[go: up one dir, main page]

RU2386012C1 - Device for lip-type cementing of well - Google Patents

Device for lip-type cementing of well Download PDF

Info

Publication number
RU2386012C1
RU2386012C1 RU2009105757/03A RU2009105757A RU2386012C1 RU 2386012 C1 RU2386012 C1 RU 2386012C1 RU 2009105757/03 A RU2009105757/03 A RU 2009105757/03A RU 2009105757 A RU2009105757 A RU 2009105757A RU 2386012 C1 RU2386012 C1 RU 2386012C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
casing
radial openings
well
saddle
Prior art date
Application number
RU2009105757/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Ванифатьев (RU)
Владимир Иванович Ванифатьев
Сергей Владимирович Терентьев (RU)
Сергей Владимирович Терентьев
Анатолий Константинович Дудаладов (RU)
Анатолий Константинович Дудаладов
Юрий Михайлович Елуферьев (RU)
Юрий Михайлович Елуферьев
Александр Филиппович Стрыхарь (RU)
Александр Филиппович Стрыхарь
Алексей Васильевич Власов (RU)
Алексей Васильевич Власов
Original Assignee
Владимир Иванович Ванифатьев
Сергей Владимирович Терентьев
Анатолий Константинович Дудаладов
Юрий Михайлович Елуферьев
Александр Филиппович Стрыхарь
Алексей Васильевич Власов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Ванифатьев, Сергей Владимирович Терентьев, Анатолий Константинович Дудаладов, Юрий Михайлович Елуферьев, Александр Филиппович Стрыхарь, Алексей Васильевич Власов filed Critical Владимир Иванович Ванифатьев
Priority to RU2009105757/03A priority Critical patent/RU2386012C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386012C1 publication Critical patent/RU2386012C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.
SUBSTANCE: device includes hollow casing and jacket forming between each other chamber and implemented each of them with radial opening. Device allows annular shutter overlapping radial openings of casing. On casing in its part, there are installed top and bottom annular sealing collars. Between those collars it is installed double-ended annular saddle, fixed on casing by shear element, at least, by one. In annular chamber it is located hydraulic pusher. It is a bushing with saddle in bottom part and radial openings over them, installed in casing on shear pin, at least one with ability of fluid message, herewith its axial movement under action of excessive pressure in well, cavities of casing in annular chamber, cavity of casing with annular chamber through its bottom radial openings and radial openings of casing. It is provided ability of movement of annular casing, at following increasing of excessive pressure in well for opening of radial openings of casing. Additionally it is provided ability of contiguous interaction of hydraulic pusher with top annular sealing collar and annular saddle up to movement of bottom annular collar on double-ended annular saddle and top annular sealing collar.
EFFECT: reliability growth of device operation and simplification of its structure.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства скважин, преимущественно нефтяных и газовых, и может быть использовано при изоляции пластов в скважинах при их креплении.The invention relates to the field of well construction, mainly oil and gas, and can be used to isolate formations in wells during their fastening.

Известно устройство для скважины, включающее полый корпус с радиальным отверстием, перекрытым полым срезным штифтом, кольцевой уплотнительный узел, помещенный на корпусе, подпружиненную втулку, размещенную в кольцевой полости и взаимодействующую с рабочей втулкой, имеющей фигурный паз на наружной поверхности (см., например, RU 2182957, 04.10.2001).A device for a well is known, comprising a hollow body with a radial hole covered by a hollow shear pin, an annular sealing assembly placed on the body, a spring-loaded sleeve located in the annular cavity and interacting with the working sleeve having a shaped groove on the outer surface (see, for example, RU 2182957, 10/04/2001).

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, в особенности в ответвленных стволах скважин, пробуренных через «окна» в обсадных колоннах, где известные устройства для цементирования практически не работоспособны по причине разрушения уплотнительных узлов.A disadvantage of the known device is its low reliability, especially in branched boreholes drilled through “windows” in casing strings, where known cementing devices are practically not operable due to the destruction of the sealing units.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства и упрощение его конструкции.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device and simplify its design.

Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для манжетного цементирования скважины включает полый корпус и кожух, образующие между собой кольцевую камеру и выполненные, каждый из них, с радиальными отверстиями, кольцевую заслонку, перекрывающую радиальные отверстия кожуха, верхнюю и нижнюю кольцевые уплотнительные манжеты, установленные на корпусе в его нижней части, двухстороннее кольцевое седло, зафиксированное на корпусе срезным элементом, по меньшей мере одним, и установленное между кольцевыми уплотнительными манжетами, гидротолкатель, размещенный в кольцевой камере, втулку с седлом в нижней части и радиальными отверстиями над ним, установленную в корпусе на срезном штифте, по меньшей мере одном, с возможностью гидравлического сообщения, при ее осевом перемещении под действием избыточного давления в скважине, полости корпуса с кольцевой камерой через ее нижние радиальные отверстия и радиальные отверстия корпуса, а также перемещения кольцевой заслонки, при дальнейшем увеличении избыточного давления в скважине, для открытия радиальных отверстий кожуха, при этом обеспечена возможность последовательного взаимодействия гидротолкателя с верхней кольцевой уплотнительной манжетой и кольцевым седлом до перемещения нижней кольцевой уплотнительной манжеты на двухстороннее кольцевое седло и верхнюю кольцевую уплотнительную манжету.The necessary technical result is achieved by the fact that the device for cuff cementing of the well includes a hollow body and a casing, forming an annular chamber and made each of them with radial holes, an annular shutter that overlays the radial holes of the casing, the upper and lower ring sealing cuffs installed on the housing in its lower part, a two-sided annular saddle, fixed to the housing with a shear element of at least one, and installed between the annular sealing cuffs, a hydraulic pusher located in the annular chamber, a sleeve with a saddle in the lower part and radial holes above it, mounted in the housing on a shear pin, at least one, with the possibility of hydraulic communication, with its axial movement under the action of overpressure in the well, body cavities with an annular chamber through its lower radial openings and radial openings of the body, as well as displacements of the annular damper, with a further increase in overpressure in the well, to open the radial holes the casing, while this provides the possibility of sequential interaction of the hydraulic pusher with the upper annular sealing collar and the annular seat until the lower annular sealing collar is moved to the double-sided annular saddle and the upper annular sealing collar.

Кроме того:Besides:

кольцевая заслонка выполнена с упорами, а втулка выполнена с ответными упорами с возможностью их взаимодействия в крайнем нижнем положении втулки;the annular valve is made with stops, and the sleeve is made with mating stops with the possibility of their interaction in the extreme lower position of the sleeve;

устройство снабжено запорной втулкой с посадочным седлом и фиксаторами конечного положения, размещенной в кожухе над кольцевой заслонкой и зафиксированной в этом кожухе на срезном элементе, по меньшей мере одном, с возможностью перекрытия радиальных отверстий кожуха после окончания цементирования;the device is equipped with a locking sleeve with a seating saddle and end position locks located in the casing above the annular flap and fixed in this casing on the shear element, at least one, with the possibility of overlapping radial holes of the casing after cementing;

боковая поверхность кольцевых уплотнительных манжет имеет защиту по их боковой поверхности не менее чем на 50%, а двухстороннее кольцевое седло имеет дополнительную функцию центратора.the lateral surface of the annular sealing lips has a protection of at least 50% along their lateral surface, and the double-sided annular seat has an additional centralizer function.

На чертеже изображено устройство в общем виде.The drawing shows the device in General.

