RU2713281C1 - Shoe-valve for installation of expandable system in well - Google Patents
Shoe-valve for installation of expandable system in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713281C1 RU2713281C1 RU2019124318A RU2019124318A RU2713281C1 RU 2713281 C1 RU2713281 C1 RU 2713281C1 RU 2019124318 A RU2019124318 A RU 2019124318A RU 2019124318 A RU2019124318 A RU 2019124318A RU 2713281 C1 RU2713281 C1 RU 2713281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- shoe
- seat
- sleeve
- expandable
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/10—Reconditioning of well casings, e.g. straightening
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Valve Housings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения скважин, в частности к устройствам для установки расширяемых систем при изоляции зон осложнений при бурении.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the field of well drilling, in particular to devices for installing expandable systems when isolating zones of drilling complications.
Известен башмак-клапан для установки расширяемой системы в скважине (патент RU № 2498043, МПК Е21В 29/00, опубл. 10.04.2013 в бюл. № 31), включающий корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено полое седло клапана с переточными каналами, соединенное с корпусом с помощью временного разрушаемого соединения с возможностью фиксации в рабочем верхнем положении при помощи пружинного фиксатора и герметичного перекрытия переточных каналов. При этом корпус соединен резьбой с низом расширяемой системой, снабжен сверху головкой под ловильный инструмент и смещенными в радиальном направлении отверстиями, сообщенными с центральным каналом, а также верхними торцевыми выступами для отворота. При этом в корпусе ниже отверстий корпуса установлен соосный с седлом клапана выступ, выполненный с возможностью герметичного входа в полость седла в рабочем положении для перекрытия переточных каналов.Known shoe valve for installing an expandable system in the well (patent RU No. 2498043, IPC ЕВВ 29/00, publ. 04/10/2013 in bull. No. 31), comprising a housing with a central passage channel in which a hollow valve seat with transfer channels is located connected to the housing using a temporary destructible connection with the possibility of fixing in the upper working position by means of a spring clip and a tight shutoff of the transfer channels. In this case, the housing is threaded to the bottom of the expandable system, provided with a head for the fishing tool on top and radially displaced holes communicated with the central channel, as well as upper end protrusions for the lapel. At the same time, a protrusion coaxial with the valve seat is installed in the housing below the housing openings, which is made with the possibility of hermetically entering the seat cavity in the working position to block the transfer channels.
Недостатками устройства являются: The disadvantages of the device are:
- сложная конструкция с большим количеством деталей снижает работоспособность и надежность башмака-клапана; - a complex structure with a large number of parts reduces the efficiency and reliability of the shoe-valve;
- невозможно применить башмак-клапан без упора на забой скважины, что ограничивает его применение для изоляции зон осложнений, расположенных выше текущего забоя;- it is impossible to use the shoe-valve without focusing on the bottom of the well, which limits its use to isolate the zones of complications located above the current bottom;
- невозможно зацепить башмак-клапан ловильным инструментом из-за того, что над башмаком-клапаном в расширяемой системе (профильных трубах) происходит уплотнение большого количества шлама (образование шламовой пробки) и, вследствие, требуется разбуривание шламовой пробки с промывкой. Шламовая пробка образуется при использовании профильных труб, так как при расширении профильных труб в скважине происходит отшелушивание окалины, образованной при изготовлении профильных труб с многократной термообработкой, и накопление шлама, затекающего в расширяемую систему при заполнении скважинной жидкостью; - it is impossible to hook the shoe-valve with a fishing tool due to the fact that over the shoe-valve in the expandable system (profile pipes), a large amount of sludge is compacted (formation of sludge plug) and, therefore, drilling of the sludge plug with washing is required. Sludge plug is formed when using profile pipes, since during the expansion of profile pipes in the well, the scale exfoliates during the manufacture of profile pipes with multiple heat treatment, and the accumulation of sludge flowing into the expandable system when filling with borehole fluid;
- разбуривание металлического башмака-клапана усложняет процесс установки расширяемой системы в скважине и увеличивает время установки расширяемой системы в скважине;- drilling a metal shoe-valve complicates the process of installing an expandable system in a well and increases the installation time of an expandable system in a well;
- необходимость дополнительной спуско-подъемной операции с применением специальных фрезерующих устройств для разрушения шламовой пробки и башмака-клапана.- the need for additional tripping with the use of special milling devices for the destruction of sludge plugs and shoe-valve.
