SU1747673A1

SU1747673A1 - Device for application of patch liner to casing pipe

Info

Publication number: SU1747673A1
Application number: SU894715714A
Authority: SU
Inventors: Валентин Антонович Юрьев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к технике подземного ремонта, а именно к устройствам дл установки Металлических пластырей дл восстановлени герметичности обсадных труб. Цель изобретени - упрощение конструкции устройства и снижение его массы. Это достигаетс тем, что полый шток 12, телескопически установленный в корпусе 6, жестко св зан с полой-штангой 3, зафиксирован в исходном положении на корпусе 6 и снабжен ограничителем 5 и фиксатором конечного положени в виде Стопорного кольца 14, дл которого на внутренней поверхности транспортной колонны 15 выполнена кольцева проточка 16. При этом рассто ние между стопорным кольцом 14 и кольцевой проточкой 16 в исходном положении выбрано равным длине хода дорнирую- щей головки 4, т.е. рассто нию от нижнего торца корпуса 6 до ограничител 5. После фиксации устройства в обсадной трубе 20 в заданном интервале приступают к запрессовке пластыр 18 посредством продавле- ни дорнирующей головки 4 через пластырь 18 весом НКТ. При этом срезаетс штифт 22, а жидкость под давлением через отверстие 7 поступает в полость манжеты 8 и выдвигает подвижные секторы 9 в рабочее положение . После этого корь отключаетс от обсадной трубы 20 и дальнейша запрессовка пластыр 18 осуществл етс под давлением в головке 4 при возвратно-поступательном перемещении инструмента, 2 ил. сл сThe invention relates to a technique of underground repair, namely to devices for installing metal plasters to restore the tightness of casing. The purpose of the invention is to simplify the design of the device and reduce its mass. This is achieved by the fact that the hollow rod 12, which is telescopically mounted in the housing 6, is rigidly connected to the hollow rod 3, is fixed in the initial position on the housing 6 and provided with a stop 5 and a lock end position in the form of a retaining ring 14 for which on the inner surface the transport column 15 is provided with an annular groove 16. In this case, the distance between the retaining ring 14 and the annular groove 16 in the initial position is chosen equal to the stroke length of the dorning head 4, i.e. the distance from the bottom end of the body 6 to the limiter 5. After fixing the device in the casing pipe 20 at a predetermined interval, they start pressing the patch 18 by pressing the dorning head 4 through the patch 18 with the weight of the tubing. In this case, the pin 22 is cut off, and the pressurized fluid through the opening 7 enters the cavity of the cuff 8 and pushes the moving sectors 9 to the working position. After this, the measles are disconnected from the casing 20 and the further pressing in of the plaster 18 is carried out under pressure in the head 4 during reciprocating movement of the tool, 2 sludge. cl

Description

Изобретение относитс к технике подземного ремонта, а именно к устройствам дл установки металлических пластырей дл восстановлени герметичности обсадных труб нефт ных, вод ных и газовых скважин.The invention relates to a technique for underground repair, namely, devices for installing metal patches for restoring tightness of casing pipes of oil, water and gas wells.

Известно устройство, включающее штангу, на нижнем конце которой размещена дорнирующа головка, на верхнем конце - корь, а между ними на штанге расположен пластырь.A device is known that includes a rod, at the lower end of which a dorning head is placed, at the upper end - measles, and between them a plaster is placed on the rod.

Однако дорнирующа головка при расширении пластыр до сопр жени с обсадной трубой прот гиваетс через пластырь снизу вверх путем осевой нагрузки на инструмент (насосно-компрессорные трубы). В этом случае НКТ подвергаютс двойной нагрузке: гидравлическому давлению и осевому раст жению, что не исключает порыв труб в процессе их нат жени при установке пластыр на больших глубинах (более 3000 м).However, the dorning head, when expanding the patch to mating with the casing, is pulled through the patch from bottom to top by axial load on the tool (tubing). In this case, the tubing is subjected to double load: hydraulic pressure and axial stretching, which does not exclude the gust of pipes during their tension during installation of the plaster at great depths (more than 3000 m).

XIXi

ЬB

ЧH

САCa

Известно устройство, включающее сиовой гидравлический толкатель, дорниру- щую головку, полый шток, штангу с асположенными на ней цанговыми упораи пластыр , который размещен на этой 5 танге.A device is known that includes a bovine hydraulic pusher, a dorning head, a hollow rod, a rod with a collet stopper on it and a patch that is placed on this 5th tang.

Это устройство.шомоздко и металлоемко за счет Hf лич8||й силовых цилиндров, неуобно в эксплуатации и обслуживании.This device is bulky and metal-intensive due to Hf lich8 || th power cylinders, inconvenient in operation and maintenance.

Цель изобретени - упрощение конст- 10 рукции устройства, снижение его массы.The purpose of the invention is to simplify the design of the device, reducing its mass.

Это достигаетс тем, что расширение пластыр до сопр жени с обсадной трубой обеспечиваетс путем создани расчетной осевой нагрузки на дорнирующую головку 15 за счет веса инструмента, опускаемого в скважину.This is achieved in that the expansion of the patch to the casing pipe is achieved by creating a design axial load on the dorning head 15 due to the weight of the tool being lowered into the well.