Устройство включает полый корпус 1 и кожух 2 в виде патрубков разной длины, соответственно внутреннего и наружного, образующих между собой кольцевую камеру 3. Корпус и кожух, каждый из них, выполнены с радиальными отверстиями соответственно 4 и 5. Внутри кожуха 2 (над патрубком корпуса 1) установлена кольцевая заслонка 6, перекрывающая радиальные отверстия 5 кожуха 2. На корпусе 1, в его нижней части, установлены верхняя 7 и нижняя 8 кольцевые уплотнительные манжеты. Между кольцевыми уплотнительными манжетами 7 и 8 на корпусе установлено двухстороннее кольцевое седло 9. Оно зафиксировано на корпусе 1 срезным элементом 10, по меньшей мере одним. В кольцевой камере 3 размещен гидротолкатель 11. В корпусе 1 на срезном штифте 12, по меньшей мере одном, зафиксирована втулка 13 с седлом 14 в нижней части и радиальными отверстиями 15 над ним. Эта втулка обеспечивает возможность гидравлического сообщения, при ее осевом перемещении от избыточного давления в скважине, полости корпуса 1 с кольцевой полостью 3 через ее радиальные отверстия 15 и радиальные отверстия 4 корпуса 1. Предусмотрена также возможность перемещения кольцевой заслонки 6 для открытия радиальных отверстий 5 кожуха 2 при дальнейшем увеличении избыточного давления в скважине. При этом кольцевая заслонка 6 выполнена с упором 16, а втулка 13 выполнена с ответным упором 17 с возможностью его взаимодействия с упором 16. Устройство может иметь запорную втулку 18 с посадочным седлом 19 и фиксаторами 20, обеспечивающими фиксацию запорной втулки 18 в ее конечном положении. Для этих фиксаторов на внутренней поверхности кожуха 2 выполнены кольцевые проточки 21 и 22. Запорная втулка 18 размещена в кожухе 2 над кольцевой заслонкой 6 и зафиксирована в этом кожухе на срезном элементе 23, по меньшей мере одном, с возможностью перекрытия радиальных отверстий 5 кожуха 2 после окончания цементирования. Кольцевая заслонка 6 зафиксирована в корпусе с помощью срезного элемента 24, по меньшей мере одного. Нижняя часть кожуха 2 может быть выполнена в виде проставочной втулки 25 для удобства монтажа устройства и зафиксирована на корпусе срезным элементом 26. Гидротолкатель 11 выполнен с фиксатором 27 конечного положения кольцевых уплотнительных элементов 7 и 8. Втулка 13 выполнена с разгрузочными отверстиями 28 и кольцевой проточкой 29 в зоне радиальных отверстий 15. Боковая поверхность кольцевых уплотнительных манжет 7 и 8 имеет защиту 30, а двухстороннее кольцевое седло 9 имеет дополнительную функцию центратора. Для этого оно может быть выполнено с наружным диаметром, превышающим наружный диаметр кольцевых уплотнительных манжет 7 и 8 на 3-10%. Для обеспечения необходимой герметичности устройство имеет уплотнения 31. Для соединения с обсадными трубами, подлежащими цементированию по их затрубному пространству, устройство имеет верхний 32 и нижний 33 переводники. Полость корпуса устройства постоянно сообщена с полостью 34 втулки.The device includes a hollow body 1 and a casing 2 in the form of nozzles of different lengths, respectively, inner and outer, forming an annular chamber 3. The housing and the casing, each of them, are made with radial holes 4 and 5. respectively. Inside the casing 2 (above the housing 1) an annular shutter 6 is installed, overlapping the radial holes 5 of the casing 2. On the body 1, in its lower part, the upper 7 and lower 8 ring sealing cuffs are installed. Between the annular sealing cuffs 7 and 8, a two-sided annular seat 9 is installed on the housing. It is fixed on the housing 1 by a shear element 10, at least one. In the annular chamber 3 there is a hydraulic pusher 11. In the housing 1 on the shear pin 12, at least one, a sleeve 13 is fixed with a saddle 14 in the lower part and radial holes 15 above it. This sleeve provides the possibility of hydraulic communication, when it is axially displaced from the overpressure in the well, of the cavity of the housing 1 with the annular cavity 3 through its radial holes 15 and the radial holes 4 of the housing 1. It is also possible to move the annular valve 6 to open the radial holes 5 of the casing 2 with a further increase in overpressure in the well. In this case, the annular shutter 6 is made with an emphasis 16, and the sleeve 13 is made with a reciprocal emphasis 17 with the possibility of its interaction with the emphasis 16. The device may have a locking sleeve 18 with a landing seat 19 and latches 20, which fixes the locking sleeve 18 in its final position. For these latches, annular grooves 21 and 22 are made on the inner surface of the casing 2. The locking sleeve 18 is placed in the casing 2 above the annular shutter 6 and fixed in this casing on the shear element 23, at least one, with the possibility of overlapping radial holes 5 of the casing 2 after end of cementing. The annular valve 6 is fixed in the housing by means of a shear element 24 of at least one. The lower part of the casing 2 can be made in the form of a spacer sleeve 25 for ease of installation of the device and is fixed on the housing by a shear element 26. The hydraulic pusher 11 is made with a retainer 27 of the end position of the ring sealing elements 7 and 8. The sleeve 13 is made with unloading holes 28 and an annular groove 29 in the zone of the radial holes 15. The lateral surface of the annular sealing collars 7 and 8 has a protection 30, and the two-sided annular seat 9 has an additional centralizer function. For this, it can be performed with an outer diameter exceeding the outer diameter of the annular sealing cuffs 7 and 8 by 3-10%. To ensure the necessary tightness, the device has seals 31. For connection with casing pipes to be cemented along their annulus, the device has upper 32 and lower 33 sub. The cavity of the device housing is constantly in communication with the cavity 34 of the sleeve.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После спуска устройства на заданную глубину производят окончательную промывку скважины и пуск шара или разделительной пробки (на чертеже условно не показаны). Созданием избыточного давления в обсадной колонне и корпусе 1 устройства срезают штифт 12. В результате втулка 13 перемещается вниз до взаимодействия ее упора 17 с упором 16 кольцевой заслонки 6. Жидкость из полости 34 втулки 13 через радиальные отверстия 15 и 4 поступает в кольцевую камеру 3, перемещая гидротолкатель 11, который, в свою очередь, надвигает верхнюю кольцевую уплотнительную манжету 7 на двухстороннее кольцевое седло 9. При дальнейшем перемещении гидротолкателя 11 происходит его взаимодействие с самим двухсторонним кольцевым седлом 9, срез фиксирующего его элемента 10 и наползание нижней кольцевой уплотнительной манжеты 8 на двухстороннее седло 9 и верхнюю кольцевую уплотнительную манжету 7. В результате обеспечена герметизация заколонного пространства обсадной колонны в скважине.After the device is lowered to a predetermined depth, the final flushing of the well and the launch of the ball or separation plug (not conventionally shown in the drawing) are performed. By creating excess pressure in the casing string and the housing 1 of the device, the pin 12 is cut off. As a result, the sleeve 13 moves downward until its stop 17 interacts with the stop 16 of the annular shutter 6. The fluid from the cavity 34 of the sleeve 13 enters the annular chamber 3 through the radial holes 15 and 4, moving the hydraulic pusher 11, which, in turn, pushes the upper annular sealing collar 7 onto the double-sided annular seat 9. With further movement of the hydraulic pusher 11, it interacts with the double-sided annular seat 9 itself, with cutting of its fixing element 10 and crawling of the lower annular sealing collar 8 onto the double-sided seat 9 and the upper annular sealing collar 7. As a result, the annulus of the casing is sealed in the well.

