SU899850A1

SU899850A1 - Apparatus for setting expandable tail piece in well

Info

Publication number: SU899850A1
Application number: SU792809152A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Крылов; Александр Николаевич Фурманов; Станислав Федорович Петров
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1979-08-17
Filing date: 1979-08-17
Publication date: 1982-01-23

Description

1one

Изобретение относитс к креплению скважин и предназначено к использованию при изол ции проницаемых пластов в необсаженных скважинах и ремонте обсадных колонн .The invention relates to the fastening of wells and is intended to be used in the isolation of permeable formations in open holes and in the repair of casing strings.

Известно устройство дл установки расшир емого хвостовика в скважине, включающее закрепленную верхней частью на трубах дл спуска устройства в скважину полую штангу с поршнем в нижней части и охватываюший поршень цилиндр с расширителем , установленный на штанге с возможностью перемещени 1.A device for installing an expandable shank in a well is known, which includes a hollow rod with a piston in the lower part fixed on the pipes for lowering the device into the well and a cylinder encompassing the piston mounted on the rod with the possibility of movement 1.

В этом устройстве хвостовик размещен над цилиндром с расширителем, что в аварийных ситуаци х может осложнить ликвидацию аварий из-за оставлени в скважине массивного цилиндра.In this device, the shank is placed above the cylinder with an expander, which in emergency situations may complicate the elimination of accidents due to the massive cylinder remaining in the well.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл установки расшир емого хвостовика в скважине, включающее присоединенный к колонне труб цилиндр и размешенный в его полости поршень со штоком в верхней части и расширителем со штангой - в нижней части 2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for installing an expandable liner in a well, including a cylinder attached to the pipe string and a piston placed in its cavity with a rod in the upper part and an expander with a rod in the lower part 2.

Недостатком известного устройства вл етс сложность технологии закреплени хвостовика, что св зано с необходимостью создани в трубах избыточного давлени (120-150 кгс/см2) дл расширени хвостовика , что повышает опасность работ и требует использование Наземного источника давлени (цементировочного агрегата или бурового насоса).A disadvantage of the known device is the complexity of the shank fastening technology, which is associated with the need to create overpressure in pipes (120-150 kgf / cm2) to expand the shank, which increases the risk of work and requires the use of a ground pressure source (cementing unit or mud pump).

Цель изобретени - упрощение технологии закреплени хвостовика.The purpose of the invention is to simplify the shank fastening technology.

Эта цель достигаетс тем, что цилиндр выполнен с каналами дл сообщени подпоршневой полости с затрубным пространством , -а поршень снабжен механизмом дл фиксации его в цилиндре, выполненном в виде подпружиненного в осевом направлении штока с радиально подвижными шарами, размещенными в кольцевых проточках поршн и цилиндра.This goal is achieved by the fact that the cylinder is made with channels for communication of the piston cavity with the annular space, and the piston is equipped with a mechanism for fixing it in the cylinder, made in the form of a rod spring-loaded in the axial direction with radially movable balls placed in the annular grooves of the piston and the cylinder.

На чертеже изображен общий вид устройства в разрезе перед началом закреплени хвостовика.The drawing shows a general view of the device in section before starting to fasten the shank.

Устройство включает цилиндр 1 с каналами 2 и 3 и поршень 4 с пoдпpyж нeнным штоком 5, штангой 6 и расширителем 7.The device includes a cylinder 1 with channels 2 and 3 and a piston 4 with an unbalanced rod 5, a rod 6 and an expander 7.

Цилиндр 1 в нижней части выполнен с кольцевой проточкой 8 на внутренней поверхности , а поршень 4 имеет радиально подвижные фиксаторы, например шары 9, взаимодействуюш;ие с кольцевой проточкой 8 цилиндра 1 и штоком 5, выполненным с кольцевой канавкой 10 и выступом 11. Канал 3 выполнен в виде седла 12, а расширитель 7 снабжен клапаном 13.The cylinder 1 in the lower part is made with an annular groove 8 on the inner surface, and the piston 4 has radially movable latches, for example balls 9, interacting with the annular groove 8 of the cylinder 1 and the stem 5 made with the annular groove 10 and the protrusion 11. Channel 3 made in the form of a saddle 12, and the expander 7 is equipped with a valve 13.

Между цилиндром 1 и расширителем 7 размещен хвостовик 14. Позици 15 обозначает сбрасываемый в трубы груз дл расфиксации поршн 4 со штангой 6 и расширителем 7. Дл облегчени движени в поршне 4 шток 5 выполнен с каналами 16.A shank 14 is placed between the cylinder 1 and the expander 7. The position 15 denotes a load discharged into the pipes to release the piston 4 with the rod 6 and the expander 7. To facilitate movement in the piston 4, the rod 5 is provided with channels 16.

