RU65559U1

RU65559U1 - DEVICE FOR TESTING A COLUMN OF PIPES IN A WELL

Info

Publication number: RU65559U1
Application number: RU2007111503/22U
Authority: RU
Inventors: Рафиль Гиниятуллович Абдулмазитов; Рашит Газнавиевич Рамазанов; Владимир Иванович Кострач; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-08-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах. Устройство для опрессовки колонны труб в скважине содержит посадочный инструмент, цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и радиальными каналами, сообщающими наружное пространство корпуса с его центральным осевым каналом. На наружной поверхности цилиндрического корпуса выполнена цилиндрическая канавка. На нижнем конце цилиндрического корпуса установлен уплотнительный элемент, размещенный на седле. Центральный осевой канал цилиндрического корпуса заглушен сверху. Седло выполнено в виде сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе обсадной колонны ниже интервала опрессовки. Уплотнительный элемент выполнен в виде ступенчатой втулки с уплотнительным кольцом и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала опрессовочной муфты. Радиальные каналы цилиндрического корпуса выполнены в виде верхнего и нижнего рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки. Посадочный инструмент снизу выполнен в виде стакана, зафиксированного срезными элементами на цилиндрическом корпусе, сверху герметично перекрывающего верхний ряд радиальных каналов. Посадочный инструмент после разрушения срезных элементов имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса в пределах ее цилиндрической канавки с открытием верхнего ряда радиальных каналов. Посадочный инструмент оснащен сверху ловильной головкой, а ниже - центратором. Предлагаемое устройство позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for crimping a pipe string in wells. A device for crimping a pipe string in a well comprises a planting tool, a cylindrical body with a central axial channel and radial channels communicating the outer space of the body with its central axial channel. A cylindrical groove is made on the outer surface of the cylindrical body. At the lower end of the cylindrical body, a sealing element is mounted on the saddle. The central axial channel of the cylindrical body is muffled from above. The saddle is made in the form of a narrowing of the central channel of the crimping sleeve installed in the casing below the crimping interval. The sealing element is made in the form of a stepped sleeve with a sealing ring and has the ability to tightly interact with the narrowing of the Central channel of the compression sleeve. The radial channels of the cylindrical body are made in the form of upper and lower rows located respectively above and below the stepped sleeve. The landing tool from below is made in the form of a cup fixed by shear elements on a cylindrical body, hermetically covering the upper row of radial channels from above. After the destruction of the shear elements, the landing tool has the possibility of limited upward movement relative to the cylindrical body within its cylindrical groove with the opening of the upper row of radial channels. The landing tool is equipped with a fishing head on top and a centralizer below. The proposed device allows crimping in columns of pipes of small diameter, and a decrease in the metal consumption of the structure leads to savings in material and financial resources for its manufacture. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for crimping a pipe string in wells.

Известен опрессовочный пакер (патент RU №2153570, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 27.07.2000 г.), включающий корпус, узел герметизации с упорным элементом, нижней втулкой и камерой уплотнения, перепускное устройство и обратный клапан, при этом он имеет клапанный узел со срезными элементами, шаровым клапаном и седлом под этот клапан в виде цилиндрической втулки, а корпус имеет кольцевой бурт ограничения перемещения нижней втулки, кольцевую проточку, ступенчатую кольцевую выточку и радиальные отверстия для установки срезных винтов, при этом перепускное устройство выполнено в виде золотника с внутренней ступенчатой выточкой, соответствующей внутренней ступенчатой выточке корпуса, пружиной и регулировочной гайкой, устанавливающей усилие пружины и длину хода золотника, а камера уплотнения образована уплотнительным элементом и кольцевой проточкой корпуса.A known pressure testing packer (patent RU No. 2153570, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. 07/27/2000), comprising a housing, a sealing unit with a stop element, a lower sleeve and a seal chamber, a bypass device and a check valve, while it has a valve assembly with shear elements, a ball valve and a seat for this valve in the form of a cylindrical sleeve, and the body has an annular collar for restricting the movement of the lower sleeve, an annular groove, a stepped annular groove and radial holes for installing the shear screws, while the bypass device It is made in the form of a spool with an internal stepped groove corresponding to an internal stepped groove of the housing, a spring and an adjusting nut that sets the spring force and stroke length of the spool, and the seal chamber is formed by a sealing element and an annular groove of the housing.

Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент RU №2125148, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 20.01.1999 г.), содержащий цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и седлом на внутренней поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с нижней опорой и распорным кольцом, кожух, образующий внутренней поверхностью с наружной поверхностью корпуса кольцевое пространство, поршень, размещенный в кольцевом пространстве, подпружиненный толкатель, связанный с поршнем, клапанный узел, размещенный на седле корпуса и выполненный в виде подвижной в осевом направлении втулки с опорными сухарями, срезным элементом и седлом на верхнем торце, шаровой запорный элемент, установленный в седле втулки, при этом корпус выполнен с осевыми каналами, соединяющими кольцевое пространство с центральным осевым каналом, а срезной элемент установлен на втулке с возможностью ограничения продольного перемещения шарового элемента.The closest in technical essence is a packer (patent RU No. 2125148, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. 01.20.1999), comprising a cylindrical body with a central axial channel and a saddle on the inner surface, a sealing element mounted on the body with a lower support and a spacer ring, a casing forming an annular space with an inner surface with an outer surface of the housing, a piston located in the annular space, a spring-loaded pusher associated with the piston, a valve assembly located on the saddle of the housing and made in de axially movable bushings with supporting crackers, a shear element and a saddle at the upper end face, a ball locking element mounted in the saddle of the bush, the housing being made with axial channels connecting the annular space to the central axial channel, and the shear element is mounted on the bush with the possibility of limiting the longitudinal movement of the ball element.

Как аналогу, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:Both analog and prototype have, to one degree or another, common flaws:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;

- во-вторых, невозможность проведения опрессовки колонн труб малого диаметра в скважине (например, опрессовки колонны насосно-компрессорных труб диаметром 48 мм);- secondly, the impossibility of crimping the string of small diameter pipes in the well (for example, crimping the string of tubing with a diameter of 48 mm);

- в-третьих, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и, как следствие, высокой ее стоимости.- thirdly, the complexity of manufacturing, due to the large number of technically complex parts, which leads to an increase in the cost of the structure as a whole and, as a consequence, its high cost.

Технической задачей полезной модели является возможность опрессовки колонны труб малого диаметра в скважине, а также снижение металлоемкости конструкции и, как следствие, ее стоимости.The technical task of the utility model is the possibility of crimping a string of pipes of small diameter in the well, as well as reducing the metal consumption of the structure and, as a consequence, its cost.

Поставленная техническая задача решается устройством для опрессовки колонны труб в скважине, содержащим посадочный инструмент, цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и радиальными каналами, сообщающими наружное пространство цилиндрического корпуса с его центральным осевым каналом, установленный на корпусе уплотнительный элемент, седло.The stated technical problem is solved by a device for crimping a pipe string in a well containing a planting tool, a cylindrical body with a central axial channel and radial channels communicating the outer space of the cylindrical body with its central axial channel, a sealing element mounted on the body, and a seat.

Новым является то, что центральный осевой канал цилиндрического корпуса заглушен сверху, при этом седло выполнено в виде сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе обсадной колонны ниже интервала опрессовки, а уплотнительный элемент выполнен в виде герметично зафиксированной на цилиндрическом корпусе ступенчатой втулки с уплотнительным кольцом и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала опрессовочной муфты, причем радиальные каналы цилиндрического корпуса выполнены в виде верхнего и нижнего рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки, а посадочный инструмент снизу выполнен в виде стакана, зафиксированного срезными элементами на цилиндрическом корпусе, сверху герметично перекрывающего верхний ряд радиальных каналов, при этом посадочный инструмент после разрушения срезных элементов имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса с открытием верхнего ряда радиальных каналов, причем посадочный инструмент оснащен сверху ловильной головкой, а ниже центратором.What is new is that the central axial channel of the cylindrical body is muffled from above, while the saddle is made in the form of a narrowing of the central channel of the compression sleeve installed in the casing below the pressure test interval, and the sealing element is made in the form of a stepped sleeve with a sealing ring that is tightly fixed on the cylindrical body and has the ability to tightly interact with the narrowing of the Central channel of the compression sleeve, and the radial channels of the cylindrical body in the form of upper and lower rows located respectively at the top and bottom of the stepped sleeve, and the landing tool from below is made in the form of a cup fixed by shear elements on a cylindrical body, hermetically covering the upper row of radial channels from above, while the landing tool after the destruction of shear elements has the possibility of limited moving upward relative to the cylindrical body with the opening of the upper row of radial channels, and the landing tool is equipped with a trap head and below the centralizer.

