[go: up one dir, main page]

RU2588082C2 - Systems and methods for locking swivel joints when performing underground work - Google Patents

Systems and methods for locking swivel joints when performing underground work Download PDF

Info

Publication number
RU2588082C2
RU2588082C2 RU2014109012/03A RU2014109012A RU2588082C2 RU 2588082 C2 RU2588082 C2 RU 2588082C2 RU 2014109012/03 A RU2014109012/03 A RU 2014109012/03A RU 2014109012 A RU2014109012 A RU 2014109012A RU 2588082 C2 RU2588082 C2 RU 2588082C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
swivel
sections
flexible tubing
section
pair
Prior art date
Application number
RU2014109012/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014109012A (en
Inventor
Роналд Йоханнес ДИРКСЕН
Лойд Эдди Мл. ИСТ
Original Assignee
Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Filing date
Publication date
Application filed by Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. filed Critical Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority claimed from PCT/US2011/047351 external-priority patent/WO2013022449A1/en
Publication of RU2014109012A publication Critical patent/RU2014109012A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588082C2 publication Critical patent/RU2588082C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: group of inventions relates to systems and methods for performing underground work. System for underground operations includes flexible tubing having first and second sections, swivel connection established at junction of first and second sections, and a locking device operable to rotational engagement with swivel connection in response to passage of locking device through first and second section while moving in wellbore.
EFFECT: technical result consists in enabling rotation of column divided into sections of flexible tubing within wellbore.
19 cl, 3 dwg

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Различные стадии подземных работ бурения и заканчивания часто включают в себя использование гибкой насосно-компрессорной трубы. Например, весь ствол скважины или его части можно бурить с использованием гибкой насосно-компрессорной трубы вместо более традиционных бурильных труб.The various stages of underground drilling and completion often include the use of a flexible tubing. For example, the entire wellbore or part thereof can be drilled using a flexible tubing instead of the more conventional drill pipes.

Пример варианта осуществления типичной системы бурения нефтяной скважины на гибкой насосно-компрессорной трубе показан на фиг.1. Система бурения содержит гибкую насосно-компрессорную трубу 102, размещенную на барабане 104. Гибкая насосно-компрессорная труба 102 проходит через гусак 106 и направляется в скважину через инжектор 108 в пласт 110. Во время бурения на гибкой насосно-компрессорной трубе, гибкая насосно-компрессорная труба 102 подается с барабана 104 в инжектор 108 и в ствол скважины. Буровой раствор подается в компоновку 114 низа бурильной колонны и буровое долото 116 через гибкую насосно-компрессорную трубу 102. Буровой раствор затем возвращается на поверхность через кольцевое пространство между стенкой ствола скважины или обсадной колонной и гибкой насосно-компрессорной трубой 102. Возвращающаяся текучая среда, которая может содержать буровой шлам и другие материалы, направляется в трубу 118 возвращенной текучей среды и подается в емкость 120 бурового раствора. Рециркуляционный насос 122 может затем осуществлять повторную циркуляцию бурового раствора через трубу 124 в гибкую насосно-компрессорную трубу 102.An example embodiment of a typical oil well drilling system on a flexible tubing is shown in FIG. 1. The drilling system comprises a flexible tubing 102 located on the drum 104. A flexible tubing 102 passes through a gander 106 and is directed into the well through an injector 108 into a formation 110. During drilling on a flexible tubing, a flexible tubing the pipe 102 is supplied from the drum 104 to the injector 108 and to the wellbore. The drilling fluid is supplied to the bottom hole assembly 114 and the drill bit 116 through the flexible tubing 102. The drilling fluid then returns to the surface through the annular space between the borehole wall or casing and the flexible tubing 102. The returning fluid that may contain drill cuttings and other materials, is directed into the pipe 118 of the returned fluid and is fed into the reservoir 120 of the drilling fluid. The recirculation pump 122 may then recirculate the drilling fluid through the pipe 124 to the flexible tubing 102.

