RU65955U1

RU65955U1 - DEVICE FOR TESTING A COLUMN OF PIPES IN A WELL

Info

Publication number: RU65955U1
Application number: RU2007111986/22U
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: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2007-08-27

Abstract

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.

Устройство для опрессовки колонны труб в скважине содержит посадочный инструмент, цилиндрический корпус, выполненный в виде ступенчатой втулки.A device for crimping a pipe string in a well comprises a landing tool, a cylindrical body made in the form of a stepped sleeve.

Седло выполнено в виде ступенчатой внутренней поверхности опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб в интервале опрессовки.The saddle is made in the form of a stepped inner surface of the crimping sleeve installed in the pipe string in the crimping interval.

Посадочный инструмент снаружи снабжен кольцевой выборкой, ниже которой на наружной поверхности посадочного инструмента выполнена цилиндрическая канавка с ограничителем на нижнем конце.The landing tool is provided with an annular selection from the outside, below which a cylindrical groove with a stop at the lower end is made on the outer surface of the landing tool.

Посадочный инструмент соединен со ступенчатой втулкой подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между кольцевой выборкой и ограничителем посадочного инструмента. Посадочный инструмент имеет возможность герметичного взаимодействия посредством уплотнительного кольца со ступенчатой втулкой. В рабочем положении ступенчатая втулка герметично посредством уплотнительного элемента размещается в ступенчатой внутренней поверхности опрессовочной муфты. На верхнем конце посадочного инструмента выполнена ловильная головка. Между кольцевой выборкой и ловильной головкой посадочного инструмента установлен центратор, оснащенный снизу гидрокамерой и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента.The landing tool is movably connected to the stepped sleeve with the possibility of limited axial movement between the annular selection and the limiter of the landing tool. The landing tool has the possibility of tight interaction by means of an o-ring with a stepped sleeve. In the working position, the stepped sleeve is hermetically sealed by means of a sealing element in the stepped inner surface of the crimping sleeve. A fishing head is made at the upper end of the landing tool. Between the annular selection and the fishing head of the landing tool, a centralizer is installed, equipped with a bottom hydraulic chamber and having the possibility of limited axial movement relative to the landing tool.

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.

1 ил. на 1 л.1 ill. for 1 liter

Description

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;- firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes;

- во-вторых, невозможность проведения опрессовки колонн труб малого диаметра в скважине (например, колонны насосно-компрессорных труб диаметром 48 и 60 мм);- secondly, the impossibility of crimping columns of pipes of small diameter in the well (for example, columns of tubing with a diameter of 48 and 60 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 создание устройства, имеющего возможность опрессовки колонны труб малого диаметра в скважине, а также снижение металлоемкости конструкции и его стоимости.The technical task of the utility model is to create a device that can crimp a string of pipes of small diameter in the well, as well as reduce the metal consumption of the structure and its cost.

Поставленная техническая задача решается устройством для опрессовки колонны труб в скважине, содержащим посадочный инструмент, цилиндрический корпус, установленный на нем 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, a sealing element mounted on it, a saddle.

Новым является то, что седло выполнено в виде ступенчатой внутренней поверхности опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб в интервале опрессовки, при этом цилиндрический корпус выполнен в виде ступенчатой втулки, а посадочный инструмент снаружи снабжен кольцевой выборкой, ниже которой на наружной поверхности посадочного инструмента выполнена цилиндрическая канавка с ограничителем на нижнем конце, причем посадочный инструмент соединен со ступенчатой втулкой подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между кольцевой выборкой и ограничителем посадочного инструмента, причем посадочный инструмент имеет возможность герметичного взаимодействия со ступенчатой втулкой, при этом в рабочем положении ступенчатая втулка герметично размещается в ступенчатой внутренней поверхности опрессовочной муфты, причем на верхнем конце посадочного инструмента выполнена ловильная головка, при этом между кольцевой выборкой и ловильной головкой посадочного инструмента установлен центратор, оснащенный снизу гидрокамерой и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента.What is new is that the saddle is made in the form of a stepped inner surface of the crimping sleeve installed as part of the pipe string in the crimping interval, while the cylindrical body is made in the form of a stepped sleeve, and the landing tool is provided with an outer ring outside, below which the outer surface of the landing tool is made a cylindrical groove with a stop at the lower end, and the landing tool is movably connected to the stepped sleeve with the possibility of limited axial movement between the annular selection and the limiter of the landing tool, and the landing tool has the possibility of tight interaction with the stepped sleeve, while in the working position the stepped sleeve is hermetically placed in the stepped inner surface of the crimping sleeve, and a fishing head is made on the upper end of the landing tool, while between the ring selection and with the fishing head of the landing tool, a centralizer is installed, equipped with a bottom hydraulic camera and having the ability to limit nnogo axial movement relative to a landing tool.

