. This means that as the pressure over the tool increases, the pressure may further act on the sealing member 322 and push the back-up ring 323 further up the taper mandrel 314 and thus may increase or increase the sealing efficiency of the tool 302.

[00136] Скважинный инструмент 302 может иметь клиновую плашку 334, расположенную вокруг (по меньшей мере, конца 346) конусной оправки 314. Клиновая плашка 334 может быть цельной клиновой плашкой, при этом клиновая плашка 334 имеет по меньшей мере частичное соединение по всей окружности. Это означает, что, хотя сама клиновая плашка 334 может иметь одну или большее количество канавок 344, выполненных в ней, клиновая плашка 334 не обязательно должна быть многосегментной с по меньшей мере одной точкой разделения в предварительно заданной конфигурации. [00136] The downhole tool 302 may have a slip 334 located around (at least the end 346) of the taper mandrel 314. The slip 334 may be a solid slip, with the slip 334 having at least a partial connection around its entire circumference. This means that while the wedge 334 itself may have one or more grooves 344 formed therein, the wedge 334 need not be multi-segmented with at least one split point in a predetermined configuration.

[00137] Использование жесткой цельной или неразъемной конфигурации клиновой плашки может снизить вероятность предварительной установки, связанной с обычными кольцами клиновой плашки, поскольку известно, что обычные клиновые плашки поворачиваются и/или расширяются во время спуска. Поскольку вероятность предварительной установки уменьшается, возможно более быстрое время спуска. Точно так же в вариантах осуществления в данном документе может использоваться многосегментная клиновая плашка. [00137] The use of a rigid, one-piece or one-piece wedge ram configuration can reduce the pre-setting associated with conventional wedge ram rings, as conventional wedge rams are known to rotate and/or expand during running. As the chance of pre-setting decreases, faster descent times are possible. Similarly, in the embodiments herein, a multi-segment wedge ram can be used.

[00138] Клиновая плашка 334 может включать в себя приспособление для захвата внутренней стенки трубчатого элемента, обсадной колонны и/или ствола скважины, такое как совокупность захватных элементов, включая зубцы или зубья, вставки 375 и т.д. Захватные элементы могут быть расположены или выполнены таким образом, что клиновая плашка 334 может зацепляться с трубчатым элементом (не показан) таким образом, что предотвращается перемещение (например, продольно-осевое) клиновых плашек или инструмента после установки. В одном варианте осуществления вставки 375 могут быть залиты эпоксидной смолой или запрессованы в соответствующие каналы или канавки 378 вставок, выполненные в клиновой плашке 334. [00138] The slip 334 may include a tool for gripping the inner wall of the tubular, casing, and/or wellbore, such as a collection of gripping features including teeth or teeth, inserts 375, and so on. The gripping members may be positioned or configured such that the wedge ram 334 can engage with a tubular member (not shown) in such a way that movement ( eg , axial movement) of the wedge rams or tool after installation is prevented. In one embodiment, the inserts 375 may be cast with epoxy or molded into the corresponding insert channels or grooves 378 formed in the slip 334.

[00139] Клиновая плашка 334 может иметь одну или большее количество канавок 344. Канавки 344 могут быть продольными по длине от первого конца 341 клиновой плашки до другого конца 343 клиновой плашки. В варианте осуществления канавки 344 могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга или прорезаны в клиновой плашке 334. В других вариантах осуществления канавки 344 могут иметь чередующуюся конфигурацию (в данном случае не показано). То есть одна канавка может быть ближе к концу 341 клиновой плашки, а соседняя канавка может быть ближе к противоположному концу 343 клиновой плашки. Одна или большее количество канавок 344 могут полностью проходить через конец 341 клиновой плашки (здесь не показан), так что конец 341 клиновой плашки (альтернативно, конец 343) может быть свободен от материала в точке. Клиновая плашка 334 может иметь внешнюю поверхность 388 клиновой плашки и внутреннюю поверхность 389 клиновой плашки. [00139] The slip 334 may have one or more grooves 344. The grooves 344 may be longitudinal in length from the first end 341 of the wedge to the other end 343 of the wedge. In an embodiment, the grooves 344 may be equally spaced or cut into the wedge ram 334. In other embodiments, the grooves 344 may have an alternating pattern (not shown here). That is, one groove may be closer to the wedge end 341 and an adjacent groove may be closer to the opposite end 343 of the wedge. One or more grooves 344 may extend completely through the wedge ram end 341 (not shown here) so that the wedge ram end 341 (alternatively end 343) may be free of material at a point. The wedge insert 334 may have an outer wedge face 388 and an inner wedge face 389.