Дл герметизации штока 5 и поршн 4 предусмотрены уплотнительные элементы 17. Надпоршнева полость 18 цилиндра 1 сообщена с трубным, а подпоршнева полость 19 через каналы 3 и 2 - с затрубным пространством .Sealing elements 17 are provided for sealing the stem 5 and the piston 4. The overhead piston 18 of the cylinder 1 communicates with the tubular one, and the piston cavity 19 through the channels 3 and 2 is connected with the annulus.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В поршень 4 вдавливают шток 5 и фиксируют его шарами 9 в нижнем положении. После этого поршень 4 вставл ют в цилиндр 1 до совмещени шаров 9 с кольцевой канавкой 8. В этом положении подпружиненный щток 5 своим выступом 11 выдавливает шары 9 в кольцевую канавку 8 и тем самым порщень 4 фиксируетс относительно цилиндра 1. При спуске устройства в скважину трубы не заполн ют жидкостью или же заполн ют частично. В результате этого давление в подпоршневой полости 19 растет и равно гидростатическому давлению затрубного столба жидкости. При достижении глубины установки хвостовика в трубы сбрасывают груз 15, который вдавливает шток 5 в поршень 4. При этом кольцева канавка 10 штока совмещаетс с фиксаторами 9, вталкиваемыми цилиндром 1 в поршень 4, после чего поршень 4 под действием разности давлений в подпоршневой 19 и надпоршневой 18 полост х цилиндра 1 движетс вверх с прот гиванием расширител 7 через хвостовик 14. Поршень 4 со штангой 6 и расширителем 7 движутс до тех пор, пока клапан 13 не с дет в седло 12 канала 3. Этим достигаетс надежное разобщение трубного и затрубного пространства на случай повреждени уплотнительных элементов 17 между цилиндром 1 и поршнем 4 и между поршнем 4 и штоком 5. На этом заканчиваетс расширение хвостовика 14 с упором его в цилиндр 1 и устройство поднимают из скважины с прот гиванием расширител 7 через оставшуюс ,часть хвостовика 14.In the piston 4 press the rod 5 and fix it with balls 9 in the lower position. After that, the piston 4 is inserted into the cylinder 1 to align the balls 9 with the annular groove 8. In this position, the spring-loaded brush 5 with its protrusion 11 squeezes the balls 9 into the annular groove 8 and thereby the piston 4 is fixed relative to the cylinder 1. When the device is lowered into the well bore not filled with liquid or partially filled. As a result, the pressure in the piston cavity 19 grows and is equal to the hydrostatic pressure of the annular column of fluid. When the depth of installation of the shank is reached, the load 15 is pushed into the pipes, which presses the rod 5 into the piston 4. At that, the annular groove 10 of the rod is aligned with the retainers 9 pushed by the cylinder 1 into the piston 4, after which the piston 4 under the effect of pressure difference in the piston 19 and the piston 18, the cavity of cylinder 1 moves upward with extension of the dilator 7 through the shank 14. The piston 4 with the rod 6 and the dilator 7 moves until the valve 13 is no longer inserted into the seat 12 of the channel 3. This achieves a reliable separation of the pipe and annular transtva in case of damage to the sealing members 17 between the cylinder 1 and the piston 4, and between the piston rod 4 and 5. At the ends of the shank extension 14 with its focus in the cylinder 1 and the apparatus is raised from the well pulling the dilator through the remaining 7, the shank portion 14.

Предложенное устройство дл установки расшир емых хвостовиков в скважинах позволит за счет упрощени технологии путем исключени использовани наземных источников давлени , например цементировочных агрегатов, и повышени уровн техники безопасности работ на устье повысить эффективность изол ции скважин.The proposed device for installing expandable liners in wells will allow, by simplifying the technology by eliminating the use of surface sources of pressure, for example cementing units, and by improving the safety level at the wellhead to increase the efficiency of well insulation.

Claims

1. A device for installing an expandable shank in a well, including a cylinder attached to the pipe string and a piston placed in its cavity with a rod in the upper part and an expander with a rod in the lower part, characterized in that, in order to simplify the technology of fixing the shank, the cylinder is provided with channels for communicating the piston cavity with the annulus, and the piston is provided with a mechanism for fixing it in the cylinder.

2. The device according to claim 1, characterized in that the mechanism for fixing the gun is made in the form of a rod spring-loaded in the axial direction with radially movable balls placed in the annular grooves of the piston and cylinder.

Sources of information taken into account in the examination

1. US Patent No. 3179168, cl. 166-14, published. 1965.

2. “Oil Week, vol. 17, No. 11, p. 23-32 (prototype).