На фигуре в продольном разрезе изображено предлагаемое устройство.The figure shows a longitudinal section of the proposed device.

Устройство для опрессовки колонны труб 1 в скважине (на фиг. не показано) содержит посадочный инструмент 2, цилиндрический корпус 3 с центральным осевым каналом 4 и радиальными каналами 5, сообщающими наружное пространство корпуса 3 с его центральным осевым каналом 4. На наружной поверхности цилиндрического корпуса 3 выполнена цилиндрическая канавка 6. На нижнем конце цилиндрического корпуса 3 установлен уплотнительный элемент 7, размещенный на седле 8.A device for crimping a pipe string 1 in a well (not shown in FIG.) Comprises a planting tool 2, a cylindrical body 3 with a central axial channel 4 and radial channels 5 communicating the outer space of the body 3 with its central axial channel 4. On the outer surface of the cylindrical body 3, a cylindrical groove 6 is made. At the lower end of the cylindrical body 3, a sealing element 7 is mounted on the saddle 8.

Центральный осевой канал 4 цилиндрического корпуса 3 заглушен сверху. Седло 8 выполнено в виде сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, установленной в составе обсадной колонне 1 ниже интервала опрессовки.The Central axial channel 4 of the cylindrical body 3 is closed at the top. The saddle 8 is made in the form of a narrowing of the Central channel 9 of the crimping sleeve 10, which is installed as part of the casing 1 below the crimping interval.

Уплотнительный элемент 7 выполнен в виде ступенчатой втулки 11 с уплотнительным кольцом 12 и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала 9 опрессовочной муфты 10.The sealing element 7 is made in the form of a stepped sleeve 11 with a sealing ring 12 and has the ability to tightly interact with the narrowing of the Central channel 9 of the crimping sleeve 10.

Радиальные каналы 5 цилиндрического корпуса 3 выполнены в виде верхнего 13 и нижнего 14 рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки 11.The radial channels 5 of the cylindrical body 3 are made in the form of the upper 13 and lower 14 rows located respectively above and below the step sleeve 11.

Посадочный инструмент 2 снизу выполнен в виде стакана 15, зафиксированного срезными элементами 16 на цилиндрическом корпусе 3, сверху герметично перекрывающего верхний ряд 13 радиальных каналов 5. Посадочный инструмент 2 после разрушения срезных элементов 16 имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса 3 в пределах ее цилиндрической канавки 6 с открытием верхнего ряда 13 радиальных каналов 5. Посадочный инструмент 2 оснащен сверху ловильной головкой 17, а ниже центратором 18.The landing tool 2 below is made in the form of a cup 15 fixed by shear elements 16 on the cylindrical body 3, hermetically overlapping the top row 13 of radial channels 5. The landing tool 2 after the destruction of the shear elements 16 has the possibility of limited upward movement relative to the cylindrical body 3 within its cylindrical grooves 6 with the opening of the upper row 13 of the radial channels 5. The landing tool 2 is equipped with a fishing head 17 on top and a centralizer 18 below.

Вспомогательные уплотнительные кольца на фигуре не обозначены.Auxiliary o-rings are not indicated in the figure.

Устройство для опрессовки колонны труб в скважине работает следующим образом.A device for crimping a string of pipes in a well works as follows.

Перед спуском устройства в колонну труб 1 производят его монтаж, причем нижний ряд 14 радиальных каналов 5 предназначен для установки в них монтажного инструмента при сборке устройства. Далее опрессовочную муфту 10, как показано на фигуре, спускают в составе колонны труб 1 в скважину.Before the device is lowered into the pipe string 1, it is mounted, and the bottom row 14 of the radial channels 5 is intended for installation of a mounting tool in them during assembly of the device. Next, the crimping sleeve 10, as shown in the figure, is lowered as part of the pipe string 1 into the well.

После чего с устья скважины (на фиг. не показано) в колонну труб 1 сбрасывают в сборе посадочный инструмент 2 с цилиндрическим корпусом 3 и уплотнительным элементом 7. В процессе спуска цилиндрический корпус 3 и уплотнительный элемент 7 центрируются относительно колонны труб 1 посредством центратора 18, выполненного на посадочном инструменте 2.Then, from the wellhead (not shown in FIG.), The landing tool 2 with the cylindrical body 3 and the sealing element 7 is discharged into the pipe string 1 during the descent, the cylindrical body 3 and the sealing element 7 are centered relative to the pipe string 1 by means of a centralizer 18, made on the landing tool 2.