Наиболее близким является башмак-клапан для установки расширяемой системы в скважине (патент RU № 58156, МПК Е21В 29/10, опубл. 10.11.2006 в бюл. № 31), включающий корпус с центральным проходным каналом, выполненным с внешней резьбой с возможностью соединения с расширяемыми трубами, клапан, седло и втулку. Дополнительно башмак-клапан содержит шаровой клапан и стопорное кольцо, расположенное в кольцевой проточке. Втулка размещена в центральном проходном канале с возможностью ограниченного осевого перемещения благодаря штифтам, расположенным в продольных проточках в центральном канале корпуса. На внутренней поверхности втулки расположена внутренняя резьба. При этом кольцевая проточка стопорного кольца выполнена на внутренней поверхности патрубка, жестко и соосно установленного в центральном проходном канале выше втулки.The closest is a shoe-valve for installing an expandable system in the well (patent RU No. 58156, IPC ЕВВ 29/10, publ. 10.11.2006 in bull. No. 31), comprising a housing with a central passage channel made with external thread with the possibility of connection with expandable pipes, valve, seat and sleeve. Additionally, the shoe valve includes a ball valve and a retaining ring located in the annular groove. The sleeve is placed in the Central passage channel with the possibility of limited axial movement due to the pins located in the longitudinal grooves in the Central channel of the housing. On the inner surface of the sleeve is an internal thread. In this case, the annular groove of the retaining ring is made on the inner surface of the nozzle rigidly and coaxially mounted in the central passage channel above the sleeve.
Недостатками устройства являются: The disadvantages of the device are:
- сложная конструкция с большим количеством деталей снижает работоспособность и надежность башмака-клапана; - a complex structure with a large number of parts reduces the efficiency and reliability of the shoe-valve;
- невозможность отсоединения и подъем башмака-клапана, так как при отсоединении башмака-клапана после расширения расширяемой системы при большой скорости подачи развальцевателя в момент отворота башмака-клапана происходит разрушение резьбы во втулке. В результате чего возникает необходимость в дополнительной спускоподъемной операции с большими временными затратами для разбуривания башмака-клапана специальными инструментами. При этом невозможно разбурить башмак-клапан в одну спускоподъемную операцию из-за того, что башмак-клапан изготовлен из металла; - the inability to disconnect and lift the shoe-valve, since when the shoe-valve is disconnected after expanding the expandable system at a high feed rate of the flare at the time of opening the shoe-valve, the thread in the sleeve is destroyed. As a result, there is a need for additional tripping operations with high time costs for drilling the shoe-valve with special tools. At the same time, it is impossible to drill the shoe-valve in one tripping operation due to the fact that the shoe-valve is made of metal;
- также невозможность отсоединения и подъема башмака-клапана, так как при завороте резьбы развальцевателя во втулку башмака-клапана происходит срез штифтов и, как следствие, возникновение аварийной ситуации в скважине;- also the inability to disconnect and lift the shoe-valve, since when the thread of the flare is turned into the sleeve of the shoe-valve, the pins are cut and, as a result, an emergency occurs in the well;
- невозможно зацепить башмак-клапан ловильным инструментом из-за того, что над башмаком-клапаном в расширяемой системе (профильных трубах) происходит уплотнение большого количества шлама (образование шламовой пробки) и, вследствие, требуется разбуривание шламовой пробки с промывкой. - it is impossible to hook the shoe-valve with a fishing tool due to the fact that over the shoe-valve in the expandable system (profile pipes), a large amount of sludge is compacted (formation of sludge plug) and, therefore, drilling of the sludge plug with washing is required.
Техническими задачами изобретения являются упрощение конструкции, повышение надежности работы башмака-клапана для установки расширяемой системы в скважине, позволяющей обеспечить отсоединение и подъем башмака-клапана или разбуривание сразу после развальцовывания расширяемой системы за одну спуско-подъёмную операцию с минимальными временными затратами, а также снижение аварийных ситуаций в скважине.The technical objectives of the invention are to simplify the design, increase the reliability of the shoe-valve for installing an expandable system in the well, which allows to disconnect and lift the shoe-valve or drill immediately after expanding the expandable system in one round trip with minimal time, as well as reduce emergency situations in the well.
Технические задачи решаются башмаком-клапаном для установки расширяемой системы в скважине, включающим корпус с центральным проходным каналом, выполненным с внешней резьбой с возможностью соединения с расширяемыми трубами, клапан, седло и втулку.Technical problems are solved by a shoe-valve for installing an expandable system in a well, including a body with a central passage channel made with an external thread with the possibility of connection with expandable pipes, a valve, a seat, and a sleeve.
Новым является то, что в корпусе выполнена внутренняя резьба, расположенная в верхней части центрального проходного канала, клапан выполнен в виде четырехугольной призмы со сферической поверхностью, взаимодействующей с седлом, седло выполнено заодно с корпусом, а втулка ввинчена во внутреннюю резьбу корпуса с возможностью ограничения хода клапана и выполнена с пазами, при этом количество и ширина пазов втулки соответствуют количеству и ширине лопастей фрезера, обеспечивающих отворот башмака-клапана, при этом башмак-клапан выполнен из легкоразбуриваемого полимера.New is that the body has an internal thread located in the upper part of the central passage channel, the valve is made in the form of a quadrangular prism with a spherical surface interacting with the seat, the seat is integral with the body, and the sleeve is screwed into the internal thread of the body with the possibility of travel restriction the valve and is made with grooves, while the number and width of the grooves of the sleeve correspond to the number and width of the milling blades, providing the flap of the shoe-valve, while the shoe-valve is made of egkorazburivaemogo polymer.
