RU61782U1

RU61782U1 - DEVICE FOR OVERLAPING THE INTERIOR CAVITY

Info

Publication number: RU61782U1
Application number: RU2006139378/22U
Authority: RU
Inventors: Рафиль Гиниятуллович Абдулмазитов; Рашит Газнавиевич Рамазанов; Радик Зяузятович Зиятдинов; Дмитрий Витальевич Страхов; Владимир Борисович Оснос
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2007-03-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин для перекрытия внутреннего пространства скважины. Устройство для перекрытия внутренней полости обсадной колонны включает цилиндрический корпус с центральным осевым и сквозными каналами, уплотнительный элемент с осевым каналом, шток с радиальным каналом, в котором размещен разрушаемый элемент, распорную пробку, жестко соединенную со штоком снизу. Уплотнительный элемент установлен на штоке. В цилиндрическом корпусе выполнены радиальные каналы, в которые установлены подпружиненные сухари, выполненные в виде цилиндров и имеющие возможность радиального перемещения наружу и взаимодействия с обсадной колонной в рабочем положении. Сквозные каналы цилиндрического корпуса сообщаются с гидравлическими камерами, которые образованы соответствующими радиальными каналами цилиндрического корпуса и размещенными в них соответствующими подпружиненными сухарями. Цилиндрический корпус напротив сквозных каналов снабжен внутренней кольцевой проточкой, с которой сообщается гидравлический канал, выполненный в штоке. На наружной поверхности штока выполнена кольцевая выборка, в которой установлено стопорное разрезное кольцо, фиксирующееся во внутренней кольцевой проточке цилиндрического корпуса в рабочем положении. Шток сверху снабжен наружным кольцевым уступом, взаимодействующим с ловильным инструментом при извлечении устройства. Предлагаемое устройство для перекрытия внутренней полости обсадной колонны имеет простую конструкцию, кроме того, оно может быть извлечено после проведения работ, а не разбурено, что позволяет сэкономить материальные и финансовые затраты. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the oil and gas industry and can be used in the construction and repair of wells to block the interior of the well. A device for overlapping the inner cavity of the casing string includes a cylindrical body with a central axial and through channels, a sealing element with an axial channel, a rod with a radial channel in which a destructible element is placed, an expansion plug rigidly connected to the rod from below. The sealing element is mounted on the stem. Radial channels are made in the cylindrical body, in which spring-loaded crackers are installed, made in the form of cylinders and having the ability to radially move outward and interact with the casing in the working position. The through channels of the cylindrical body communicate with hydraulic chambers, which are formed by the corresponding radial channels of the cylindrical body and the corresponding spring loaded crackers placed in them. The cylindrical housing opposite the through channels is provided with an inner annular groove, which communicates with the hydraulic channel made in the rod. An annular sample is made on the outer surface of the stem, in which a snap split ring is installed, which is fixed in the inner annular groove of the cylindrical body in the working position. The rod on top is equipped with an outer annular ledge interacting with the fishing tool when removing the device. The proposed device for closing the inner cavity of the casing string has a simple design, in addition, it can be removed after work, and not drilled, which saves material and financial costs. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин для перекрытия внутреннего пространства скважины.The proposal relates to the oil and gas industry and can be used in the construction and repair of wells to block the interior of the well.

Известно устройство для перекрытия внутренней полости колонны труб в скважине (патент RU №2082870 МПК 7 Е 21 В 33/12, опубл. в 1997 г.), включающее связанный посредством резьбы с колонной труб цилиндрический корпус с центральным осевым каналом, внутренней кольцевой проточкой, перемычкой со сквозными каналами и гидравлической камерой. Внутри корпуса установлен уплотнительный элемент с осевым каналом, имеющим коническую внутреннюю поверхность. В осевом канале уплотнительного элемента размещена распорная пробка с ответной наружной поверхностью и жестко связанный с распорной пробкой шток с радиальным каналом. В последнем размещен разрушаемый элемент.A device is known for blocking the internal cavity of a pipe string in a well (patent RU No. 2082870 IPC 7 E 21 B 33/12, published in 1997), including a cylindrical body connected by a thread to a pipe string with a central axial channel, an inner ring groove, a jumper with through channels and a hydraulic chamber. A sealing element with an axial channel having a conical inner surface is installed inside the housing. In the axial channel of the sealing element there is a spacer plug with a mating outer surface and a rod with a radial channel rigidly connected to the spacer plug. In the latter, a destructible element is placed.