При достижении цилиндрическим корпусом 3 интервала опрессовки колонны труб 1 уплотнительный элемент 7, выполненный в виде ступенчатой втулки 11 с уплотнительным кольцом 12, ступенью ступенчатой втулки 11 садится на верхний торец сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, а уплотнительное кольцо 12 вступает в герметичное взаимодействие с седлом 8, выполненным в виде сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, при этом центратор 18 центрирует цилиндрический корпус 3 относительно седла 8.When the cylindrical body 3 reaches the pressure test interval of the pipe string 1, the sealing element 7, made in the form of a stepped sleeve 11 with a sealing ring 12, the step of the stepped sleeve 11 sits on the upper end of the narrowing of the Central channel 9 of the compression sleeve 10, and the sealing ring 12 comes into tight contact with a saddle 8, made in the form of a narrowing of the Central channel 9 of the crimping sleeve 10, while the centralizer 18 centers the cylindrical body 3 relative to the saddle 8.

Колонну труб 1 доливают технологической жидкостью и производят ее опрессовку. После проведения опрессовки, согласно утвержденного плана работ, давление в колонне труб 1 сбрасывают.The pipe string 1 is filled with process fluid and crimped. After crimping, according to the approved work plan, the pressure in the pipe string 1 is relieved.

Далее в колонну труб 1, например на кабеле, спускают ловильный инструмент 19 любой известной конструкции и производят захват посадочного инструмента 2 за его ловильную головку 17. После этого кабель натягивают вверх, при этом при достижении определенной нагрузки (например, 400 H) разрушаются срезные элементы 16 и посадочный инструмент 2, выполненный снизу в виде стакана 16, ограничено перемещается вверх относительно цилиндрического корпуса 3 в пределах ее цилиндрической канавки 6, при этом открывается верхний ряд 13 радиальных каналов 5 и жидкость в колонне труб 1 перепускается снизу вверх из сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10 сквозь центральный осевой канал 4 цилиндрического корпуса 3 и верхний ряд 13 радиальных каналов 5 в колонну труб 1 выше цилиндрического корпуса 3.Next, a fishing tool 19 of any known design is lowered into the pipe string 1, for example on a cable, and the landing tool 2 is grabbed by its fishing head 17. After that, the cable is pulled upward, and upon reaching a certain load (for example, 400 H), shear elements are destroyed 16 and the landing tool 2, made from the bottom in the form of a cup 16, is limited to move upward relative to the cylindrical body 3 within its cylindrical groove 6, while the upper row 13 of the radial channels 5 and the liquid are opened in the pipe string 1, it is passed from bottom to top from the narrowing of the central channel 9 of the compression sleeve 10 through the central axial channel 4 of the cylindrical body 3 and the upper row 13 of radial channels 5 into the pipe string 1 above the cylindrical body 3.

Производят выдержку по времени 3-5 минут, в течении которого давление в колонне труб 1 над и под устройством выравнивается, после чего посадочный инструмент 2 с цилиндрическим корпусом 3 и уплотнительным элементом 7 извлекают на поверхность.An exposure time of 3-5 minutes is made, during which the pressure in the pipe string 1 above and below the device is equalized, after which the planting tool 2 with the cylindrical body 3 and the sealing element 7 is removed to the surface.

Предлагаемое устройство позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление.The proposed device allows crimping in columns of pipes of small diameter, and a decrease in the metal consumption of the structure leads to savings in material and financial resources for its manufacture.

Claims

A device for crimping a pipe string in a well, comprising a planting tool, a cylindrical body with a central axial channel and radial channels communicating the outer space of the cylindrical body with its central axial channel, a sealing element mounted on the body, a saddle, characterized in that the central axial channel of the cylindrical body muffled from above, while the seat is made in the form of a narrowing of the Central channel of the crimping sleeve, installed in the casing below the interval pressure, and the sealing element is made in the form of a stepped sleeve tightly fixed on the cylindrical body with a sealing ring and has the ability to tightly interact with the narrowing of the Central channel of the crimping sleeve, and the radial channels of the cylindrical body are made in the form of upper and lower rows located respectively at the top and bottom of the stepped sleeve and the landing tool from below is made in the form of a glass fixed by shear elements on a cylindrical body, on top of the herme substantially overlapping the upper row of radial channels, while the landing tool after the destruction of the shear elements has the possibility of limited upward movement relative to the cylindrical body with the opening of the upper row of radial channels, and the landing tool is equipped with a fishing head on top and a centralizer below.