[00140] Расположение или положение канавок 344 клиновой плашки 334 может быть выполнено по желанию. В одном варианте осуществления клиновая плашка 334 может быть сконструирована с канавками 344, обеспечивающими равномерное распределение радиальной нагрузки вдоль клиновой плашки 334. Одна или большее количество канавок 344 могут проходить вблизи или по существу близко к концу(ам) 341, 343 клиновой плашки, но оставляя в них небольшое количество материала 342. Наличие небольшого количества материала между концами сегментов может придать некоторую жесткость, чтобы предотвратить тенденцию к расширению. Может быть одна или большее количество канавок 344, которые образуют боковое отверстие через весь корпус клиновой плашки. То есть любая канавка 344 может проходить на глубину D от внешней поверхности 388 клиновой плашки до внутренней поверхности 389 клиновой плашки. Глубина D может определять поперечное расстояние или длину того, насколько далеко материал удаляется от корпуса клиновой плашки относительно поверхности 388 клиновой плашки (или также поверхности 389 клиновой плашки). Глубина D не обязательно должна проходить через клиновую плашку (корпус) 334. [00140] The location or position of the grooves 344 of the wedge ram 334 can be customized. In one embodiment, the wedge insert 334 may be constructed with grooves 344 to distribute the radial load evenly along the wedge insert 334. One or more grooves 344 may extend near or substantially near the end(s) 341, 343 of the wedge insert, but leaving they have a small amount of material 342. Having a small amount of material between the ends of the segments can provide some rigidity to prevent a tendency to expand. There may be one or more grooves 344 that form a side opening through the entire body of the wedge ram. That is, any groove 344 may extend to a depth D from the outer surface 388 of the wedge ram to the inner surface 389 of the wedge ram. Depth D may define the lateral distance or length of how far material is removed from the wedge body relative to the wedge face 388 (or also wedge face 389). Depth D does not have to pass through wedge ram (body) 334.

[00141] Хотя в данном случае это не показано, для облегчения разрушения клиновой плашки 334 может быть первая или первичная точка разрыва, которая может представлять собой канавку, скол или какую-либо другую форму удаления материала клиновой плашки. Первая точка разрыва может быть выполнена так, чтобы вызвать разрыв клиновой плашки 334 в этой точке до того, как произойдет разрыв в любой другой точке клиновой плашки 334. Может быть от около двух до около четырех первичных точек разрыва. Может быть вторая или вторичная точка разрыва, которая может быть определена или выполнена количеством присутствующего материала. Первая канавка 344 может быть связана с первой точкой искусственного разрыва, а вторая (или соседняя) канавка может быть связана со второй точкой искусственного разрыва. [00141] Although not shown here, to facilitate fracture of the wedge ram 334, there may be a first or primary break point, which may be a groove, chip, or some other form of removal of material from the wedge ram. The first break point may be configured to break the wedge 334 at that point before breaking at any other point of the wedge 334. There may be from about two to about four primary break points. There may be a second or secondary break point, which may be determined or performed by the amount of material present. The first groove 344 may be associated with the first fracture point, and the second (or adjacent) groove may be associated with the second fracture point.

[00142] Первая точка разрыва может быть выполнена с возможностью разрыва при воздействии на инструмент 302 установочной нагрузки от около 1000 фунтов силы до около 4000 фунтов силы. Вторичная точка разрыва может быть выполнена с возможностью разрыва при воздействии на инструмент 302 установочной нагрузки, находящейся в диапазоне от около 5000 фунтов силы до около 10000 фунтов силы. [00142] The first break point may be configured to break when the tool 302 is subjected to an installation load of about 1000 lbf to about 4000 lbf. The secondary break point may be configured to break when the tool 302 is subjected to a set load ranging from about 5,000 lbf to about 10,000 lbf.

[00143] Клиновая плашка 334 может быть использована для фиксации инструмента 302 на месте во время процесса установки за счет удерживания потенциальной энергии сжатых компонентов на месте. Клиновая плашка 334 может также препятствовать перемещению инструмента в результате давления флюида на инструмент. Клиновая плашка 334 может иметь чередующуюся конфигурацию канавок/окон вокруг своего корпуса. Например, может быть канавка 344, затем окно 345, за которым следуют соседние канавки 344 и окна 345 соответственно. По продольной длине окно 345 может быть около меньше чем или равно канавке 344. [00143] The wedge ram 334 may be used to hold the tool 302 in place during the installation process by holding the potential energy of the compressed components in place. The slip 334 may also prevent movement of the tool as a result of fluid pressure on the tool. The wedge ram 334 may have an alternating pattern of grooves/windows around its body. For example, there may be a groove 344, then a window 345, followed by adjacent grooves 344 and windows 345, respectively. In longitudinal length, window 345 may be about less than or equal to groove 344.

[00144] Клиновая плашка 334 может быть соединена или зацеплена с нижней втулкой 360. Соединение может осуществляться посредством одного или большего количества штифтов 359, расположенных в окне 345 для штифта (клиновой плашки 334) и соответствующих канавок 366 для штифтов нижней втулки 360. Не ограничиваясь какой-либо конкретной формой, окна 345 для штифта могут иметь удлиненную овальную, цилиндрическую или эллиптическую форму. Увеличенный размер окна 345 для штифта может обеспечивать определенную степень перемещения соответствующего штифта 359. [00144] The wedge 334 may be connected or engaged with the lower sleeve 360. The connection may be through one or more pins 359 located in the pin window 345 (wedge 334) and corresponding grooves 366 for the pins of the lower sleeve 360. Not limited to any particular shape, the pin holes 345 may be elongated oval, cylindrical, or elliptical. The enlarged pin window 345 may provide a certain amount of movement for the associated pin 359.

