RU65108U1

RU65108U1 - DEVICE FOR RESTORING CETTING TIGHTNESS

Info

Publication number: RU65108U1
Application number: RU2007107203/22U
Authority: RU
Inventors: Нигаматьян Хамитович Хамитьянов; Фарит Фоатович Ахмадишин; Альберт Салаватович Ягафаров; Анатолий Вениаминович Киршин; Владимир Борисович Оснос
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к герметизации обсадной колонны в местах нарушений и/или вскрытия. Устройство для восстановления герметичности обсадной колонны включает пластырь, посадочный инструмент и расширяющую оправку, при этом по концам пластыря размещены жестко зафиксированные кольца, выполненные из более пластичного металла, чем материал пластыря. Пластырь выполнен с возможностью установки в предварительно выполненную кольцевую выборку обсадной колонны без плотного взаимодействия со стенками этой выборки. Между кольцами пластырь может быть снабжен продольными гофрами, а расширяющая оправка выполнена в виде вальцующего инструмента. Предлагаемое устройство является простым в изготовлении, дешевым и надежным, не теряющим своих герметизирующих свойств со временем, которое позволяет восстановить герметичность обсадной колонны без уменьшения внутреннего сечения и значительно увеличить ресурс работы расширяющей оправки. 2 илл. на 1 л.The proposal relates to the oil industry, in particular, to sealing the casing in places of violations and / or opening. A device for restoring the tightness of the casing string includes a plaster, a landing tool and an expanding mandrel, while rigidly fixed rings made of more ductile metal than the plaster material are placed at the ends of the plaster. The patch is made with the possibility of installation in a pre-made annular sample of the casing without tight interaction with the walls of this sample. Between the rings, the patch can be provided with longitudinal corrugations, and the expanding mandrel is made in the form of a rolling tool. The proposed device is simple to manufacture, cheap and reliable, not losing its sealing properties over time, which allows you to restore the tightness of the casing without reducing the internal section and significantly increase the service life of the expanding mandrel. 2 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к герметизации обсадной колонны в местах нарушений и/или вскрытия.The proposal relates to the oil industry, in particular, to sealing the casing in places of violations and / or opening.

Известно «Устройство для ремонта обсадной колонны» (патент RU №2258796, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №23 от 20.08.2005 г.), состоящее из патрубка, расширяющего конуса, выполненного с возможностью прижатия патрубка к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра патрубка в его рабочем положении, при этом сверху патрубок жестко присоединен к колонне труб, а сверху и снизу снабжен расширениями, в нижнее из которых установлен циркуляционный клапан, пропускающий снизу вверх, корпус которого прикреплен к патрубку срезными винтами, расширяющий конус вставлен в верхнее расширение патрубка и выполнен с седлом под сбрасываемый с устья клапан, при этом к расширяющему конусу прикреплена самоуплотняющаяся сверху вниз манжета, патрубок выполнен более пластичным, чем колонна труб, и на его наружной поверхности расположена эластичная оболочка, причем между верхним и нижним расширениями патрубок может быть оснащен продольными гофрами.It is known “Device for repairing a casing string” (patent RU No. 2258796, ЕВВ 29/10, publ. Bull. No. 23 of 08/20/2005), consisting of a pipe, an expanding cone, made with the possibility of pressing the pipe to the casing and the diameter of the base is smaller than the inner diameter of the pipe in its working position, while the pipe is rigidly attached to the pipe string on top and is equipped with extensions on the top and bottom, a circulation valve is installed in the bottom of which, the casing is attached to the pipe with shear screws, expanding the cone is inserted into the upper extension of the nozzle and is made with a seat under the valve discharged from the mouth, while a self-sealing cuff is attached to the expanding cone, the nozzle is made more plastic than the pipe string, and an elastic shell is located on its outer surface, between the upper and the lower extensions of the pipe can be equipped with longitudinal corrugations.

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

- значительное сужение проходного сечения обсадной колонны;- a significant narrowing of the bore of the casing;

- необходимость крепления верхнего конца на устье скважины, что в глубоких скважинах приводит к высокой металлоемкости и, следовательно, стоимости устройства.- the need to attach the upper end to the wellhead, which in deep wells leads to high metal consumption and, consequently, the cost of the device.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для герметизации обсадной колонны» (патент RU №2236550, Е21В 29/10, 33/13, опубл. Бюл. №26 от 20.09.2004 г.), включающее пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, выполненную в виде усеченного конуса с углом конической поверхности 10-40°, диаметр основания которого меньше по величине, чем разница внутреннего диаметра обсадной колонны и удвоенной толщины стенки пластыря, при этом по концам пластыря в кольцевых цилиндрических канавках, выполненных в нем, размещены эластичные уплотнители, наружная поверхность которых выполнена размером не более поперечных The closest in technical essence and the achieved result is a "Device for sealing a casing string" (patent RU No. 2236550, ЕВВ 29/10, 33/13, publ. Bull. No. 26 from 09/20/2004), including a patch in the form of a smooth a metal pipe, a hydraulic landing tool and an expanding mandrel made in the form of a truncated cone with an angle of the conical surface of 10-40 °, the diameter of the base of which is smaller than the difference between the inner diameter of the casing and the doubled wall thickness of the patch, while at the ends of the patch in elastic cylindrical grooves made in it, elastic seals are placed, the outer surface of which is made no larger than transverse

габаритов пластыря, а гидродинамический посадочный инструмент снабжен гидравлическим якорем.the size of the patch, and the hydrodynamic landing tool is equipped with a hydraulic anchor.