К недостаткам данного устройства следует отнести недостаточную надежность при воздействии на него значительных перепадов давления, так как устройство удерживается в обсадной колонне только за счет силы трения уплотнительного элемента.The disadvantages of this device include insufficient reliability when exposed to significant pressure drops, since the device is held in the casing only due to the friction force of the sealing element.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для перекрытия внутренней полости колонны труб (патент RU №2280756 МПК 7 Е 21 В 33/12 опубл. в бюл. №21 от 27.07.2006 г.), включающее цилиндрический корпус с центральным осевым каналом, внутренней кольцевой проточкой, перемычкой со сквозными каналами и гидравлической камерой, уплотнительный элемент с осевым каналом, имеющим коническую внутреннюю поверхность, установленную в осевом канале уплотнительного элемента распорную пробку с ответной наружной поверхностью, жестко связанный с распорной пробкой шток с радиальным каналом и размещенный в последнем разрушаемый элемент, при этом устройство снабжено кольцевым фигурным поршнем, сухарями и разрезным кольцом, причем уплотнительный элемент в верхней части выполнен с радиальными пазами, при этом сухари размещены в радиальных пазах уплотнительного элемента с возможностью взаимодействия с распорной пробкой, а фигурный поршень установлен во внутренней кольцевой проточке корпуса с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и взаимодействия с сухарями, причем сухари связаны между собой и с фигурным поршнем с помощью разрезного The closest in technical essence is a device for overlapping the inner cavity of the pipe string (patent RU No. 2280756 IPC 7 E 21 V 33/12 publ. In bull. No. 21 dated 07/27/2006), including a cylindrical body with a central axial channel, internal an annular groove, a jumper with through channels and a hydraulic chamber, a sealing element with an axial channel having a conical inner surface, an expansion plug installed in the axial channel of the sealing element with a mating outer surface, rigidly connected to the spacer the cork rod with a radial channel and placed in the last destructible element, while the device is equipped with an annular shaped piston, crackers and a split ring, and the sealing element in the upper part is made with radial grooves, while the crackers are placed in the radial grooves of the sealing element with the possibility of interaction with spacer plug, and the figured piston is installed in the inner annular groove of the housing with the possibility of axial movement relative to the housing and interaction with crackers, and the cracker linked and with shaped piston via a split

кольца, при этом гидравлическая камера образована внутренней поверхностью кольцевой проточки в корпусе, нижним торцом перемычки, верхним торцом фигурного поршня и боковой поверхностью штока, причем распорная пробка выполнена в виде двух соосных конусов, соединенных своими большими основаниями, причем верхний конус выполнен ступенчатым и имеет в верхней части грани, плоскости которых могут взаимодействовать с сухарями.rings, wherein the hydraulic chamber is formed by the inner surface of the annular groove in the housing, the lower end of the jumper, the upper end of the shaped piston and the lateral surface of the rod, the spacer plug made in the form of two coaxial cones connected by their large bases, the upper cone being made stepwise and has the upper part of the face, whose planes can interact with breadcrumbs.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей (кольцевой фигурный поршень, сухари, пружинное разрезное кольцо), кроме того, для изготовления уплотнительного элемента, имеющего в верхней части радиальные пазы, необходима пресс-форма сложной конфигурации;- firstly, the complexity of the design, due to the large number of parts (ring shaped piston, crackers, split spring ring), in addition, for the manufacture of a sealing element having radial grooves in the upper part, a mold of complex configuration is required;

во-вторых, устройство не извлекается, а разбуривается, на что затрачивается большое количество времени, чем на извлечение, а это дополнительные материальные и финансовые затраты.secondly, the device is not removed, but drilled, which takes a large amount of time than to remove, and this is additional material and financial costs.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства с возможностью извлечения после проведения работ.The objective of the utility model is to simplify the design of the device with the ability to retrieve after work.