[00145] На фиг. 2C и 2D проиллюстрирована степень перемещения штифта (259) относительно окна (245) между неустановленным/спущенным и установленным положением инструмента (202/302). Штифту 359 может потребоваться боковая длина, пригодная для удерживания втулки 360 с инструментом 302 во время сборки/спуска, а также в установленном положении. Хотя запрессовки штифта 359 в канавку 366 для штифта может быть достаточно, для обеспечения удержания штифта 359 на месте штифт 359 можно связать или адгезировать с нижней втулкой 360. В вариантах осуществления штифт 359 может быть ввинчен в нижнюю втулку 360. [00145] FIG. 2C and 2D illustrate the degree of movement of the pin (259) relative to the window (245) between the unset/deflated and set position of the instrument (202/302). The pin 359 may require a lateral length suitable for holding the sleeve 360 with the tool 302 during assembly/running as well as in the installed position. Although pressing the pin 359 into the pin groove 366 may be sufficient, the pin 359 may be bonded or bonded to the lower sleeve 360 to ensure that the pin 359 is held in place. In embodiments, the pin 359 may be screwed into the lower sleeve 360.

[00146] Ссылаясь теперь на фиг. 4А и 4В вместе, показаны, продольный вид сбоку в разрезе скважинного инструмента, имеющего откидной щиток, и продольный вид сбоку в разрезе скважинного инструмента, показанного на фиг. 4А, с открытым откидным щитком, соответственно, в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе. [00146] Referring now to FIG. 4A and 4B together show a longitudinal sectional side view of a downhole tool having a flap and a longitudinal sectional side view of the downhole tool shown in FIG. 4A with the flap open, respectively, in accordance with the embodiments disclosed herein.

[00147] Скважинный инструмент 402 можно спускать, устанавливать и эксплуатировать, как описано в настоящем документе и в других вариантах осуществления (например, в системе 200 и т.д.), а также в соответствии с иным пониманием специалиста в данной области техники. Компоненты скважинного инструмента 402 могут быть размещены и расположены вокруг конусной оправки 414, как описано в данном документе и в других вариантах осуществления, а также как понятно специалисту в данной области техники. Таким образом, скважинный инструмент 402 может быть сравним или идентичен по аспектам, функциям, работе, компонентам и т.д., как и другие варианты осуществления инструмента, раскрытые в настоящем документе. Сходства могут не обсуждаться для краткости. Например, узел 317 установочного инструмента можно использовать с инструментом 402, как будет очевидно специалисту в данной области техники. [00147] The downhole tool 402 may be run, installed, and operated as described herein and in other embodiments (eg, system 200, etc.), as well as otherwise understood by one of ordinary skill in the art. The components of the downhole tool 402 may be placed and located around the taper mandrel 414 as described herein and in other embodiments, as well as understood by a person skilled in the art. Thus, the downhole tool 402 may be comparable or identical in aspects, functions, operation, components, etc., to other tool embodiments disclosed herein. Similarities may not be discussed for brevity. For example, the installation tool assembly 317 can be used with the tool 402, as will be apparent to those skilled in the art.

[00148] Скважинный инструмент 402 может иметь откидной щиток (или откидной клапан) 470. Откидной щиток 470 может быть выполнен с возможностью перемещения между открытым положением 473 и закрытым положением 472. Откидной щиток 470 может быть подвижно (например, с возможностью поворота) соединен с конусной оправкой 414. Инструмент 402 может содержать смещающий элемент/штифт 471 для соединения откидного щитка 470 с конусной оправкой 414. Смещающий элемент 471 может быть выполнен с возможностью смещения откидного щитка 470 в закрытое положение 472. [00148] The downhole tool 402 may have a flap (or flap) 470. The flap 470 may be movable between an open position 473 and a closed position 472. The flap 470 may be movably (e.g., pivotable) connected to 414. The tool 402 may include a bias member/pin 471 for connecting the flap 470 to the cone mandrel 414. The bias member 471 may be configured to bias the flap 470 to a closed position 472.

[00149] Во время сборки или спуска откидной щиток 470 может удерживаться в открытом положении 473 в результате того, что в нем находится часть узла установочного инструмента (например, такая как [часть] натяжной оправки). Откидной щиток 470 может быть выполнен с возможностью опираться на седло 486, выполненное в конусной оправке 414. [00149] During assembly or descent, the flap 470 may be held in the open position 473 by containing a portion of the insertion tool assembly ( eg , such as [part of] the tension mandrel). The flap 470 may be configured to rest on a seat 486 provided in a mandrel 414.