На фигуре в продольном разрезе изображен предлагаемое устройство для опрессовки колонны труб в скважине.The figure shows a longitudinal section of the proposed device for crimping a pipe string in a well.

Устройство для опрессовки колонны труб 1 в скважине содержит посадочный инструмент 2, цилиндрический корпус 3, выполненный в виде ступенчатой втулки 4.A device for crimping a pipe string 1 in a well comprises a planting tool 2, a cylindrical body 3 made in the form of a stepped sleeve 4.

Седло 5 выполнено в виде ступенчатой внутренней поверхности 6 опрессовочной муфты 7, установленной в составе колонны труб 1 в интервале опрессовки.The saddle 5 is made in the form of a stepped inner surface 6 of the crimping sleeve 7 installed in the pipe string 1 in the crimping interval.

Посадочный инструмент 2 снаружи снабжен кольцевой выборкой 8, ниже которой на наружной поверхности посадочного инструмента 2 выполнена цилиндрическая канавка 9 с ограничителем 10 на нижнем конце.The landing tool 2 is provided on the outside with an annular selection 8, below which on the outer surface of the landing tool 2 there is a cylindrical groove 9 with a stop 10 at the lower end.

Посадочный инструмент 2 соединен со ступенчатой втулкой 4 подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между кольцевой выборкой 8 и ограничителем Landing tool 2 is connected to the stepped sleeve 4 movably with the possibility of limited axial movement between the annular selection 8 and the limiter

10 посадочного инструмента 2. Посадочный инструмент 2 имеет возможность герметичного взаимодействия посредством уплотнительного кольца 11 со ступенчатой втулкой 4. В рабочем положении ступенчатая втулка 5 герметично посредством уплотнительного элемента 12 размещается в ступенчатой внутренней поверхности 6 опрессовочной муфты 7. На верхнем конце посадочного инструмента 2 выполнена ловильная головка 13. Между кольцевой выборкой 8 и ловильной головкой 13 посадочного инструмента 2 установлен центратор 14, оснащенный снизу гидрокамерой 15 и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента 2.10 of the planting tool 2. The planting tool 2 has the possibility of tight interaction by means of the sealing ring 11 with the stepped sleeve 4. In the working position, the stepped sleeve 5 is hermetically sealed by means of the sealing element 12 in the stepped inner surface 6 of the compression sleeve 7. At the upper end of the landing tool 2 is made fishing head 13. Between the annular selection 8 and the fishing head 13 of the planting tool 2, a centralizer 14 is installed, equipped with a hydraulic camera 15 from below and having th possibility of limited axial movement relative to the landing tool 2.

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 опрессовкой колонны труб 1 опрессовочную муфту 7, как показано на фигуре, спускают в составе колонны труб 1 в скважину до требуемого интервала опрессовки.Before crimping the pipe string 1, the crimping sleeve 7, as shown in the figure, is lowered as part of the pipe string 1 into the well to the desired crimping interval.

После чего с устья скважины (на фиг. не показано) в колонну труб 1 (см. фиг.) устанавливают посадочный инструмент 2 в сборе с цилиндрическим корпусом 3 и центратором 14, как показано на фигуре.Then, from the wellhead (not shown in FIG.), The landing tool 2 is assembled with the cylindrical body 3 and centralizer 14 in the pipe string 1 (see FIG.), As shown in the figure.

На устье скважины (на фиг. не показано) спрессовываемую колонну труб 1 обвязывают с насосным агрегатом и создают в ней гидравлическое давление.At the wellhead (not shown in FIG.), The compressed pipe string 1 is tied to a pump unit and hydraulic pressure is created in it.

Под действием гидравлического давления в колонне труб 1 посадочный инструмент 2 вместе с цилиндрическим корпусом 3 и центратором 14 продавливается вниз по колонне труб 1 и по достижении интервала опрессовки колонны труб, то есть опрессовочный муфты 7 цилиндрический корпус 3, выполненный в виде ступенчатой втулки 4 герметично посредством уплотнительного элемента 12 размещается в ступенчатой внутренней поверхности 6 опрессовочной муфты 7, занимая рабочее положение.Under the influence of hydraulic pressure in the pipe string 1, the landing tool 2 together with the cylindrical body 3 and the centralizer 14 is pressed down along the pipe string 1 and upon reaching the crimping interval of the pipe string, that is, the compression sleeve 7 of the cylindrical body 3, made in the form of a stepped sleeve 4 hermetically by the sealing element 12 is located in the stepped inner surface 6 of the crimping sleeve 7, occupying a working position.