При этом полый шток жестко св зан с полой штангой, зафиксирован на корпусе в исходном положении и имеет фиксатор ко- 20 печного положени , при этом на внутренней поверхности транспортной колонны труб выполнена кольцева проточка под фиксатор конечного положени , а полый шток имеет на наружной поверхности огра- 25 ничитель, причем длина хода корпуса гидравлической дорнирующей головки до ограничител равна рассто нию между фиксатором конечного положени и кольцевой проточкойтранспортной колонны труб. Кро- 30 ме того, гидравлический корь устройства, выполн ющий функцию упора пластыр , расположен на конце полости штанги под пластырем. Такое техническое решение позвол ет отказатьс от применени в устрой- 35 стве силового толкател . При этом технологи установки пластыр путем расширени его до сопр жени с обсадной трубой при прот гивании дорнирующей головки сверху вниз обеспечиваетс весом 40 инструмента, расчетна нагрузка которого регулируетс и контролируетс по гидравлическому измерителю веса (ГИВу).In this case, the hollow rod is rigidly connected to the hollow rod, fixed on the body in the initial position and has a stopper position fixer 20, with an annular groove under the end position fixture on the inner surface of the pipe transport string, and a hollow rod - 25, the length of the stroke of the body of the hydraulic severing head to the limiter is equal to the distance between the end position lock and the annular groove of the transport pipe string. In addition, the device’s hydraulic measles, which serves as a stop plaster, is located at the end of the rod cavity under the plaster. Such a technical solution allows refusing the use in the device of a power pusher. At the same time, the technology of installing the patch by expanding it to mate with the casing while pulling the dorning head from top to bottom is provided with a weight of 40 tools, the design load of which is regulated and monitored by a hydraulic weight gauge (GUIV).

Така компоновка устройства и использование массы инструмента дл создани 45 осевой нагрузки на дорнирующую головку при расширении пластыр позвол етSuch an arrangement of the device and the use of the mass of the tool for creating 45 axial loads on the dorning head during the expansion of the patch allows

-упростить технологию установки пластыр при отсутствии возможного попадани посторонних твердых предметов между колонной труб и пластырем в процессе его 50 расширени ;- to simplify the installation technology of the patch in the absence of a possible ingress of foreign solid objects between the column pipe and the patch during its 50 expansion;

-обеспечить установку пластыр практически на любой глубине, не создава дополнительной раст гивающей осевой нагрузки на инструмент (НКТ), при этом на небольших 55 глубинах с целью увеличени веса инструмента используютс ут желенные бурильные тру бы;- ensure installation of the patch at almost any depth, without creating an additional tensile axial load on the tool (tubing), while at shallow depths of 55 to increase the weight of the tool, standard drill pipes are used;

-упростить конструкцию устройства, снизить массу с сохранением его прочностных свойств, обеспечить удобство обслуживани и эксплуатации.- to simplify the design of the device, to reduce the weight while preserving its strength properties, to ensure ease of maintenance and operation.

Изобретение обеспечивает в момент захода дорнирующей головки в пластырь синхронность подачи жидкости на подвижные секторы с взаимодействием хода головки до ее нижнего ограничител и кольцевой канавки со стопорным кольцом.The invention provides at the time of entry of the dorning head into the patch, synchronism of the fluid supply to the moving sectors with the interaction of the stroke of the head to its lower limiter and the annular groove with the retaining ring.

На фиг.1 изображено устройство в сборе с пластырем, спущенное в скважину к месту дефекта обсадной колонны; на фиг.2Figure 1 shows the device in the collection with the patch, lowered into the well to the place of defect casing; in figure 2

-дорнирующа головка, разрез,-diving head, cut,

Устройство содержит гидравлический корь 1 с подвижными плашками 2, который посредством полой штанги 3 соединен с гидравлической головкой 4, состо щей из нижнего упора 5, корпуса 6 с отверстием 7, манжеты 8, подвижных секторов 9, обойм 10, конусного пуансона 11, штока 12, уплот- нительных колец 13, стопорного кольца 14 и верхнего патрубка 15 с кольцевой проточкой 16, над головкой размещен циркул ционный клапан 17, а между корем и головкойThe device contains a hydraulic measles 1 with movable dies 2, which is connected by means of a hollow rod 3 to a hydraulic head 4 consisting of a lower stop 5, a housing 6 with an aperture 7, a cuff 8, moving sectors 9, clips 10, a conical punch 11, a rod 12 , sealing rings 13, a lock ring 14 and the upper nozzle 15 with an annular groove 16, a circulation valve 17 is placed above the head, and between the bark and the head

-пластырь 18, спускаемый на инструменте (НКТ) 19 в обсадную трубу 20 к месту дефекта 21. Дл npeflof вращени преждевременного захода в пластырь дорнирующей головки она снабжена срезным штифтом 22.- plaster 18, running on the tool (tubing) 19 into the casing 20 to the defect location 21. For npeflof rotation of premature entry into the adhesive of the dorning head, it is provided with a shear pin 22.