Гибкая насосно-компрессорная труба является сплошной трубой без разрывов или соединений и при этом не может вращаться. Соответственно, бурение на гибкой насосно-компрессорной трубе имеет ограничения вследствие невозможности вращения гибкой насосно-компрессорной трубы в стволе скважины. Такие ограничения означают неэффективную передачу мощности на буровое долото, неэффективную очистку ствола скважины и невозможность преодоления трения между стволом скважины и насосно-компрессорной трубой, ограничивающие предельный отход системы. Возможность вращения участка колонны гибкой насосно-компрессорной трубы в стволе скважины снимает многие данные ограничения, делая бурение на гибкой насосно-компрессорной трубе более приемлемой альтернативой бурению с использованием традиционных буровой установки и бурильных труб.A flexible tubing is a continuous pipe without breaks or connections and cannot rotate. Accordingly, drilling on a flexible tubing has limitations due to the inability to rotate the flexible tubing in the wellbore. Such restrictions mean inefficient transfer of power to the drill bit, inefficient cleaning of the wellbore and the inability to overcome friction between the wellbore and the tubing, limiting the marginal waste of the system. The ability to rotate a portion of the string of the tubing in the wellbore removes many of these limitations, making drilling on the tubing a more acceptable alternative to drilling using conventional drilling rigs and drill pipes.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 показан пример варианта осуществления обычной системы бурения нефтяной скважины на гибкой насосно-компрессорной трубе.1 shows an example of an embodiment of a conventional oil well drilling system on a flexible tubing.

На фиг.2 показано в изометрии вертлюжное соединение согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения.FIG. 2 is an isometric view of a swivel according to an example embodiment of the present invention.

На фиг.3 показан вид сбоку системы бурения нефтяной скважины на гибкой насосно-компрессорной трубы согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения.FIG. 3 is a side view of an oil well drilling system on a flexible tubing according to an example embodiment of the present invention.

Хотя варианты осуществления данного изобретения показаны, описаны и определяются в виде ссылки, как примеры вариантов осуществления, такие ссылки не накладывают ограничений на изобретение, и никакие такие ограничения не предполагаются. Объект описанного изобретения может иметь модификации, изменения и эквиваленты по форме и функциям, ясные специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения. Показанные и описанные варианты осуществления данного изобретения являются только примерами, не исчерпывающими объема изобретения.Although embodiments of the present invention are shown, described and defined by reference, as examples of embodiments, such references do not impose limitations on the invention, and no such limitations are intended. An object of the described invention may have modifications, changes, and equivalents in form and function, clear to a person skilled in the art, taking advantage of the present invention. Shown and described embodiments of the present invention are only examples, not exhaustive.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны в данном документе. Для ясности не все признаки фактической реализации могут присутствовать в данном описании. При разработке любого такого фактического варианта осуществления можно принимать многочисленные решения, для достижения конкретных целей, которые могут отличаться в вариантах реализации. Кроме того, ясно, что разработка может являться сложной и требующей много времени, но тем не менее являться рутинным мероприятием для специалиста в данной области техники, использующего выгоды настоящего изобретения.Illustrative embodiments of the present invention are described in detail herein. For clarity, not all features of the actual implementation may be present in this description. In developing any such actual embodiment, numerous decisions can be made to achieve specific goals that may differ in the embodiments. In addition, it is clear that the development can be complex and time-consuming, but nevertheless be a routine for a person skilled in the art, taking advantage of the present invention.

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведены примеры некоторых вариантов осуществления. Данные примеры не являются ограничивающими или определяющими объем изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться для горизонтальных, вертикальных, наклонно-направленных или других стволов скважин в подземных пластах любого типа без ограничения. Варианты осуществления могут применяться для нагнетательных скважин, а также эксплуатационных скважин, в том числе углеводородных скважин.For a better understanding of the present invention, examples of some embodiments are given below. These examples are not limiting or defining the scope of the invention. Embodiments of the present invention can be applied to horizontal, vertical, directional or other wellbores in any type of subterranean formation without limitation. Embodiments may be applied to injection wells as well as production wells, including hydrocarbon wells.