При дальнейшем создании избыточного давления в обсадной колонне осуществляют срез элемента 24, фиксирующего кольцевую заслонку 6. Происходит перемещение этой заслонки вниз и открытие радиальных отверстий 5 кожуха 2 (цементировочных отверстий). После закачки расчетного объема тампонажного раствора в обсадную колонну пускают с устья скважины разделительную пробку (на чертеже условно не показана), которая садится в седло 19. При создании избыточного давления в обсадной колонне происходит срез элемента 23. Запорная втулка 18 перемещается вниз и герметично перекрывает радиальные отверстия 5 кожуха 2. Фиксатор 20 фиксирует запорную втулку 18 в ее конечном положении в кольцевой проточке 22.With the further creation of excess pressure in the casing, a shear of the element 24 fixing the annular shutter 6 is carried out. This shutter moves downward and the radial holes 5 of the casing 2 open (cementing holes). After the calculated volume of grouting fluid has been pumped into the casing, a separation plug is inserted from the wellhead (not shown conventionally in the drawing), which sits in the seat 19. When pressure is created in the casing, the element 23 is cut off. The locking sleeve 18 moves downward and seals radially holes 5 of the casing 2. The latch 20 fixes the locking sleeve 18 in its final position in the annular groove 22.

Claims (4)

