SU1735567A1

SU1735567A1 - Casing joints connector

Info

Publication number: SU1735567A1
Application number: SU904827425A
Authority: SU
Inventors: Ярослав Степанович Коцкулич; Николай Владимирович Сенюшкович; Богдан Андреевич Тершак; Ярослав Семенович Билецкий; Петр Иванович Гафтуняк
Original assignee: Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Изобретение относитс к бурению, в частности к технологической оснастке при спуске обсадных колонн секци ми. Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы устройства. Устройство дл соединени секций обсадных колонн, включающее патрубок верхней секции, воронку нижней секции и подвижный переключатель , часть которого выполнена из легкодеформируемого материала, имеет замковый механизм на патрубке, который может быть снабжен кожухом, а в воронке ниже перекрывател выполнена расточка. Благодар прин тию длины последней равной средней длине обсадной трубы при цементировании работу на устье выполн ют с высотой колонны над ротором, необходимой дл удобства величины. Снабжение легкодеформируемой части перекрывател ограничител ми деформации позвол ет избежать ее перенапр жени , что повышает эффективность работы устройства. 2 з. п. ф-лы, 3 ил,The invention relates to drilling, in particular to tooling during the descent of casing strings with sections. The aim of the invention is to increase the efficiency of the device. A device for connecting sections of casing strings, including a nozzle of the upper section, a funnel of the lower section and a movable switch, a part of which is made of easily deformable material, has a locking mechanism on the nozzle that can be provided with a casing, and a boring is made in the funnel below the stopper. Due to the acceptance of the length of the latter equal to the average length of the casing during cementing, the work on the wellhead is performed with the height of the column above the rotor, which is necessary for the convenience of magnitude. Providing the easily deformable part of the overlay with deformation limiters avoids overstressing it, which increases the efficiency of the device. 2 h. the item of f-ly, 3 silt,

Description

Изобретение относитс к креплению нефт ных и газовых скважин, в частности к технологической оснастке примен емой при спуске обсадных колонн секци ми и их цементировании.The invention relates to the fastening of oil and gas wells, in particular to the process tooling used in the descent section of the casing strings and their cementing.

Известно устройство дл соединени секций обсадных колонн, содержащее приемную воронку и соединительный патрубок со скребками и кольцами, защищенными кожухом .A device for connecting casing sections is known, comprising a receiving funnel and a connecting pipe with scrapers and rings protected by a casing.

Недостаток данного устройства в том, что стыковка производитс за счет разгрузки верхней секции колонны и создаютс неблагопри тные услови дл работы обсадных труб, особенно в искривленных скважинах.The disadvantage of this device is that the docking is performed by unloading the upper section of the column and creates unfavorable conditions for the operation of the casing, especially in deviated wells.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, включающее патрубок, установленный в нижней части верхней секции , воронку с упором и циркул ционными отверсти ми, установленную в верхней части нижней секции, подвижный перекрыва- тель из легкодеформируемого материала с опорной втулкой в нижней части.Closest to the present invention is a device comprising a nozzle installed in the lower part of the upper section, a funnel with an abutment and circulation holes, installed in the upper part of the lower section, a movable shutter of easily deformable material with a supporting sleeve in the lower part.

Однако стыковка секций производитс за счет разгрузки верхней части колонны, что создает неблагопри тные услови дл работы обсадных труб. При использовании известного устройства возникают сложности в работе на устье с цементировочным оборудованием,так как очень часто верхний конец обсадной трубы оказываетс намного выше (5-6 м) уровн стола ротора. Отрегули JHowever, the sections are joined by unloading the top of the column, which creates unfavorable conditions for the operation of the casing. When using a known device, difficulties arise in working at the mouth with cementing equipment, since very often the upper end of the casing is much higher (5-6 m) than the level of the rotor table. J adjustment

сх а аc and a

5five

ровать положение верхнего конца обсадной трубы на устье скважины не предоставл етс возможным, так как это св зано с обеспечением необходимого технологического расположени стыковочных элементов внутри скважины. The position of the upper end of the casing at the wellhead is not possible, since this is associated with providing the necessary technological arrangement of the docking elements inside the well.