Поставленная задача решается устройством для перекрытия внутренней полости обсадной колонны, включающим цилиндрический корпус с центральным осевым и сквозными каналами, гидравлическую камеру, уплотнительный элемент с осевым каналом, шток с радиальным каналом, в котором размещен разрушаемый элемент, распорную пробку, жестко соединенную со штоком снизу.The problem is solved by a device for blocking the inner cavity of the casing string, including a cylindrical body with a central axial and through channels, a hydraulic chamber, a sealing element with an axial channel, a rod with a radial channel, in which a destructible element is placed, an expansion plug rigidly connected to the rod from below.

Новым является то, что уплотнительный элемент размещен на штоке, при этом в цилиндрическом корпусе выполнены радиальные каналы, в которые установлены подпружиненные сухари, выполненные в виде цилиндров и имеющие возможность радиального перемещения наружу и взаимодействия с обсадной колонной в рабочем положении, причем сквозные каналы цилиндрического корпуса сообщаются с гидравлическими камерами, образованными радиальными каналами цилиндрического корпуса и размещенными в них подпружиненными сухарями, при этом цилиндрический корпус напротив сквозных каналов снабжен внутренней кольцевой проточкой, с которой сообщается гидравлический канал, выполненный в штоке, причем на наружной поверхности штока выполнена кольцевая выборка, в которой установлено стопорное разрезное кольцо, фиксирующееся во внутренней кольцевой проточке цилиндрического корпуса в рабочем положении, при этом шток сверху снабжен наружным кольцевым уступом, взаимодействующим с ловильным инструментом при извлечении.What is new is that the sealing element is placed on the rod, while in the cylindrical body there are radial channels in which spring-loaded crackers are made, made in the form of cylinders and having the ability to radially move outward and interact with the casing in the working position, and through channels of the cylindrical body communicate with hydraulic chambers formed by the radial channels of the cylindrical body and placed in them by spring loaded crackers, while the cylindrical body opposite the through channels, it is provided with an inner annular groove with which a hydraulic channel made in the rod communicates, and on the outer surface of the rod an annular sample is made in which a snap split ring is installed, which is fixed in the inner annular groove of the cylindrical body in the working position, while the rod is provided with a top outer annular ledge interacting with the fishing tool when removing.

На фигуре изображено предлагаемое устройство для перекрытия внутренней The figure shows the proposed device for overlapping internal

полости обсадной колонны.casing cavity.

Устройство для перекрытия внутренней полости обсадной колонны 1 включает цилиндрический корпус 2 с центральным осевым 3 и сквозными каналами 4, уплотнительный элемент 5 с осевым каналом 6, шток 7 с радиальным каналом 8, в котором размещен разрушаемый элемент 9, распорную пробку 10, жестко соединенную со штоком 7 снизу. Уплотнительный элемент 5 установлен на штоке 7. В цилиндрическом корпусе 2 выполнены радиальные каналы 11, в которые установлены подпружиненные сухари 12, выполненные в виде цилиндров и имеющие возможность радиального перемещения наружу и взаимодействия с обсадной колонной 1 в рабочем положении.A device for overlapping the inner cavity of the casing string 1 includes a cylindrical body 2 with a central axial 3 and through channels 4, a sealing element 5 with an axial channel 6, a rod 7 with a radial channel 8, in which a destructible element 9 is placed, an expansion plug 10, rigidly connected to stock 7 from the bottom. The sealing element 5 is mounted on the rod 7. In the cylindrical body 2 there are made radial channels 11 into which spring-loaded crackers 12 are mounted, made in the form of cylinders and having the ability to radially move outward and interact with the casing 1 in the working position.