[00150] Специалисту понятно, что в закрытом положении 472 поток флюида может быть заблокирован с одного направления, в то время как поток флюида с другого направления может открыть откидной щиток 470. Возможны и другие конфигурации откидного щитка 470, и инструмент 402 не ограничивается вариантами осуществления, показанными на фиг. 4А и 4В. [00150] Those skilled in the art will appreciate that in the closed position 472, fluid flow may be blocked from one direction while fluid flow from another direction may open flap 470. Other configurations of flap 470 are possible, and tool 402 is not limited to the embodiments. shown in FIG. 4A and 4B.

Преимущества.Advantages.

[00151] Варианты осуществления скважинного инструмента имеют меньшие размеры, что позволяет использовать инструмент в скважинах с меньшими диаметрами каналов. Меньший размер также означает меньшую стоимость материала на инструмент. Поскольку изоляционные инструменты, такие как пробки, используются в огромном количестве и, как правило, не подлежат повторному использованию, небольшая экономия средств на инструмент приводит к огромной ежегодной экономии капитальных затрат. [00151] Downhole tool embodiments are smaller, allowing the tool to be used in wells with smaller bore diameters. The smaller size also means less material cost per tool. Since insulating tools such as plugs are used in huge quantities and are generally not reusable, small tool savings result in huge annual capital cost savings.

[00152] Когда внутрискважинные операции спуска стоят около 30000$ - 40000$ в час, экономия, измеряемая в минутах (хотя и повторяющаяся в масштабе), имеет большое значение. [00152] When downhole trips cost about $30,000 - $40,000 per hour, the savings, measured in minutes (although repeatable to scale), make a big difference.

[00153] Достигается синергетический эффект, поскольку инструмент меньшего размера позволяет легко достичь более быстрого времени бурения. Опять же, даже небольшая экономия времени на сквозное бурение для одного инструмента приводит к огромной годовой экономии. [00153] A synergistic effect is achieved as a smaller tool makes it easy to achieve faster drilling times. Again, even a small amount of through drilling time savings for a single tool results in huge annual savings.

[00154] Поскольку инструмент может быть меньше (короче), он может перемещаться по изгибам меньшего радиуса в скважинных трубчатых элементах без зависания и предварительной установки. Проход через более короткий инструмент имеет меньшее гидравлическое сопротивление и, следовательно, может обеспечивать более высокие скорости потока жидкости при меньшем перепаде давления. Инструмент может выдерживать больший скачок давления (выброс шара), когда шар посажен. [00154] Since the tool can be smaller (shorter), it can move along smaller radius bends in downhole tubulars without hovering and pre-setting. Passing through a shorter tool has less hydraulic resistance and therefore can provide higher fluid flow rates with a lower pressure drop. The tool can withstand a larger pressure surge (ball ejection) when the ball is seated.

[00155] Несмотря на то, что были проиллюстрированы и описаны предпочтительные варианты реализации данного раскрытия, специалист в данной области техники может выполнить их различные модификации, не отступая от сущности и идей данного раскрытия. Варианты осуществления изобретения в данном документе являются только иллюстративными и не являются ограничивающими. Возможны многие вариации и модификации данного раскрытого в данном документе раскрытия, которые входят в объем данного раскрытия. Следует понимать, что там, где числовые диапазоны или ограничения четко указано, такие определенные диапазоны или ограничения включают множество диапазонов или ограничений, входящих в указанные диапазоны или ограничения. Использование термина «необязательно» по отношению к любому элементу формулы изобретения означает, что указанный элемент является обязательным или, в качестве альтернативы, необязательным. Оба варианта находятся в пределах объема формулы изобретения. Следует понимать, что использование более широких терминов, таких как содержит, включает, имеет и т.д. обеспечивает поддержку более узких терминов, таких как состоящий из, состоящий по существу из, выполненный по существу из и тому подобное. [00155] While the preferred embodiments of this disclosure have been illustrated and described, various modifications may be made by one skilled in the art without departing from the spirit and spirit of this disclosure. The embodiments of the invention in this document are illustrative only and are not limiting. Many variations and modifications of this disclosure disclosed herein are possible and are within the scope of this disclosure. It should be understood that where numerical ranges or limitations are expressly stated, such defined ranges or limitations include a plurality of ranges or limitations that fall within said ranges or limitations. The use of the term "optional" in relation to any element of the claims means that the specified element is required or, alternatively, optional. Both options are within the scope of the claims. It should be understood that the use of broader terms such as contains, includes, has, etc. provides support for narrower terms such as consisting of, consisting essentially of, made essentially of, and the like.