Цель изобретени - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечени стыковки секций обсадной колонны перед цементированием верхней секции с возможностью манипул ции при этом по- следней и осуществлени нат жени колонны труб после их цементировани .The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by ensuring the joining of sections of the casing string before cementing the upper section with the possibility of manipulating the latter and exerting tension on the pipe string after their cementing.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, включающем патрубок, установленный в нижней части верхней секции, воронку с упором и циркул ционными отверсти ми , установленную в верхней части нижней секции, подвижный перекрыватель из легкодеформируемого материала с опорной втулкой в нижней части, перекрыватель размещен в воронке под ее упором, опорна втулка выполнена с внутренней кольцевой выточкой, патрубок снабжен замковым механизмом, взаимодействующим с кольцевой выточкой опорной втулки, причем длина расточки воронки и длина патрубка принимаютс равными средней длине обсадной трубы.This goal is achieved by the fact that in the device, which includes a nozzle installed in the lower part of the upper section, a funnel with an emphasis and circulation holes, installed in the upper part of the lower section, a movable stopper made of a easily deformable material with a supporting sleeve in the lower part, is placed in the funnel under its emphasis, the support sleeve is made with an internal annular recess, the nozzle is equipped with a locking mechanism that interacts with the annular recess of the support sleeve, and the funnel bore length and length the pipe is assumed to be equal to the average length of the casing.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 -. схема расположени эле- ментов устройства в процессе цементировани ; на фиг. 3 - то же, после нат жени верхней секции обсадных труб.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 -. the layout of the elements of the device in the cementing process; in fig. 3 - the same, after tensioning the upper casing section.

Устройство состоит (фиг. 1) из патрубка 1, на котором выполнена наружна кругова выточка 2 и размещен замковый механизм в виде шариков 3 и пружин 4. Замковый механизм закрыт кожухом 5, который закреплен штифтом 6 на патрубке 1. Воронка 7 содержит упор 8 и циркул ционные отвер- сти 9, которые закрыты перекрывателем 10. Верхн часть перекрывател 10 выполнена из легкодеформируемого материала (например, сплавы АДО, АД1 ГОСТ 1131-76 и др.), внутри которого размещен ограничи- тель 11 деформации (стальной стержень), а нижн часть представл ет собой опорную втулку, выполненную с внутренней кольцевой выточкой 12. Перекрыватель 10 зафиксирован в воронке 7 на срезных штифтах 13, Длины расточки 14 воронки 7 и патрубка 1 равны средней длине обсадной трубы (5-6 м). В верхней части воронка 7 имеет присоединительную резьбу 15.The device consists (Fig. 1) of a branch pipe 1, on which an external circular recess 2 is made and a locking mechanism is placed in the form of balls 3 and springs 4. The locking mechanism is closed by a casing 5, which is fixed by a pin 6 on a branch pipe 1. The funnel 7 contains an emphasis 8 and circulating holes 9, which are closed by the shutter 10. The upper part of the shutter 10 is made of a easily deformable material (for example, ADO alloys, AD1 GOST 1131-76, etc.), inside which is placed the deformation limiter 11 (steel rod), and the lower part is the reference in ulku formed with an inner annular recess 12. Perekryvatel 10 is fixed in the funnel 7 at the shear pins 13, lengths of the bore 14 of the funnel 7 and the nozzle 1 are equal to the average length of the casing (5-6 m). In the upper part of the funnel 7 has a connecting thread 15.

Устройство дл соединени секций обсадных колонн работает следующим обра- зом.A device for connecting casing sections works as follows.