Гидравлическое давление продолжают повышать, при этом посадочный инструмент 2 за счет собственного веса и давления в колонне труб 1 перемещается вниз относительно ступенчатой втулки 4 и герметично посредством уплотнительного кольца 11 садится на ступенчатую втулку 4 своей кольцевой выборкой 10. Не сбрасывая гидравлическое давление доводят его до намеченного опрессовкой и производят опрессовку колонны труб 1. После проведения опрессовки давление в колонне труб 1 сбрасывают.The hydraulic pressure continues to increase, while the landing tool 2, due to its own weight and pressure in the pipe string 1, moves downward relative to the step sleeve 4 and seals on the step sleeve 4 with its ring selection 10 through the sealing ring 11. Without dropping the hydraulic pressure, bring it to the intended crimping and crimping the pipe string 1. After crimping, the pressure in the pipe string 1 is released.

Далее обратной промывкой вымывают устройство из колонны труб 1, при этом под напором жидкости, попавшего снизу в гидрокамеру 15 центратора 14, последний перемещается вверх относительно посадочного инструмента до упора в нижний торец ловильной головки 13. Обратную промывку продолжают, при этом под действием напора жидкости воздействующего в гидрокамере 15 на внутреннюю поверхность центратора 14, последний утягивает за собой посадочный инструмент 2 за ловильную головку 13, при этом посадочный Next, the device is washed out from the pipe string 1 by backwashing, while under the pressure of the liquid that has fallen from below into the hydrocamera 15 of the centralizer 14, the latter moves upward relative to the planting tool all the way to the lower end of the fishing head 13. The backwash is continued, while under the influence of the pressure of the fluid acting in the hydraulic chamber 15 to the inner surface of the centralizer 14, the latter drags the landing tool 2 behind the fishing head 13, while the landing

инструмент 2 поднимается вверх относительно цилиндрического корпуса 3, выполненного в виде ступенчатой втулки 4 и выходит из герметичного взаимодействия с последним, при этом уплотнительное кольцо 11 ступенчатой втулки 4 устанавливается напротив цилиндрической канавки 19 посадочного инструмента 2, при этом между посадочным инструментом 2 и ступенчатой втулкой 4 образуется кольцевой зазор, через который жидкость перепускается снизу вверх, при этом давление в колонне труб 1 над и под устройством выравнивается, не прекращая обратной промывки посадочный инструмент 2 благодаря своему ограничителю 10 утягивает за собой цилиндрическом корпусом 3, выполненный в виде ступенчатой втулки 4. Таким образом, устройство извлекают на поверхность.the tool 2 rises up relative to the cylindrical body 3, made in the form of a stepped sleeve 4 and leaves its tight interaction with the latter, while the sealing ring 11 of the stepped sleeve 4 is installed opposite the cylindrical groove 19 of the landing tool 2, while between the landing tool 2 and the stepped sleeve 4 an annular gap is formed through which the liquid is passed from bottom to top, while the pressure in the pipe string 1 above and below the device is equalized, without stopping the backwash the planting tool 2, thanks to its limiter 10, drags behind itself a cylindrical body 3, made in the form of a stepped sleeve 4. Thus, the device is removed to the surface.

В случае невозможности извлечения устройства обратной промывкой его можно извлечь любым известным ловильным инструментом. Для этого в колонну труб 1 на кабеле спускают ловильный инструмент (на фиг. не показано) и производят захват посадочного инструмента 2 за его ловильную головку 13. После этого кабель (на фиг. не показано) натягивают вверх. Производят выдержку по времени 3-5 минут в течении которого давление в колонне труб 1 над и под пакером выравнивается, после чего посадочный инструмент 2 с цилиндрическом корпусом 3, выполненным в виде ступенчатой втулки 4, извлекают на поверхность.If it is not possible to remove the device by backwashing it can be removed by any known fishing tool. To do this, a fishing tool (not shown) is lowered into the pipe string 1 on the cable and the landing tool 2 is captured by its fishing head 13. After that, the cable (not shown) is pulled up. An exposure time of 3-5 minutes is made during which the pressure in the pipe string 1 above and below the packer is equalized, after which the planting tool 2 with a cylindrical body 3 made in the form of a stepped sleeve 4 is removed to the surface.

Claims

A device for crimping a pipe string in a well, comprising a planting tool, a cylindrical body, a sealing element mounted on it, a saddle, characterized in that the saddle is made in the form of a stepped inner surface of the crimping sleeve installed in the pipe string in the crimping interval, while the cylindrical body made in the form of a stepped sleeve, and the landing tool from the outside is equipped with an annular selection, below which on the outer surface of the landing tool is made cylindrical to navka with a stop at the lower end, and the landing tool is movably connected to the step sleeve with the possibility of limited axial movement between the annular selection and the stop tool limiter, and the landing tool has the possibility of tight interaction with the step sleeve, while in the working position the step sleeve is hermetically placed in the step the inner surface of the crimping sleeve, and at the upper end of the landing tool made fishing head, with between the annular sampling and the fishing head of the landing tool, a centralizer is installed, equipped with a bottom hydraulic chamber and having the possibility of limited axial movement relative to the landing tool.