После спуска устройства в сборе с пластырем 18 на инструменте 19 в обсадную трубу 20 и ориентации пластыр на дефект 21 в системе создаетс избыточное гидравлическое давление. Жидкость под давлением поступает в полость кор 1, который своими плашками 2 с размещенными на нем зубь ми коритс за обсадную трубу 20, обеспечива упор пластырю. Запрессовка пластыр 18 к внутренней стенке обсадной трубы 20 дл перекрыти дефекта 21 осуществл етс при прот гивании дорнирующей головки 4 через пластырь весом инструмента 19. При этом срезаетс штифт 22, а избыточное давление в полость манжеты 8 поступает через отверстие 7 и передает радиальную нагрузку на подвижные секторы 9 в момент захода головки в пластырь, т.е. тогда, когда нижний торец А корпуса 6 доходит до упора 5 и стопорное кольцо 14 занимает место в кольцевой проточке 16.After the device is assembled with the patch 18 on the tool 19 into the casing 20 and the patch is oriented to the defect 21, excessive hydraulic pressure is created in the system. The liquid under pressure enters the cavity of the core 1, which, with its dies 2 with teeth of a boring placed on it behind the casing 20, provides an emphasis on the plaster. Pressing the patch 18 to the inner wall of the casing 20 to block the defect 21 is performed by pulling the dorny head 4 through the patch with the weight of the tool 19. The pin 22 is cut off, and the overpressure into the cavity of the cuff 8 flows through the hole 7 and transfers the radial load to the moving sectors 9 at the time of entry of the head into the patch, i.e. when the lower end A of the housing 6 reaches the stop 5 and the locking ring 14 takes place in the annular groove 16.

После прохода дорнирующей головки 4 в пластыре на заданную величину (например , 1,5 м), котора обеспечивает контактное сопр жение пластыр 18 с обсадной трубой 20, корь 1 автоматически отключаетс от обсадной трубы с сохранением избыточного даЁлени гДОрнирующа головкаAfter the passage of the dorning head 4 in the patch to a predetermined amount (for example, 1.5 m), which provides contact interface of the patch 18 with the casing pipe 20, the measles 1 is automatically disconnected from the casing with preservation of excessive pressure

4 весил инструмента расшир ет пластырь на всей его длине.4 weighed tool extends the patch over its entire length.

Так как дорнирующа головка благодар нижнему упору 5 и соединению стопорного кольца 14 с кольцевой протолкай 16 после прохода отрезка I не имсет осевого черзмещени , то калибропсу пластыр (повторные проходы) осуществл ют под давлением в головке 4 как снизу вверх подъемом инструмента, так и сверху вниз - весом инструмента . При этом нагрузки на инструмент при его подъеме незначительные.Since the dorning head, due to the lower stop 5 and the connection of the locking ring 14 with the annular protrusion 16 after the passage of the segment I does not have axial rotation, the caliping patch (repeated passes) is made under pressure in the head 4 both from the bottom upwards by lifting the tool and from the top down - tool weight. In this case, the load on the instrument when it is raised is insignificant.

После установки пластыр устройство поднимаетс на поверхность, слив жидкости с поднимаемого инструмента обеспечиваетс через циркул ционный клапан 17.After the installation of the plaster, the device rises to the surface, the liquid is drained from the lifted tool through the circulation valve 17.

Устройство имеет следующие преимущества:The device has the following advantages:

- дл осевого перемещени дорнирующей головки по всей длине пластыр сверху вниз используетс вес инструмента без дополнительной осевой нагрузки на него; -упрощаетс технологи установки пластыр практически на любой глубине с отсутствием возможного попадани посторонних твердых предметов между обсадной трубой и пластырем;- for axial movement of the dorning head along the entire length of the patch from top to bottom, the weight of the tool is used without additional axial load on it; - plaster installation technology is simplified at almost any depth with no possible solid foreign objects falling between the casing and the plaster;

- упрощаетс конструкци , снижаетс масса без потери прочностных свойств устройства .- the construction is simplified, the weight is reduced without loss of the strength properties of the device.

Экономический эффект от применени данного технического решени ориентировочно составит 1-2 тыс.руб. на одну операцию .The economic effect from the application of this technical solution is approximately 1-2 thousand rubles. for one operation.

Claims

Invention Formula

A device for installing a plaster in a casing tube, comprising a hollow body mounted on a pipe transport string with radial holes and a hydraulic dorning head, a hollow stem telescopically mounted in the body, forming a hydraulic chamber with the body, a hollow rod with a hydraulic bore and a patch placed on the hollow rod , characterized in that,

in order to simplify the design of the device and reduce its mass, the hollow rod is rigidly connected to the hollow rod, fixed to the body in the initial position and has a lock end position, while

an annular groove under the end position fixer is made on the inner surface of the pipe transport string, and the hollow rod has a limiter on the outer surface, and the body stroke

the hydraulic dorning head to the limiter is equal to the distance between the end position lock and the annular groove of the pipe transport string.

18

2t

fig i

rig 2