Термины "соединяют" или "соединяет" используются в данном документе для обозначения непрямого или прямого соединения. Таким образом, если первое устройство соединяется со вторым устройством, данное соединение может являться прямым соединением или непрямым механическим соединением через другие устройства и соединения. Термин "к устью скважины" при использовании в данном документе означает вдоль бурильной колонны или ствола от дальнего конца к поверхности, и "к забою скважины" при использовании в данном документе означает вдоль бурильной колонны или ствола от поверхности к дальнему концу.The terms “connect” or “connect” are used herein to mean an indirect or direct connection. Thus, if the first device is connected to the second device, this connection can be a direct connection or an indirect mechanical connection through other devices and connections. The term "downhole" as used herein means along the drill string or bore from the far end to the surface, and "to the bottom of the well" when used herein means along the drill string or bore from the surface to the far end.

Должно быть понятно, что термин "буровое оборудование нефтяной скважины" или "система бурения нефтяной скважины" не ограничивает использование оборудования и способов, описанных с такими терминами бурением нефтяных скважин. Термины также относятся к бурению газовых скважин или в целом углеводородных скважин. Дополнительно, такие скважины можно использовать для эксплуатации, мониторинга или нагнетания, относящихся к подземной добыче углеводородов или других материалов.It should be understood that the term “oil well drilling equipment” or “oil drilling system” does not limit the use of equipment and methods described with such terms in oil drilling. The terms also refer to the drilling of gas wells or hydrocarbon wells in general. Additionally, such wells can be used for production, monitoring or injection related to the underground production of hydrocarbons or other materials.

Настоящая заявка относится к способам и системам для выполнения подземных работ и, в частности, к использованию гибкой насосно-компрессорной трубы с застопоривающимися вертлюжными соединениями при выполнении операций бурения.The present application relates to methods and systems for performing underground operations, and in particular, to the use of a flexible tubing with locking swivel joints during drilling operations.

В одном варианте осуществления вертлюжные соединения могут застопориваться и расстопориваться с использованием скользящей муфты, которая скользит вверх, когда гибкая насосно-компрессорная труба проходит через инжектор в ствол скважины. В результате скольжения вверх муфта застопоривает вертлюжное соединение, по существу, предотвращая относительное вращение соседних секций гибкой насосно-компрессорной трубы. При реверсе, когда поднимают гибкую насосно-компрессорную трубу через инжектор из ствола скважины, муфта может скользить вниз и вновь обеспечивать вращение вертлюжного соединения, при этом обеспечивается вращение относительно друг друга смежных секций гибкой насосно-компрессорной трубы.In one embodiment, the swivel joints can be locked and unlocked using a sliding sleeve that slides upward as the flexible tubing passes through the injector into the wellbore. As a result of sliding upward, the sleeve locks the swivel joint, essentially preventing relative rotation of adjacent sections of the flexible tubing. In reverse, when the flexible tubing is lifted through the injector from the wellbore, the sleeve can slide down and rotate the swivel again, while rotating adjacent sections of the flexible tubing are rotated relative to each other.

На фиг.2 показано вертлюжное соединение согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения. Стопорное устройство может использоваться для застопоривания и/или расстопоривания вертлюжных соединений 10. Конкретно, стопорное устройство может сцепляться с вертлюжными соединениями 10 так, что смежные секции гибкой насосно-компрессорной трубы спариваются для совместного вращения, и/или может расцеплять вертлюжные соединения так, что смежные секции гибкой насосно-компрессорной трубы 16 могут независимо вращаться. Две секции считаются "спаренными для совместного вращения", когда вращение одной из двух секций должно вращать другую из двух секций. В отличие от указанного, две секции считаются "разделенными для вращения", когда вращение одной из двух секций не должно вращать другую секцию.FIG. 2 shows a swivel joint according to an example of an embodiment of the present invention. The locking device may be used to lock and / or unlock the swivel joints 10. Specifically, the locking device may engage with the swivel joints 10 so that adjacent sections of the flexible tubing are paired for joint rotation and / or may release the swivel joints so that adjacent sections of the flexible tubing 16 can independently rotate. Two sections are considered "paired for joint rotation" when the rotation of one of the two sections should rotate the other of the two sections. In contrast, two sections are considered "separated for rotation" when the rotation of one of the two sections should not rotate the other section.