Сквозные каналы 4 цилиндрического корпуса 2 сообщаются с гидравлическими камерами 13, которые образованы соответствующими радиальными каналами 11 цилиндрического корпуса 2 и размещенными в них соответствующими подпружиненными сухарями 12. Цилиндрический корпус 2 напротив сквозных каналов 4 снабжен внутренней кольцевой проточкой 14, с которой сообщается гидравлический канал 15, выполненный в штоке 7. На наружной поверхности штока 7 выполнена кольцевая выборка 16, в которой установлено стопорное разрезное кольцо 17, фиксирующееся во внутренней кольцевой проточке 14 цилиндрического корпуса 2 в рабочем положении. Шток 7 сверху снабжен наружным кольцевым уступом 18, взаимодействующим с ловильным инструментом (на фиг. не показано) при извлечении устройства.The through channels 4 of the cylindrical body 2 communicate with hydraulic chambers 13, which are formed by the corresponding radial channels 11 of the cylindrical body 2 and the corresponding spring loaded crackers 12 placed in them. The cylindrical body 2 opposite the through channels 4 is provided with an inner annular groove 14, which communicates with the hydraulic channel 15, made in the rod 7. On the outer surface of the rod 7 is made an annular sample 16, in which a snap split ring 17 is installed, fixed in the inner rotating arm groove 14 of the cylindrical body 2 in the operating position. The rod 7 on top is equipped with an outer annular ledge 18, interacting with a fishing tool (not shown in Fig.) When removing the device.

Несанкционированные перетоки жидкости исключаются уплотнительным элементом 18, 19 и 20. Вспомогательные крепежные и фиксирующие элементы на фигуре не показаны.Unauthorized fluid flows are excluded by the sealing element 18, 19 and 20. The auxiliary fastening and fixing elements are not shown in the figure.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство на конце колонны труб 22 (например, на колонне насосно-компрессорных труб) спускают на требуемую глубину в обсадную колонну 1. Затем во внутренней полости колонны труб 22, за счет закачки в нее жидкости с помощью насосного агрегата, размещенного на устье скважины, создается расчетная величина избыточного давления. Давление жидкости по гидравлическому каналу 15 штока 7 и далее через сквозные каналы 4 попадает в гидравлические камеры 13, откуда передается на подпружиненные сухари 12 цилиндрического корпуса 2, при этом подпружиненные сухари 12 перемещаются радиально наружу и вступают во взаимодействие с обсадной колонной 1. После этого, не сбрасывая избыточное давление в устройстве, осуществляют плавное натяжение колонны труб 22 вверх, при этом создаваемое усилие передается на шток 7 и распорную пробку 10, при этом за счет того, что цилиндрический корпус 2 The device at the end of the string of pipes 22 (for example, in the string of tubing) is lowered to the desired depth in the casing 1. Then, in the inner cavity of the string of pipes 22, by pumping liquid into it using a pump unit located at the wellhead, calculated value of overpressure. The fluid pressure through the hydraulic channel 15 of the rod 7 and then through the through channels 4 enters the hydraulic chambers 13, from where it is transmitted to the spring-loaded crackers 12 of the cylindrical body 2, while the spring-loaded crackers 12 move radially outward and interact with the casing 1. After that, without relieving excess pressure in the device, smoothly pull the pipe string 22 upward, while the generated force is transmitted to the rod 7 and the spacer plug 10, while the cylindrical body 2

благодаря подпружиненным сухарям 12 зафиксирован на внутренних стенках обсадной колонны, шток 7 и распорная пробка 10 перемещаются вверх, сжимая уплотнительный элемент 5, который плотно прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны 1.due to spring-loaded crackers 12 is fixed on the inner walls of the casing, the rod 7 and the spacer plug 10 are moved upward, compressing the sealing element 5, which is tightly pressed against the inner walls of the casing 1.