- эластичные уплотнители, наружная поверхность которых выполнена размером не более поперечных габаритов пластыря, при ослаблении прижатия пластыря относительно обсадной колонны приводят к разгерметизации;- elastic seals, the outer surface of which is made no larger than the transverse dimensions of the patch, while loosening the pressure of the patch relative to the casing lead to depressurization;

- сильное прижатие во время установки пластыря к обсадной колонне приводит к быстрому выходу из строя расширяющей оправки, на которую действуют при этом значительные усилия.- a strong pressing during installation of the patch to the casing leads to the rapid failure of the expanding mandrel, which is affected by significant efforts.

Технической задачей предложения является создание дешевой, надежной конструкции, не теряющей со временем своих герметизирующих свойств, позволяющей восстановить герметичность обсадной колонны без уменьшения внутреннего сечения и значительно увеличить ресурс расширяющей оправки.The technical task of the proposal is to create a cheap, reliable design that does not lose its sealing properties over time, which allows to restore the tightness of the casing without reducing the internal section and significantly increase the life of the expanding mandrel.

Техническая задача решается устройством для восстановления герметичности обсадной колонны, включающим пластырь, посадочный инструмент и расширяющую оправку, при этом по концам пластыря размещены кольцевые уплотнители.The technical problem is solved by a device for restoring the tightness of the casing string, comprising a patch, a landing tool and an expanding mandrel, while ring seals are placed at the ends of the patch.

Новым является то, что уплотнители выполнены в виде зафиксированных на наружной поверхности пластыря колец, выполненных из более пластичного металла, чем материал пластыря, а пластырь выполнен с возможностью установки в предварительно выполненную кольцевую выборку обсадной колонны без плотного взаимодействия со стенками этой выборки.What is new is that the seals are made in the form of rings fixed on the outer surface of the patch made of more ductile metal than the patch material, and the patch is configured to be installed in a pre-made annular casing selection without tight interaction with the walls of this sample.

Новым является также то, что между кольцами пластырь снабжен продольными гофрами, а расширяющая оправка выполнена в виде вальцующего инструмента.Also new is the fact that between the rings the patch is provided with longitudinal corrugations, and the expanding mandrel is made in the form of a rolling tool.

На Фиг.1 изображен пластырь в интервале установки перед ремонтом обсадной колонны.Figure 1 shows the patch in the installation interval before the repair of the casing.

На Фиг.2 изображен пластырь после ремонта обсадной колонны.Figure 2 shows the patch after repair of the casing.

Устройство для восстановления герметичности обсадной колонны 1 включает пластырь 2 (см. Фиг.1 и 2), посадочный инструмент (на фиг. не показан) и расширяющую оправку (на Фиг. не показана), при этом по концам пластыря 1 размещены кольцевые уплотнители 3. При этом уплотнители 3 выполнены в виде зафиксированных на наружной поверхности пластыря 2 колец, выполненных из более пластичного металла, чем материал пластыря 2. Пластырь 2 выполнен с возможностью установки в предварительно выполненную кольцевую выборку 4 обсадной колонны 1 без плотного взаимодействия со стенками этой выборки 4. Между кольцами 3 пластырь 2 снабжен A device for restoring the tightness of the casing string 1 includes a patch 2 (see FIGS. 1 and 2), a landing tool (not shown in FIG.) And an expanding mandrel (not shown in FIG.), With O-rings 3 placed at the ends of the patch 1 At the same time, the seals 3 are made in the form of rings fixed on the outer surface of the patch 2, made of more ductile metal than the material of the patch 2. The patch 2 is made with the possibility of installation in a pre-made annular selection 4 of the casing 1 without tight interaction Corollary to this sample with the walls 4. Between the rings 3 is provided with a patch 2

продольными гофрами (на Фиг. не показаны), а расширяющая оправка выполнена в виде вальцующего инструмента.longitudinal corrugations (not shown in Fig.), and the expanding mandrel is made in the form of a rolling tool.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вариант 1. Без продольных гофр на пластыре 2.Option 1. Without longitudinal corrugations on the patch 2.