В данном примере варианта осуществления вертлюжное соединение 10 содержит стопорное устройство. Конкретно, в примере варианта осуществления вертлюжное соединение 10 включает в себя первый участок 11, имеющий одно или несколько стопорных приемных гнезд 12, и участок 14 скользящей муфты, который может включать в себя одну или несколько стопорных частей 13, выполненных в виде выступов, которые могут застопориваться в одном или нескольких стопорных приемных гнезд 12 на первом участке 11 вертлюжного соединения 10. Как показано на фиг.2, первый участок 11 может оборудоваться на первой секции гибкой насосно-компрессорной трубы, и участок 14 скользящей муфты может оборудоваться на второй смежной секции гибкой насосно-компрессорной трубы.In this example embodiment, the swivel joint 10 comprises a locking device. Specifically, in an example embodiment, the swivel joint 10 includes a first portion 11 having one or more retaining receptacles 12, and a sliding coupling portion 14, which may include one or more retaining portions 13 made in the form of protrusions that may lock into one or more locking receiving receptacles 12 in the first swivel joint portion 11. As shown in FIG. 2, the first portion 11 may be equipped in the first section of the flexible tubing, and the portion 14 is slideable coupling can be equipped on the second adjacent section of the flexible tubing.

В одном варианте осуществления вертлюжное соединение 10 может сцепляться и расцепляться запорным устройством, установленным на инжекторе или вблизи инжектора. Соответственно, запорное устройство выполнено с функциональной возможностью соединения первого участка 11 с участком 14 скользящей муфты. В одном примере варианта осуществления запорное устройство может являться механической системой, электрической системой, магнитной системой и/или комбинацией одно или нескольких данных систем. В одном варианте осуществления запорное устройство может механически фиксировать стопорную часть 13 в стопорном приемном гнезде 12, когда гибкая насосно-компрессорная труба 16 перемещается в скважину через инжектор, и может отцеплять стопорную часть 13 от стопорного приемного гнезда 12, когда гибкая насосно-компрессорная труба 16 поднимается из ствола скважины через инжектор.In one embodiment, the swivel joint 10 can be engaged and disengaged by a locking device mounted on or near the injector. Accordingly, the locking device is configured to connect the first section 11 to the section 14 of the sliding sleeve. In one example embodiment, the closure device may be a mechanical system, an electrical system, a magnetic system, and / or a combination of one or more of these systems. In one embodiment, the locking device may mechanically lock the locking portion 13 into the locking receiving socket 12 when the flexible tubing 16 moves into the borehole through the injector, and may detach the locking portion 13 from the locking receiving socket 12 when the flexible tubing 16 rises from the wellbore through the injector.

Хотя механическое стопорное устройство описано выше и показано на фиг.2, как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, другие устройства можно применять для сцепления или расцепления вертлюжных соединений. Например, в одном примере варианта осуществления вертлюжные соединения могут дистанционно управляться оператором. В данном варианте осуществления оператор может селективно сцеплять или расцеплять конкретные вертлюжные соединения, при этом управляя гибкой насосно-компрессорной трубой, обеспечивая относительное вращение одних и предотвращая такое вращение других. В таком варианте осуществления проводные или беспроводные системы связи можно использовать для обеспечения сцепления или расцепления первого участка 11 и участка 14 скользящей муфты вертлюжного соединения 10. Такие системы связи хорошо известны специалистам в данной области техники, и поэтому не рассматриваются подробно в данном документе.Although the mechanical locking device described above and shown in figure 2, as should be clear to a person skilled in the art, taking advantage of the present invention, other devices can be used for coupling or uncoupling swivel joints. For example, in one example embodiment, the swivel joints may be remotely controlled by an operator. In this embodiment, the operator can selectively engage or disengage specific swivel joints while controlling the flexible tubing, allowing relative rotation of some and preventing others from rotating. In such an embodiment, wired or wireless communication systems can be used to engage or disengage the first portion 11 and portion 14 of the swivel sliding clutch 10. Such communication systems are well known to those skilled in the art, and therefore are not discussed in detail herein.