[00156] Соответственно, объем охраны не ограничивается описанием, изложенным выше, а ограничивается только приведенной ниже формулой изобретения, объем которой включает в себя все эквиваленты предмета формулы изобретения. Все без исключения пункты формулы изобретения включены в описание в качестве вариантов реализации настоящего раскрытия. Таким образом, формула изобретения представляет собой дальнейшее описание и является дополнением к предпочтительным вариантам осуществления настоящего раскрытия. Включение или обсуждение ссылки не является признанием того, что она является предшествующим уровнем техники по отношению по настоящему раскрытию, особенно любой ссылки, которая может иметь дату публикации после даты приоритета настоящей заявки. Все патенты, патентные заявки и публикации, процитированные в настоящем описании, включены в настоящее описание посредством ссылки в той степени, в которой они приводят основные сведения; а также иллюстративные, процедурные или другие подробности, дополняющие те, которые изложены в настоящем документе. [00156] Accordingly, the scope of protection is not limited to the description set forth above, but is limited only by the following claims, the scope of which includes all equivalents of the subject matter of the claims. All claims without exception are included in the description as embodiments of the present disclosure. Thus, the claims are a further description and are in addition to the preferred embodiments of the present disclosure. The inclusion or discussion of a reference is not an admission that it is prior art to the present disclosure, especially any reference that may have a publication date after the priority date of the present application. All patents, patent applications and publications cited in the present specification are incorporated herein by reference to the extent that they state the essentials; as well as illustrative, procedural, or other details in addition to those set forth herein.

Claims (72)