В скважину на колонне заливочных труб, присоединенных к резьбе 15, опуска- ют и цементируют по прин той технологииIn the well on the column of casting pipes attached to the thread 15, lower and cement according to the accepted technology

нижнюю секцию вместе с воронкой 7 и расположенным внутри нее перекрывателем 10. Дл того, чтобы циркул ционные отверсти 9 и часть воронки 7 выше этих отверстий не оказались зацементированными, в первую порцию тампонажного раствора ввод т любой из известных замедлителей схватывани (например, НТФ, СВК), или после отсоединени колонны заливочных труб от воронки 7 их немного приподнимают и производ т интенсивную промывку с целью вымыва тампонажного раствора из этой зоны . После подн ти колонны заливочных труб из скважины в нее опускают верхнюю секцию, оборудовав первую осадную трубу патрубком 1 с замковыми элементами 3 и 4 и кожухом 5. Допускают верхнюю секцию с промывкой и провер ют правильность захода патрубка 1 в воронку 7 по увеличению давлени жидкости.the lower section, together with the funnel 7 and the interliner 10 located inside it. In order for the circulation holes 9 and the part of the funnel 7 above these holes not to be cemented, any of the known setting retarders (for example, NTF, VCS) are introduced into the first portion of the cement slurry ), or after disconnecting the column of the filling pipes from the funnel 7, they are slightly raised and intensive washing is performed in order to wash out the cement slurry from this zone. After raising the columns of the casting pipes, the upper section is lowered into the well, equipping the first siege pipe with a nozzle 1 with locking elements 3 and 4 and a casing 5. Allow the upper section with flushing and check that the nozzle 1 is correctly inserted into the funnel 7 by increasing the fluid pressure.

При правильной посадке производ т разгрузку веса обсадной колонны на величину разрушени срезных штифтов 6. После среза штифтов 6 защитный кожух 5 остаетс на воронке 7, а патрубок 1 опускают дальше, пока шарик 3 под усилием пружины 4 не зайдет в кольцевую выточку 12 перекрывател 10. Количество шариков должно быть достаточным, что устанавливают расчетным путем. Соединенные таким образом секции провер ют повышением давлени жидкости .When properly seated, the weight of the casing is unloaded by the amount of shear pins 6 destroyed. After cutting the pins 6, the protective casing 5 remains on the funnel 7, and the nozzle 1 is lowered further until the ball 3 enters the annular recess 12 of the shutter 10 under the force of the spring 4. The number of balls should be sufficient, which is established by calculation. The sections thus connected are checked by increasing the fluid pressure.

После проверки производ т разгрузку колонны на величину разрушени срезных штифтов 13 и дальнейшим движением патрубка 1 вниз открывают циркул ционные отверсти 9. При этом перекрыватель 10, соединенный с помощью шариков 3 с патрубком 1, перемещаетс вместе с последним вниз и выходит в расточку 14 воронки 7 (фиг. 2). Так как диаметр расточки 14 больше диаметра перекрывател 10, то открываетс канал дл прохождени тампонажного раствора при цементировании верхней ступени . Спуск верхней секции производ т до тех пор, пока труба на устье не установитс на требуемом дл удобства ведени работ уровне.After the test, the column is unloaded by the amount of shear pins 13 and further movement of the pipe 1 opens the circulation holes 9 downwards. At that, the shutter 10 connected with balls 3 to the pipe 1 moves down with the latter 14 and goes out of the hole 14 of the funnel 7 (Fig. 2). Since the diameter of the bore 14 is larger than the diameter of the overlap 10, a channel is opened for passing the cement slurry during the cementing of the upper stage. The upper section is lowered until the pipe at the wellhead is set to the level required for ease of operation.

Этот процесс обеспечиваетс тем, что длины расточки 14 и патрубка 1 равны средней длине обсадной трубы, а значит, их взаимное расположение по высоте достигаетс просто. После открыти циркул ционных отверстий 9 производ т промывку скважины и ее тампонирование по прин той технологии . Путь движени цементного раствора показан стрелкой на фиг. 2.This process is ensured by the fact that the lengths of the bore 14 and the nozzle 1 are equal to the average length of the casing, which means that their mutual position in height is achieved simply. After opening the circulation holes 9, the well is flushed out and plugged according to this technology. The path of the cement slurry is indicated by the arrow in FIG. 2

По окончании процесса цементировани производ т нат жку верхней секции, поднима сь вместе с патрубком 1 вверх,At the end of the cementing process, the upper section is tensed, lifting together with the nozzle 1 up,