Кроме того, хотя конкретные конфигурации фиксатора и приемного гнезда показаны на фиг.2, другие конфигурации фиксирующего устройства можно использовать без отхода от объема настоящего изобретения. Дополнительно, хотя фиксирующее устройство показано на фиг.2, другие устройства можно использовать сцепления и/или расцепления вертлюжного соединения. Например, в одном примере варианта осуществления магнитное соединение между первым участком 11 и скользящей муфтой 14 можно использовать для сцепления и/или расцепления вертлюжных соединений 10. Конкретно, оператор может активировать магнитную силу между первым участком 11 и участком 14 скользящей муфты для вертлюжных соединений, требующих сцепления, и деактивировать магнитную силу для вертлюжных соединений 10, требующих расцепления.In addition, although specific configurations of the retainer and receptacle are shown in FIG. 2, other configurations of the retainer can be used without departing from the scope of the present invention. Additionally, although the locking device is shown in FIG. 2, other devices may use clutch and / or disengagement of the swivel joint. For example, in one example embodiment, the magnetic connection between the first portion 11 and the sliding sleeve 14 can be used to engage and / or disengage the swivel joints 10. Specifically, an operator can activate magnetic force between the first portion 11 and the slip coupling portion 14 of the swivel joints requiring clutch, and deactivate magnetic force for swivel joints 10 requiring disengagement.

На фиг.3 показан вид сбоку системы бурения нефтяной скважины на гибкой насосно-компрессорной трубе согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения, где вертлюжные соединения 10 разделяют различные секции гибкой насосно-компрессорной трубы 16. Конкретно, вертлюжное соединение 10 может создаваться на стыке между парами секций гибкой насосно-компрессорной трубы 16, как показано на фиг.3. Как ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, настоящее изобретение не ограничивается числом или позиционированием вертлюжных соединений 10 или секций гибкой насосно-компрессорной трубы, и фиг.3 используется только в качестве иллюстрации.Figure 3 shows a side view of a system for drilling an oil well on a flexible tubing according to an example embodiment of the present invention, where the swivel joints 10 separate the different sections of the flexible tubing 16. Specifically, the swivel joint 10 can be created at the junction between the pairs of sections flexible tubing 16 as shown in FIG. 3. As it is clear to a person skilled in the art taking advantage of the present invention, the present invention is not limited to the number or positioning of the swivel joints 10 or sections of the flexible tubing, and FIG. 3 is used only as an illustration.

Как показано на фиг.3, вертлюжные соединения 10 могут сцепляться селективно. Конкретно, одно или несколько вертлюжных соединений 10 могут вначале являться расцепленными. В одном варианте осуществления вертлюжные соединения 10 внутри скважины могут являться застопоренными, как рассмотрено выше и показано на фиг.2, и рассмотрено более подробно ниже.As shown in FIG. 3, the swivel joints 10 can selectively engage. Specifically, one or more swivel joints 10 may initially be disengaged. In one embodiment, the swivel joints 10 within the well may be obstructed, as discussed above and shown in FIG. 2, and discussed in more detail below.