На фиг. 1 показан процесс развальцовывания расширяемой системы. На фиг. 2 отворот башмака-клапана. На фиг. 3 сечение А-А. На фиг. 4 сечение Б-Б. На фиг. 5 сечение В-В. In FIG. 1 shows the expansion process of an expandable system. In FIG. 2 flap of the shoe-valve. In FIG. 3 section AA. In FIG. 4 section BB. In FIG. 5 section BB.
Башмак-клапан для установки расширяемой системы в скважине (на фиг. не показана), включает корпус 1 (фиг. 1, 2) с центральным проходным каналом 2 (фиг. 1). На корпусе 1 выполнена внешняя резьба 3 для соединения с расширяемой системой – расширяемыми трубами 4 (фиг. 1). В корпусе 1 выполнена внутренняя резьба 5, расположенная в верхней части центрального проходного канала 2 (фиг. 1). Клапан 6 (фиг. 1, 3), расположенный в центральном канале 2, выполнен в виде четырехугольной призмы со сферической поверхностью 7, взаимодействующей с седлом 8, выполненным заодно с корпусом 1 (фиг. 1). Втулка 9 (фиг. 1, 4) ввинчена во внутреннюю резьбу 5 корпуса 1 с возможностью ограничения хода клапана 6 и выполнена с пазами 10. Количество и ширина пазов 10 втулки 9 соответствуют количеству и ширине лопастей 11 фрезера 12, (фиг. 1, 2, 5) обеспечивающих отворот башмака-клапана. Снижение количества деталей башмака-клапана снижает трудоемкость при изготовлении башмака-клапана, повышает его работоспособность и надежность. A shoe valve for installing an expandable system in a well (not shown in FIG.) Includes a housing 1 (FIG. 1, 2) with a central passage 2 (FIG. 1). An
Башмак-клапан выполнен из легкоразбуриваемого полимера, например, стеклотекстолита, выпускаемого по ГОСТ 10292-74.The shoe valve is made of easily drilled polymer, for example, fiberglass, produced in accordance with GOST 10292-74.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Башмак-клапан устанавливают в нижней части расширяемых труб 4 с помощью внешней резьбы 3 на корпусе 1. В процессе спуска в скважину расширяемых труб 4 с башмаком-клапаном по центральному каналу 2 корпуса 1 башмака-клапана проходит скважинная жидкость, поднимая клапан 6 со сферической поверхностью 7 от седла 8. Движение клапана 6 ограничено благодаря втулке 9. При этом скважинная жидкость проходит через пазы 10 втулки 9 башмака-клапана, заполняя внутреннее пространство расширяемых труб 4 (фиг.1, 2). The shoe-valve is installed in the lower part of the expandable pipes 4 with an
После достижения расширяемыми трубами 4 зоны установки в расширяемых трубах 4 создают избыточное давление подачей промывочной жидкости буровым насосом любой известной конструкции. При этом напор промывочной жидкости прижимает клапан 6 сферической поверхностью 7 к седлу 8. Под действием клапана 6 расширяемые трубы 4 выправляются до прижатия к стенкам скважины (на фигуре не показано).After the expandable pipes 4 reach the installation zones in the expandable pipes 4, an overpressure is created by supplying the flushing fluid with a drilling pump of any known design. At the same time, the pressure of the flushing fluid presses the
Далее спускают развальцеватель 13 (фиг. 1, 2) в скважину, под воздействием которого расширяемые трубы 4 привальцовывают к стенкам скважины. При достижении шламовой пробки 14 развальцеватель 13 разбуривает и вымывает ее с помощью фрезера 12 с промывочными отверстиями 15, установленного снизу (фиг. 1).Next, lower the flare 13 (Fig. 1, 2) into the well, under the influence of which expandable pipes 4 are rolled to the walls of the well. Upon reaching the
По достижении башмака-клапана стержень 16 фрезера 12 ввинчивается через втулку 9 в клапан 6 и корпус 1 башмака-клапана. Благодаря тому, что клапан 6 выполнен в виде четырехугольной призмы, вращение клапана 6 не происходит, что позволяет развальцевателю 13 с фрезером 12, оснащенным стержнем 16, беспрепятственно ввинчиваться в клапан 6.Upon reaching the valve shoe, the
По достижении лопастями 11 фрезера 12 втулки 9 лопасти 11 входят в пазы 10 втулки 9, и происходит отсоединение (отворот) башмака-клапана по внешней резьбе 3. После чего расширяемые трубы 4 развальцовывают до выхода развальцевателя 13 из расширяемых труб 4. При этом башмак-клапан удерживается стержнем 16 фрезера 12, после чего осуществляют подъем башмака-клапана из скважины.Upon reaching the
В случае необходимости разбуривания башмака-клапана фрезер 12 оснащают режущими элементами 17. Благодаря тому, что башмак-клапан изготовлен из легкоразбуриваемого полимера разбуривание башмака-клапана осуществляют сразу после развальцовывания расширяемой системы за одну спуско-подъемную операцию с минимальными временными затратами, при этом снижаются аварийные ситуации в скважине.If it is necessary to drill a shoe-valve, the