1. Скважинный инструмент для изоляции ствола скважины для гидроразрыва пласта, содержащий:1. A downhole tool for isolating a wellbore for hydraulic fracturing, comprising: конусную оправку, содержащую:conical mandrel containing: дистальный конец, проксимальный конец, наружную поверхность и внутренний проточный канал, причем конусная оправка дополнительно содержит шаровое седло, образованное во внутреннем проточном канале,the distal end, the proximal end, the outer surface and the inner flow channel, and the conical mandrel further comprises a ball seat formed in the inner flow channel, опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с проксимальным концом конусной оправки, причем опорное кольцо дополнительно содержит наружную канавку для уплотнительного элемента;a support ring slidably engaged with the proximal end of the cone mandrel, the support ring further comprising an outer groove for the sealing element; уплотнительный элемент, расположенный в наружной канавке для уплотнительного элемента;a sealing element located in the outer groove for the sealing element; клиновую плашку, зацепленную с дистальным концом; иa wedge die engaged with the distal end; and нижнюю втулку, соединенную с клиновой плашкой,the lower bushing connected to the wedge die, при этом клиновая плашка содержит по меньшей мере одну канавку клиновой плашки, которая образует боковое отверстие в клиновой плашке, которое определено глубиной, которая проходит от наружной поверхности клиновой плашки к внутренней поверхности клиновой плашки,wherein the wedge ram contains at least one wedge ram groove, which forms a side hole in the wedge ram, which is determined by the depth that extends from the outer surface of the wedge ram to the inner surface of the wedge ram, при этом наружная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность,wherein the outer surface comprises a first inclined surface and a second inclined surface, при этом первая наклонная поверхность содержит первую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под первым углом в диапазоне от 5 до 10°, и wherein the first inclined surface contains the first plane, which in cross section is intersected in half by the longitudinal axis at the first angle in the range from 5 to 10°, and при этом вторая наклонная поверхность содержит вторую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под углом, отрицательным по отношению к первому углу,while the second inclined surface contains a second plane, which in cross section is intersected in half by the longitudinal axis at an angle negative with respect to the first angle, при этом первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность сходятся в гребне, и wherein the first ramp and the second ramp converge at a ridge, and при этом гребень имеет толщину стенки гребня, превышающую толщину стенки самого дальнего дистального конца и толщину стенки самого ближнего конца.wherein the ridge has a ridge wall thickness greater than the wall thickness of the farthest distal end and the wall thickness of the proximal end. 2. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что любой компонент скважинного инструмента изготовлен из растворимого материала на основе металла.2. Downhole tool according to claim. 1, characterized in that any component of the downhole tool is made of a soluble metal-based material. 3. Скважинный инструмент по п. 2, отличающийся тем, что опорное кольцо выполнено с возможностью растягивания от 10 до 20% по сравнению с его первоначальной формой, и при этом опорное кольцо растягивается без разрыва.3. Downhole tool according to claim. 2, characterized in that the support ring is made with the possibility of stretching from 10 to 20% compared to its original shape, and while the support ring is stretched without breaking. 4. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что внутренний проточный канал конусной оправки содержит внутренний диаметр в диапазоне канала от по меньшей мере 1 дюйма до не более чем 5 дюймов, при этом скважинный инструмент содержит срезной язычок, и при этом уплотнительный элемент не зацеплен конусом.4. The downhole tool according to claim. 1, characterized in that the inner flow channel of the cone mandrel contains an internal diameter in the range of the channel from at least 1 inch to no more than 5 inches, while the downhole tool contains a shear tongue, and at the same time the sealing element not attached to the cone. 5. Скважинный инструмент по п. 4, отличающийся тем, что опорное кольцо выполнено с возможностью растягивания от 10 до 20% по сравнению с его первоначальной формой, и при этом опорное кольцо растягивается без разрыва.5. Downhole tool according to claim. 4, characterized in that the support ring is made with the possibility of stretching from 10 to 20% compared to its original shape, and while the support ring is stretched without breaking. 6. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что скважинный инструмент содержит срезной язычок, при этом уплотнительный элемент не зацеплен конусом, при этом продольная длина скважинного инструмента после установки находится в диапазоне установочной длины от по меньшей мере 5 дюймов до не более чем 15 дюймов.6. Downhole tool according to claim. 1, characterized in that the downhole tool contains a shear tongue, while the sealing element is not engaged with a cone, while the longitudinal length of the downhole tool after installation is in the installation length range from at least 5 inches to no more than 15 inches. 7. Скважинный инструмент для изоляции ствола скважины для гидроразрыва пласта, содержащий:7. A downhole tool for isolating a wellbore for hydraulic fracturing, comprising: конусную оправку, содержащую:conical mandrel containing: дистальный конец, проксимальный конец и наружную поверхность,distal end, proximal end and outer surface, опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с проксимальным концом конусной оправки, причем опорное кольцо дополнительно содержит наружную канавку для уплотнительного элемента;a support ring slidably engaged with the proximal end of the cone mandrel, the support ring further comprising an outer groove for the sealing member; уплотнительный элемент, расположенный в наружной канавке для уплотнительного элемента;a sealing element located in the outer groove for the sealing element; клиновую плашку, зацепленную с дистальным концом; иa wedge die engaged with the distal end; and нижнюю втулку, соединенную с клиновой плашкой,the lower bushing connected to the wedge die, при этом клиновая плашка содержит по меньшей мере одну канавку клиновой плашки, которая образует боковое отверстие в клиновой плашке, которое определено глубиной, которая проходит от наружной поверхности клиновой плашки к внутренней поверхности клиновой плашки,wherein the wedge ram contains at least one wedge ram groove, which forms a side hole in the wedge ram, which is determined by the depth that extends from the outer surface of the wedge ram to the inner surface of the wedge ram, при этом наружная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, при этом первая наклонная поверхность содержит первую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под первым углом в диапазоне от 5 до 10°, при этом вторая наклонная поверхность содержит вторую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под углом, отрицательным по отношению к первому углу,wherein the outer surface comprises the first inclined surface and the second inclined surface, wherein the first inclined surface contains the first plane, which in cross section is intersected in half by the longitudinal axis at the first angle in the range from 5 to 10°, while the second inclined surface contains the second plane, which in cross section is bisected by the longitudinal axis at an angle negative with respect to the first angle, при этом любой компонент скважинного инструмента изготовлен из растворимого материала на основе металла, при этом скважинный инструмент содержит срезной язычок, при этом уплотнительный элемент не зацеплен конусом и при этом продольная длина скважинного инструмента после установки находится в диапазоне установочной длины от по меньшей мере 5 дюймов до не более чем 15 дюймов.wherein any component of the downhole tool is made of a soluble metal-based material, the downhole tool includes a shear tongue, the sealing element is not cone-engaged, and the longitudinal length of the downhole tool after installation is in the installation length range from at least 5 inches to no more than 15 inches. 