При выполнении подземных работ гибкая насосно-компрессорная труба 16 может направляться в скважину через инжектор 20. Согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения вертлюжные соединения 10A, расположенные на поверхности и/или над инжектором 20, могут являться расцепленными, а вертлюжные соединения 10B, расположенные под землей и/или под инжектором, могут являться сцепленными. Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, оператор может решать, в какой точке вертлюжные соединения 10 застопориваются и/или расстопориваются. Конкретно, в одном варианте осуществления вертлюжные соединения 10 могут застопориваться и/или расстопориваться в точке, удаленной в сторону скважины от инжектора 20. Соответственно, секции гибкой насосно-компрессорной трубы 16, расположенные над землей и/или над инжектором 20, могут вращаться относительно смежных секций, а также относительно секций гибкой насосно-компрессорной трубы, расположенных под инжектором 20. В результате вращение участка гибкой насосно-компрессорной трубы 16, расположенного под инжектором, не должно воздействовать на участок гибкой насосно-компрессорной трубы, расположенный над землей, на гусак 28 или барабан 26.In underground operations, the flexible tubing 16 may be directed into the well through the injector 20. According to an example embodiment of the present invention, the swivel joints 10A located on the surface and / or above the injector 20 may be disengaged, and the swivel joints 10B located underground and / or under the injector may be coupled. As should be clear to a person skilled in the art, taking advantage of the present invention, the operator can decide at what point the swivel joints 10 are locked and / or unlocked. Specifically, in one embodiment, the swivel joints 10 can be locked and / or unlocked at a point remote from the well 20. The sections of the flexible tubing 16 located above the ground and / or above the injector 20 can rotate relative to adjacent sections, as well as relative to the sections of the flexible tubing located under the injector 20. As a result, the rotation of the portion of the flexible tubing 16 located under the injector should not be affected to the portion of the flexible tubing located above the ground, to the gander 28 or drum 26.

В отличие от указанного, когда гибкая насосно-компрессорная труба 16 проходит через инжектор 20, вертлюжные соединения 10B могут сцепляться, соединяя для совместного вращения смежные секции гибкой насосно-компрессорной трубы 16, расположенные в скважине. Когда вертлюжные соединения 10 расположенные под инжектором 20 являются сцепленными, вращение от вращательного устройства 24, расположенного на или вблизи поверхности, смонтированного в инжекторе 20 или под ним, может использоваться для вращения бурового долота 22. Конкретно, когда вертлюжные соединения 10 сцеплены, вращение может передаваться в скважину на буровое долото 22. Соответственно, крутящий момент, созданный вращательным устройством на или вблизи инжектора 20, может передаваться в скважину с помощью гибкой насосно-компрессорной трубы на компоновку низа бурильной колонны 18 и буровое долото 22.In contrast, when the flexible tubing 16 passes through the injector 20, the swivel joints 10B can engage by connecting adjacent sections of the flexible tubing 16 located in the well for joint rotation. When the swivel joints 10 located below the injector 20 are engaged, rotation from the rotary device 24 located on or near the surface mounted in or below the injector 20 can be used to rotate the drill bit 22. Specifically, when the swivel joints 10 are engaged, rotation can be transmitted into the well to the drill bit 22. Accordingly, the torque generated by the rotational device at or near the injector 20 can be transmitted to the well using a flexible tubing s on the layout of the bottom of the drill string 18 and the drill bit 22.

Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, любое подходящее устройство можно использовать для вращения участка гибкой насосно-компрессорной трубы 16 в скважине. В одном примере варианта осуществления вращательным устройством 24 может являться буровой ротор, в котором действующие в одном направлении трубные клинья можно использовать для зажима гибкой насосно-компрессорной трубы 16 и передачи вращения бурового ротора на гибкую насосно-компрессорную трубу 16. В другом примере варианта осуществления вращатель c высоким крутящим моментом может устанавливаться под инжектором 20 или внутри инжектора 20. В еще одном примере варианта осуществления вращательное устройство может зажиматься вокруг гибкой насосно-компрессорной трубы 16, когда требуется вращение, и может иметь привод от гидравлического, пневматического или электрического двигателя.As should be clear to a person skilled in the art, taking advantage of the present invention, any suitable device can be used to rotate a portion of the flexible tubing 16 in the well. In one example embodiment, the rotary device 24 may be a drill rotor in which one-way tubular wedges can be used to clamp the flexible tubing 16 and transmit rotational rotation of the drill rotor to the flexible tubing 16. In another example embodiment, the rotator with high torque can be mounted under the injector 20 or inside the injector 20. In yet another example embodiment, the rotary device can be clamped around a flexible Sosno-tubing 16 when the required rotation and can be driven by hydraulic, pneumatic or electric motor.