1. Устройство для манжетного цементирования скважины, включающее полый корпус и кожух, образующие между собой кольцевую камеру и выполненные каждый из них с радиальными отверстиями, кольцевую заслонку, перекрывающую радиальные отверстия кожуха, верхнюю и нижнюю кольцевые уплотнительные манжеты, установленные на корпусе в его нижней части, двухстороннее кольцевое седло, зафиксированное на корпусе срезным элементом, по меньшей мере одним, и установленное между кольцевыми уплотнительными манжетами, гидротолкатель, размещенный в кольцевой камере, втулку с седлом в нижней части и радиальными отверстиями над ним, установленную в корпусе на срезном штифте, по меньшей мере одном, с возможностью гидравлического сообщения, при ее осевом перемещении под действием избыточного давления в скважине, полости корпуса с кольцевой камерой через ее нижние радиальные отверстия и радиальные отверстия корпуса, а также перемещения кольцевой заслонки при дальнейшем увеличении избыточного давления в скважине для открытия радиальных отверстий кожуха, при этом обеспечена возможность последовательного взаимодействия гидротолкателя с верхней кольцевой уплотнительной манжетой и кольцевым седлом до перемещения нижней кольцевой уплотнительной манжеты на двухстороннее кольцевое седло и верхнюю кольцевую уплотнительную манжету.1. A device for cuff cementing of a well, comprising a hollow body and a casing, forming an annular chamber and made each of them with radial openings, an annular shutter overlapping the radial openings of the casing, the upper and lower annular sealing cuffs mounted on the casing in its lower part a double-sided annular saddle fixed to the housing with a shear element of at least one and installed between the annular sealing collars, a hydraulic pusher located in the annular chamber, a sleeve with a saddle in the lower part and radial holes above it, mounted in the housing on a shear pin, at least one, with the possibility of hydraulic communication, with its axial movement under the action of excessive pressure in the well, the cavity of the housing with an annular chamber through it lower radial openings and radial openings of the casing, as well as displacements of the annular shutter with a further increase in overpressure in the well to open the radial openings of the casing, while the possibility of subsequent the interaction of the hydraulic pusher with the upper annular sealing collar and the annular seat until the lower annular sealing collar moves to the double-sided annular seat and the upper annular sealing collar. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцевая заслонка выполнена с упорами, а втулка выполнена с ответными упорами с возможностью их взаимодействия в крайнем нижнем положении втулки.2. The device according to claim 1, characterized in that the annular valve is made with stops, and the sleeve is made with mating stops with the possibility of their interaction in the extreme lower position of the sleeve. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено запорной втулкой с посадочным седлом и фиксаторами конечного положения, размещенной в кожухе над кольцевой заслонкой и зафиксированной в этом кожухе на срезном элементе, по меньшей мере одном, с возможностью перекрытия радиальных отверстий кожуха после окончания цементирования.3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a locking sleeve with a seat saddle and end position locks located in the casing above the annular valve and fixed in this casing on a shear element, at least one, with the possibility of overlapping radial holes of the casing after the end of cementing. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковая поверхность кольцевых уплотнительных манжет имеет защиту по их боковой поверхности не менее чем на 50%, а двухстороннее кольцевое седло имеет дополнительную функцию центратора. 4. The device according to claim 1, characterized in that the lateral surface of the annular sealing collars has protection on their lateral surface by at least 50%, and the double-sided annular seat has an additional centralizer function.
RU2009105757/03A 2009-02-19 2009-02-19 Device for lip-type cementing of well RU2386012C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105757/03A RU2386012C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Device for lip-type cementing of well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009105757/03A RU2386012C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Device for lip-type cementing of well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2386012C1 true RU2386012C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=42671216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009105757/03A RU2386012C1 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Device for lip-type cementing of well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2386012C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527098C1 (en) * 2013-02-20 2014-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "ЗЭРС" (ООО "НТЦ "ЗЭРС") Device for actuation of well casing attachment unit
RU174630U1 (en) * 2017-06-01 2017-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяник" COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
RU174800U1 (en) * 2017-07-18 2017-11-02 Сергей Анатольевич Цыбин WELD CEMENTING DEVICE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527098C1 (en) * 2013-02-20 2014-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "ЗЭРС" (ООО "НТЦ "ЗЭРС") Device for actuation of well casing attachment unit
RU174630U1 (en) * 2017-06-01 2017-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяник" COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
RU174800U1 (en) * 2017-07-18 2017-11-02 Сергей Анатольевич Цыбин WELD CEMENTING DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7909107B2 (en) High capacity running tool and method of setting a packoff seal
US8276671B2 (en) Bridging hanger and seal running tool
US8286711B2 (en) Running tool that prevents seal test
RU86650U1 (en) PACKER
US8061428B2 (en) Non-orientated tubing hanger with full bore tree head
AU2018204706B2 (en) A flow control device
CN109973066A (en) A kind of full-bore well cementation fracturing device
US20150101801A1 (en) System and method for sealing a wellbore
BR102013005717B1 (en) mango set, and methods of acting on a mango set and treating an underground formation
US11840905B2 (en) Stage tool
US11795779B2 (en) Downhole inflow production restriction device
US9689237B2 (en) Dual barrier perforating system
US8316931B2 (en) Equipment for remote launching of cementing plugs
RU2386012C1 (en) Device for lip-type cementing of well
RU2534118C1 (en) Water influx interval shutoff device in open hole of horizontally-branched well
AU2014376323A1 (en) Dual isolation well assembly
RU2542062C1 (en) Device for formation treatment in horizontal well
RU2613405C1 (en) Device for interval formation treatment in open horizontal shaft of well
RU2584428C1 (en) Device for stage cementing of casing strings
RU52904U1 (en) BOOT FOR INSTALLING A PROFILE OVERLAP IN A WELL
RU159111U1 (en) Coupling Cementing
RU2288347C1 (en) Device for cementing tail in well
CA2767197A1 (en) Downhole device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140220