Пластырь 2 (см. Фиг.1) с посадочным инструментом и расширяющей оправкой спускают в интервал нарушения, где в обсадной колонне 1 предварительно выполнена кольцевая выборка 4. Затем при помощи посадочного инструмента расширяющей оправкой пластырь 2 (см. Фиг.2) устанавливают в кольцевую выборку 4 с зазором 5. При этом кольца 3, зафиксированные на пластыре 2 по концам и выполненные из более пластичного металла, чем материал пластыря 2, герметично перекрывают внутреннее пространство обсадной колонны 2 от зазора 5, расположенного напротив нарушения этой колонны 2.The patch 2 (see FIG. 1) with the landing tool and the expanding mandrel is lowered into the violation interval, where the annular sample 4 is preliminarily made in the casing 1. Then, using the landing tool the expanding mandrel, the patch 2 (see FIG. 2) is installed in the annular sample 4 with a gap 5. In this case, the rings 3 fixed on the patch 2 at the ends and made of more ductile metal than the material of the patch 2 hermetically overlap the inner space of the casing 2 from the gap 5 located opposite the violation of this st columns 2.

Вариант 2. С продольными гофрами на пластыре 2.Option 2. With longitudinal corrugations on the patch 2.

Пластырь 2 (см. Фиг.1) с посадочным инструментом и расширяющей оправкой спускают в интервал нарушения, где в обсадной колонне 1 предварительно выполнена кольцевая выборка 4. Далее внутри пластыря 2 создают избыточное давление, выправляя гофры, которые своими вершинами (на Фиг. не показаны) взаимодействуют со стенками кольцевой выборки 4 и фиксирует пластырь 2 относительно обсадной колоны 1. Затем при помощи вальцующего инструмента пластырь 2 (см. Фиг.2) устанавливают заподлицо в кольцевую выборку 4 с зазором 5. При этом кольца 3, зафиксированные на пластыре 2 по концам и выполненные из более пластичного металла, чем материал пластыря 2, герметично перекрывают внутреннее пространство обсадной колонны 2 от зазора 5, расположенного напротив нарушения этой колонны 2.The patch 2 (see FIG. 1) with the landing tool and the expanding mandrel is lowered into the violation interval, where annular sampling is preliminarily performed in the casing 1 1. Next, overpressure is created inside the patch 2, straightening the corrugations, which are their tops (in FIG. shown) interact with the walls of the annular sample 4 and fix the patch 2 relative to the casing 1. Then, using a rolling tool, the patch 2 (see Figure 2) is flush mounted in the ring sample 4 with a gap 5. In this case, the rings 3 fixed on the patch 2 at the ends and made of a more ductile metal than the material of the patch 2, hermetically overlap the inner space of the casing 2 from the gap 5, located opposite the violation of this string 2.

В обоих вариантах внутреннее остаточное напряжение материала пластыря 2 после установки со временем незначительно уменьшит его наружный диаметр, но это нивелируется кольцами 3, которые в процессе установки сжимаются, и остаточное напряжение их материала стремиться расшириться. При этом пластырь 2, установленный в кольцевую выборку 4 обсадной колонны 1, гарантирован от продольного смещения. А так как пластырь 2 установлен с зазором 5, то на расширяющей оправке не требуется создания очень больших усилий для плотного прижатия к стенкам осадной колонны 1, что увеличивает ее ресурс работы. Все это в совокупности позволяет качественно проводить ремонт обсадной колонны 1.In both cases, the internal residual stress of the material of the patch 2 after installation will slightly decrease its outer diameter with time, but this is leveled by rings 3, which are compressed during the installation, and the residual stress of their material tends to expand. At the same time, the patch 2 installed in the annular selection 4 of the casing 1 is guaranteed against longitudinal displacement. And since the patch 2 is installed with a gap of 5, then the expanding mandrel does not require the creation of very large forces for tight pressing against the walls of the siege column 1, which increases its service life. All this together allows high-quality repair of the casing string 1.

Предлагаемое устройство является простым в изготовлении, дешевым и надежным, не теряющим своих герметизирующих свойств со временем, которое позволяет The proposed device is simple to manufacture, cheap and reliable, not losing its sealing properties over time, which allows

восстановить герметичность обсадной колонны без уменьшения внутреннего сечения и значительно увеличить ресурс работы расширяющей оправки.restore the tightness of the casing without reducing the internal section and significantly increase the service life of the expanding mandrel.

Claims

1. A device for restoring the tightness of the casing string, comprising a plaster, a landing tool and an expanding mandrel, with ring seals placed at the ends of the plaster, characterized in that the seals are made in the form of rings fixed on the outer surface of the plaster made of more ductile metal than the material the patch, and the patch is made with the possibility of installation in a pre-made annular sample of the casing without tight interaction with the walls of this sample.

2. The device for restoring the tightness of the casing according to claim 1, characterized in that between the rings the patch is provided with longitudinal corrugations, and the expanding mandrel is made in the form of a rolling tool.