Натяжение колонны труб 22 вверх продолжают до тех пор, пока не срежется разрушаемый элемент 9, находящийся в радиальном канале 8 штока 7, при этом стопорное разрезное кольцо 17, размещенное в кольцевой выборке 16 фиксируется во внутренней кольцевой проточке 14 цилиндрического корпуса 2, удерживая уплотнительный элемент 5 в рабочем положении.The tension of the pipe string 22 upward continues until the destructible element 9 located in the radial channel 8 of the rod 7 is cut off, while the snap split ring 17 located in the annular sample 16 is fixed in the inner annular groove 14 of the cylindrical body 2, holding the sealing element 5 in working position.

После среза разрушаемого элемента 9 колонна труб 22 оказывается отцепленной от устройства, которое остается внутри обсадной колонны 1. Таким образом, внутренняя полость обсадной колонны 1 оказывается надежно разобщенной. В случае необходимости установленное в обсадной колонне 1 устройство может быть извлечено.After cutting the destructible element 9, the pipe string 22 is disconnected from the device, which remains inside the casing 1. Thus, the inner cavity of the casing 1 is reliably disconnected. If necessary, the device installed in the casing 1 can be removed.

С этой целью в обсадную колонну 1 на колонне труб спускают ловильный инструмент (например, наружную труболовку) (на фиг. не показано) и производят захват за нижний торец наружного кольцевого уступа 18 штока 7, и разгрузкой колонны труб с ловильным инструментом на устройство срывают стопорное разрезное кольцо 16 из внутренней кольцевой проточки 14 цилиндрического корпуса 2, при этом шток 7 опускается вниз относительно цилиндрического корпуса 2, а уплотнительный элемент 5 за счет сил упругости отходит от внутренних стенок обсадной колонны 1. После чего устройство полностью извлекают на поверхность.To this end, a fishing tool (for example, an outer tube) is lowered into the casing 1 on the pipe string (for example, not shown in FIG.) And the rod 7 is gripped by the lower end of the outer annular ledge 18, and the locking tool is unloaded onto the device by unloading the pipe string with the fishing tool split ring 16 from the inner annular groove 14 of the cylindrical body 2, while the rod 7 is lowered down relative to the cylindrical body 2, and the sealing element 5 due to elastic forces departs from the inner walls of the casing 1. After bringing the device completely to the surface.

Предлагаемое устройство для перекрытия внутренней полости обсадной колонны имеет простую конструкцию, кроме того, оно может быть извлечено после проведения работ, а не разбурено, что позволяет сэкономить материальные и финансовые затраты.The proposed device for closing the inner cavity of the casing string has a simple design, in addition, it can be removed after work, and not drilled, which saves material and financial costs.

Claims

A device for closing the inner cavity of the casing string, comprising a cylindrical body with a central axial and through channels, a hydraulic chamber, a sealing element with an axial channel, a rod with a radial channel in which a destructible element is placed, an expansion plug rigidly connected to the rod from the bottom, characterized in that that the sealing element is placed on the rod, while in the cylindrical body there are radial channels in which spring-loaded crackers are installed, made in the form of cylinders and having the radial movement outward and interaction with the casing in the working position, and the through channels of the cylindrical body communicate with hydraulic chambers formed by the radial channels of the cylindrical body and spring loaded crackers placed therein, while the cylindrical body opposite the through channels is provided with an inner annular groove with which a hydraulic channel made in the rod, and on the outer surface of the rod an annular sample is made in which A snap split ring is fixed in the inner annular groove of the cylindrical body in the working position, while the rod on top is provided with an outer annular ledge interacting with the fishing tool during removal.