8. Скважинный инструмент по п. 7, отличающийся тем, что опорное кольцо выполнено с возможностью растягивания от 10 до 20% по сравнению с его первоначальной формой.8. Downhole tool according to claim. 7, characterized in that the support ring is made with the possibility of stretching from 10 to 20% compared to its original shape. 9. Скважинный инструмент по п. 8, отличающийся тем, что опорное кольцо растягивается без разрыва.9. Downhole tool according to claim 8, characterized in that the support ring is stretched without breaking. 10. Скважинный инструмент по п. 7, отличающийся тем, что опорное кольцо растягивается без разрыва.10. Downhole tool according to claim. 7, characterized in that the support ring is stretched without breaking. 11. Скважинная система установки скважинного инструмента для изоляции ствола скважины для гидроразрыва пласта, содержащая:11. A downhole system for installing a downhole tool for isolating a wellbore for hydraulic fracturing, comprising: рабочую колонну;working column; узел установочного инструмента, соединенный с рабочей колонной, причем узел установочного инструмента дополнительно содержит:a setting tool assembly connected to the workstring, the setting tool assembly further comprising: натяжную оправку, содержащую первый конец натяжной оправки и второй конец натяжной оправки; иa tension mandrel comprising a first end of the tension mandrel and a second end of the tension mandrel; and установочную втулку;mounting sleeve; скважинный инструмент, содержащий:downhole tool, comprising: конусную оправку, содержащую:conical mandrel containing: дистальный конец, проксимальный конец, наружную поверхность и внутренний проточный канал, причем конусная оправка дополнительно содержит шаровое седло, образованное во внутреннем проточном канале;a distal end, a proximal end, an outer surface, and an inner flow channel, the conical mandrel further comprising a ball seat formed in the inner flow channel; опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с проксимальным концом, причем опорное кольцо дополнительно содержит наружную канавку для уплотнительного элемента;a support ring slidably engaged with the proximal end, the support ring further comprising an outer groove for the sealing element; уплотнительный элемент, расположенный в наружной канавке для уплотнительного элемента;a sealing element located in the outer groove for the sealing element; клиновую плашку, зацепленную с дистальным концом; иa wedge die engaged with the distal end; and нижнюю втулку, соединенную с клиновой плашкой,the lower bushing connected to the wedge die, при этом натяжная оправка проходит через скважинный инструмент, при этом носовая гайка зацеплена с каждым из второго конца натяжной оправки и скважинного инструмента,wherein the tension mandrel passes through the downhole tool, wherein the nose nut is engaged with each of the second end of the tension mandrel and the downhole tool, причем наружная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность,wherein the outer surface comprises a first inclined surface and a second inclined surface, при этом первая наклонная поверхность содержит первую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью, wherein the first inclined surface contains the first plane, which in cross section is intersected in half by the longitudinal axis, при этом вторая наклонная поверхность содержит вторую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под углом, отрицательным по отношению к первому углу,while the second inclined surface contains a second plane, which in cross section is intersected in half by the longitudinal axis at an angle negative with respect to the first angle, при этом первая наклонная поверхность и вторая наклонная поверхность сходятся в гребне, и wherein the first ramp and the second ramp converge at a ridge, and при этом гребень имеет толщину стенки гребня, превышающую толщину стенки самого дальнего дистального конца и толщину стенки самого ближнего конца.wherein the ridge has a ridge wall thickness greater than the wall thickness of the farthest distal end and the wall thickness of the proximal end. 12. Скважинная система по п. 11, отличающаяся тем, что клиновая плашка содержит по меньшей мере одну канавку клиновой плашки, которая образует боковое отверстие в клиновой плашке, которое определено первой частью материала клиновой плашки на первом конце клиновой плашки, второй частью материала клиновой плашки на втором конце клиновой плашки и глубиной, которая проходит от наружной поверхности клиновой плашки к внутренней поверхности клиновой плашки.12. Downhole system according to claim. 11, characterized in that the wedge ram contains at least one wedge ram groove, which forms a side hole in the wedge ram, which is defined by the first part of the wedge ram material at the first end of the wedge ram, the second part of the wedge ram material at the second end of the wedge ram and a depth that extends from the outer surface of the wedge ram to the inner surface of the wedge ram. 13. Скважинная система по п. 12, отличающаяся тем, что клиновая плашка содержит по меньшей мере одно окно для штифта, смежное с по меньшей мере одной канавкой клиновой плашки, при этом нижняя втулка содержит канавку для штифта вблизи по меньшей мере одного окна для штифта, и при этом штифт расположен внутри каждого из по меньшей мере одного окна для штифта в клиновой плашке и по меньшей мере одной канавки для штифта нижней втулки.13. Downhole system according to claim. 12, characterized in that the wedge ram contains at least one hole for the pin adjacent to at least one groove of the wedge ram, while the lower sleeve contains a groove for the pin near at least one hole for the pin , and wherein the pin is located within each of at least one pin hole in the wedge die and at least one pin groove of the lower bushing. 14. Скважинная система по п. 13, отличающаяся тем, что любой компонент скважинного инструмента изготовлен из растворимого материала на основе металла.14. Downhole system according to claim. 13, characterized in that any component of the downhole tool is made of a soluble metal-based material. 15. Скважинная система по п. 14, отличающаяся тем, что опорное кольцо выполнено с возможностью растягивания от 10 до 20% по сравнению с его первоначальной формой, и при этом опорное кольцо растягивается без разрыва.15. Downhole system according to claim. 