перекрыватель 10 занимает исходное положение под упором 8 (фиг. 3). Создава расчетное усилие нат жени колонны труб, верхн часть перекрывател 10 деформируетс , заполн циркул ционные отверсти 9 и наружную круговую выточку 2 патрубка 1, создава дополнительное механическое соединение и надежно герметизиру стык-секций, При этом деформаци верхней части перекрывател 10 происходит до тех пор, пока ограничитель 11 дефор- мации не достигнет упора 8. Длина ограничител 11 выбираетс из того услови , что второй его конец должен находитьс ниже уровн циркул ционных отверстий 9. Следовательно, объем деформируемой части перекрывател 10 должен превышать суммарный объем заполн емых полостей и отверстий, что также устанавливаетс расчетным путем. Учитыва то, что устройство позвол ет производить стыковку секций об- садной колонны нат жением верхней секции , обсадные трубы наход тс в раст нутом состо нии, что исключает их искусственный прогиб, а значит, улучшаютс услови работы.The overlay 10 occupies the initial position under the stop 8 (Fig. 3). By creating a calculated tension force of the pipe string, the upper part of the overlap 10 is deformed, filling the circulation holes 9 and the outer circumferential undercut 2 of the nozzle 1, creating an additional mechanical connection and reliably sealing the junction sections. until the limiter 11 of the deformation reaches the stop 8. The length of the limiter 11 is chosen from the condition that its second end should be below the level of the circulation holes 9. Therefore, the volume of the strain uemoy Perekryvatel portion 10 should exceed the total volume proxy filling cavities and holes, which is also set by calculation. Considering that the device allows the casing sections to be joined by tensioning the upper section, the casing is in an extended condition, which eliminates their artificial deflection, which means that the working conditions are improved.

После цементировани колонну оставл ют на ОЗЦ и дальнейшие работы провод т согласно утвержденному плану.After cementing, the column is left for RFQ and further work is carried out according to the approved plan.

Таким образом, размещение в известном устройстве перекрывател в воронке под ее упором, выполнение опорной втулки с внутренней кольцевой выточкой, снабжение патрубка замковым механизмом, взаимодействующим с кольцевой выточкой опорной втулки, и прин тие длины расточки воронки и длины патрубка равными сред- ней длине обсадной трубы позвол ют достичь повышени эффективности работы устройства.Thus, placing a stopper in a known device in a funnel under its abutment, making a bearing sleeve with an internal annular recess, supplying the nozzle with a locking mechanism that interacts with the ring notch of the supporting sleeve, and accepting the funnel bore length and the length of the nozzle to be equal to the average length of the casing allow you to increase the efficiency of the device.

Применение предлагаемого устройства улучшает услови работы обсадных труб за счет их нат жени и позвол ет сэкономитьThe application of the proposed device improves the working conditions of the casing at the expense of their tension and saves

затраты материальных средств и времени, расходуемых на проведение исправительных работ, поскольку даже в аварийных ситуаци х , т.е. при невозможности манипулировани верхней секцией после ее тампонировани , стыковка произведена и зона зацементирована. Кроме того, устройство обеспечивает удобство ведени работ на устье скважины с цементировочным оборудованием , что повышает производительность труда.costs of material resources and time spent on corrective work, because even in emergency situations, i.e. if it is impossible to manipulate the upper section after plugging it, docking is performed and the zone is cemented. In addition, the device provides ease of maintenance at the wellhead with cementing equipment, which increases productivity.

Claims

1. A device for connecting casing sections, including a nozzle installed in the lower part of the upper section, a funnel with an emphasis and circulation holes, installed in the upper part of the lower section, a movable overlap of easily deformable material with a supporting sleeve in the lower part, distinguished by that, in order to increase the efficiency of work, it is equipped with a locking mechanism mounted on the nozzle, the support sleeve is made with an internal annular recess to place the latter in the working position, blocking atel funnel located under the focusing and the latter below Perekryvatel You are a polyene with a bore, the bore and the length of pipe length equal to the average length of the casing.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to prevent premature actuation of the locking mechanism, it is provided with a casing located on the nozzle and overlapping the locking mechanism.

3. The device of claim 1, characterized in that, in order to increase the sealing efficiency, the easily deformable part of the shutter is provided with a deformation limiter.

8FigL

V2f

7

Fj