Предлагаемая конструкция башмака-клапана для установки расширяемой системы в скважине является надежной в работе и простой, позволяющей обеспечивать отсоединение и подъем башмака-клапана, в случае невозможности отсоединения – разбуривание башмака-клапана сразу после развальцовывания расширяемой системы за одну спускоподъёмную операцию с минимальными временными затратами, а также снижение аварийных ситуаций в скважине.The proposed design of the shoe-valve for installing the expandable system in the well is reliable and simple, allowing to disconnect and lift the shoe-valve, in case of impossibility to disconnect - drilling the shoe-valve immediately after expanding the expandable system in one tripping operation with minimal time costs, as well as reducing emergency situations in the well.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124318A RU2713281C1 (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Shoe-valve for installation of expandable system in well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124318A RU2713281C1 (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Shoe-valve for installation of expandable system in well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713281C1 true RU2713281C1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=69624956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124318A RU2713281C1 (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Shoe-valve for installation of expandable system in well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713281C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0314268A1 (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-03 | Cooper Industries, Inc. | Casing patch method and apparatus |
| RU56454U1 (en) * | 2006-04-21 | 2006-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE INTERIOR BUTTON IN A WELL |
| RU58156U1 (en) * | 2006-06-22 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE OVERLAP IN A WELL |
| RU63848U1 (en) * | 2007-02-01 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE INTERIOR BUTTON IN A WELL |
| RU2416021C1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Shoe for placement of profile shutter in well |
| RU2421595C1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Shoe for placement of profile shutter in well |
-
2019
- 2019-07-31 RU RU2019124318A patent/RU2713281C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0314268A1 (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-03 | Cooper Industries, Inc. | Casing patch method and apparatus |
| RU56454U1 (en) * | 2006-04-21 | 2006-09-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE INTERIOR BUTTON IN A WELL |
| RU58156U1 (en) * | 2006-06-22 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE OVERLAP IN A WELL |
| RU63848U1 (en) * | 2007-02-01 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | BOOT FOR INSTALLING A PROFILE INTERIOR BUTTON IN A WELL |
| RU2421595C1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Shoe for placement of profile shutter in well |
| RU2416021C1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-04-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Shoe for placement of profile shutter in well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11692414B2 (en) | Well tool device for opening and closing a fluid bore in a well | |
| RU2293834C2 (en) | System for reinforcing a section of well borehole | |
| US7325630B2 (en) | Hole opener | |
| EP1920132B1 (en) | Underreamer having radially extendable members | |
| US2060352A (en) | Expansible bit | |
| US8636073B2 (en) | Segmented ball seat assembly valve | |
| CA2960731C (en) | Stage tool | |
| US2809016A (en) | Expansible rotary drill bits | |
| CN109763784B (en) | Split bridge plug hydraulic setting tool and setting method thereof | |
| RU2713281C1 (en) | Shoe-valve for installation of expandable system in well | |
| CN202946103U (en) | Half-path well-cementing stage cementing device without drilling inner sleeve | |
| US2121050A (en) | Hydraulically controlled cement retainer | |
| RU2117747C1 (en) | Bore-hole reamer | |
| RU2437997C1 (en) | Procedure for unstable rock simultaneous opening and casing at hole drilling | |
| CA2790548C (en) | Wellbore cementing tool having outwardly biased locking members | |
| RU63839U1 (en) | WELL EXPANDER | |
| RU2398952C1 (en) | Shoe-valve for installation of profile tail piece in well | |
| RU2373378C2 (en) | Method for well cleaning from proppant plug | |
| RU2439281C1 (en) | Bore-hole disconnecting piece | |
| RU2719880C1 (en) | Expander for simultaneous drilling and expansion on casing string | |
| RU2707312C1 (en) | Equipment for selective treatment of beds | |
| RU2275489C2 (en) | Hydromechanical centralizer | |
| RU2251614C1 (en) | Packer | |
| WO2012115644A1 (en) | Adjustable body supported cutter arms for underreamer | |
| RU2231612C1 (en) | Well expanding device |