14, characterized in that the support ring is made with the possibility of stretching from 10 to 20% compared to its original shape, and while the support ring is stretched without breaking. 16. Скважинная система по п. 15, отличающаяся тем, что нижняя втулка содержит срезной язычок, при этом уплотнительный элемент не зацеплен конусом, при этом продольная длина скважинного инструмента после установки находится в диапазоне установочной длины от по меньшей мере 5 дюймов до не более чем 15 дюймов.16. Downhole system according to claim 15, characterized in that the lower sleeve contains a shear tongue, while the sealing element is not engaged with a cone, while the longitudinal length of the downhole tool after installation is in the installation length range from at least 5 inches to no more than 15 inches. 17. Скважинная система установки скважинного инструмента для изоляции ствола скважины для гидроразрыва пласта, содержащая:17. A downhole system for installing a downhole tool for isolating a wellbore for hydraulic fracturing, comprising: рабочую колонну;working column; узел установочного инструмента, соединенный с рабочей колонной, причем узел установочного инструмента дополнительно содержит:a setting tool assembly connected to the workstring, the setting tool assembly further comprising: натяжную оправку, содержащую первый конец натяжной оправки и второй конец натяжной оправки; иa tension mandrel comprising a first end of the tension mandrel and a second end of the tension mandrel; and установочную втулку;mounting sleeve; скважинный инструмент, содержащий:downhole tool, comprising: конусную оправку, содержащую:conical mandrel containing: дистальный конец, проксимальный конец и наружную поверхность,distal end, proximal end and outer surface, опорное кольцо, зацепленное скользящим образом с проксимальным концом, причем опорное кольцо дополнительно содержит наружную канавку для уплотнительного элемента;a support ring slidably engaged with the proximal end, the support ring further comprising an outer groove for the sealing element; уплотнительный элемент, расположенный в наружной канавке для уплотнительного элемента;a sealing element located in the outer groove for the sealing element; клиновую плашку, зацепленную с дистальным концом; иa wedge die engaged with the distal end; and нижнюю втулку, соединенную с клиновой плашкой,the lower bushing connected to the wedge die, любой компонент скважинного инструмента изготовлен из растворимого материала на основе металла,any downhole tool component is made of a soluble metal-based material, при этом натяжная оправка проходит через скважинный инструмент, при этом носовая гайка зацеплена с каждым из второго конца натяжной оправки и скважинным инструментом, при этом наружная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, при этом первая наклонная поверхность содержит первую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под первым углом в диапазоне от 5 до 10°, и при этом вторая наклонная поверхность содержит вторую плоскость, которая в поперечном сечении пересекается пополам продольной осью под углом, отрицательным по отношению к первому углу,wherein the tension mandrel passes through the downhole tool, wherein the nose nut is engaged with each of the second end of the tension mandrel and the downhole tool, wherein the outer surface comprises a first inclined surface and a second inclined surface, wherein the first inclined surface comprises a first plane, which is transversely cross section is bisected by the longitudinal axis at a first angle in the range from 5 to 10°, and the second inclined surface contains a second plane, which in cross section is bisected by the longitudinal axis at an angle negative with respect to the first angle, причем скважинный инструмент содержит срезной язычок, при этом уплотнительный элемент не зацеплен конусом и при этом продольная длина скважинного инструмента после установки находится в диапазоне установочной длины от по меньшей мере 5 дюймов до не более чем 15 дюймов.wherein the downhole tool includes a shear tongue, the sealing element is not engaged by the cone, and the longitudinal length of the downhole tool after installation is in the installation length range from at least 5 inches to no more than 15 inches. 18. Скважинная система по п. 17, отличающаяся тем, что клиновая плашка содержит по меньшей мере одну канавку клиновой плашки, которая образует боковое отверстие в клиновой плашке, которое определено первой частью материала клиновой плашки на первом конце клиновой плашки и глубиной, которая проходит от наружной поверхности клиновой плашки к внутренней поверхности клиновой плашки.18. Downhole system according to claim 17, characterized in that the wedge ram contains at least one wedge ram groove, which forms a side hole in the wedge ram, which is defined by the first part of the wedge ram material at the first end of the wedge ram and the depth that extends from outer surface of the wedge ram to the inner surface of the wedge ram. 19. Скважинная система по п. 18, отличающаяся тем, что опорное кольцо выполнено с возможностью растягивания от 10 до 20% по сравнению с его первоначальной формой, и при этом опорное кольцо растягивается без разрыва.19. Downhole system according to claim 18, characterized in that the support ring is made with the possibility of stretching from 10 to 20% compared to its original shape, and at the same time the support ring is stretched without breaking. 20. Скважинная система по п. 19, отличающаяся тем, что конусная оправка дополнительно содержит шаровое седло, образованное во внутреннем проточном канале.20. Downhole system according to claim 19, characterized in that the conical mandrel further comprises a ball seat formed in the internal flow channel.
RU2022106916A 2019-10-16 2020-10-16 Downhole tool and method of its use RU2788698C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/916,034 2019-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2788698C1 true RU2788698C1 (en) 2023-01-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5819846A (en) * 1996-10-01 1998-10-13 Bolt, Jr.; Donald B. Bridge plug
US6354372B1 (en) * 2000-01-13 2002-03-12 Carisella & Cook Ventures Subterranean well tool and slip assembly
RU2598106C2 (en) * 2012-05-08 2016-09-20 Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед Disintegrable tube anchor system and method of its application
WO2019023413A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Schlumberger Technology Corporation Frac diverter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5819846A (en) * 1996-10-01 1998-10-13 Bolt, Jr.; Donald B. Bridge plug
US6354372B1 (en) * 2000-01-13 2002-03-12 Carisella & Cook Ventures Subterranean well tool and slip assembly
RU2598106C2 (en) * 2012-05-08 2016-09-20 Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед Disintegrable tube anchor system and method of its application
WO2019023413A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Schlumberger Technology Corporation Frac diverter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10907441B2 (en) Downhole tool and method of use
US10570694B2 (en) Downhole tool and method of use
US11634958B2 (en) Downhole tool with bottom composite slip
US10801298B2 (en) Downhole tool with tethered ball
US20220243554A1 (en) Downhole tool and method of use
RU2788698C1 (en) Downhole tool and method of its use
AU2020366213B2 (en) Downhole tool and method of use
US11634965B2 (en) Downhole tool and method of use