В одном варианте осуществления вертлюжное соединение 10 может оборудоваться устройством очистки. Устройство очистки может использоваться для очистки различных компонентов вертлюжного соединения 10, таких как подшипники и канавки на них. Устройства очистки могут использовать мощные водные или воздушные потоки, могут иметь вид простого грязесъемника, вращающихся щеток или любой комбинации двух или больше таких устройств.In one embodiment, the swivel joint 10 may be equipped with a cleaning device. The cleaning device can be used to clean various components of the swivel joint 10, such as bearings and grooves on them. Cleaning devices can use powerful water or air currents, can take the form of a simple wiper, rotating brushes, or any combination of two or more of these devices.

Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, вертлюжные соединения 10, имеющие стопорное устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения, могут делать возможным вращение разделенной на секции колонны гибкой насосно-компрессорной трубы. Соответственно, вращающаяся разделенная на секции гибкая насосно-компрессорная труба может обеспечивать непрерывную циркуляцию и аксиальное перемещение и управление аксиальной скоростью в процессе бурения. Кроме того, улучшенная разделенная на секции гибкая насосно-компрессорная труба лучше подходит для использования в бурении под управляемым давлением и в бурении на депрессии.As should be clear to a person skilled in the art taking advantage of the present invention, swivel joints 10 having a locking device according to an embodiment of the present invention can make it possible to rotate a sectioned tubing of a flexible tubing. Accordingly, a rotating sectioned flexible tubing can provide continuous circulation and axial movement and axial speed control during drilling. In addition, an improved sectioned flexible tubing is better suited for use under controlled pressure drilling and for depressed drilling.

Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, настоящее изобретение обеспечивает вращение гибкой насосно-компрессорной трубы как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, что может помогать очистке ствола скважины, ориентации для направленного бурения в режиме геонавигации или работе через узкие места в стволе скважины, а также активированию и деактивированию внутрискважинных устройств, таких как расширители, циркуляционные переводники и т.п. Кроме того, настоящее изобретение можно также использовать в данном режиме для установки и снятия пакеров и т.п. устройств в заканчивании, капремонте или геотехнических мероприятиях.As should be clear to a person skilled in the art, taking advantage of the present invention, the present invention provides for the rotation of the flexible tubing both clockwise and counterclockwise, which can help clean the borehole, orientation for directional drilling in geosteering mode or work through bottlenecks in the wellbore, as well as activating and deactivating downhole devices, such as expanders, circulation sub, etc. In addition, the present invention can also be used in this mode for installing and removing packers, and the like. devices in completion, overhaul or geotechnical activities.

Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, системы и способы, раскрытые в данном документе, можно использовать в соединении с вариантами осуществления с гибридной колонной насосно-компрессорных труб, расположенных ниже гибкой насосно-компрессорной трубы. Дополнительно, как должно быть ясно специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения, стопорное устройство должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать крутящий момент, передаваемый на гибкую насосно-компрессорную трубу во время вращения, и должно застопориваться так, чтобы исключать расстопоривание в скважине.As should be clear to a person skilled in the art using the advantages of this invention, the systems and methods disclosed herein can be used in conjunction with embodiments with a hybrid tubing string located below the flexible tubing. Additionally, as should be clear to a person skilled in the art using the advantages of the present invention, the locking device must be strong enough to withstand the torque transmitted to the flexible tubing during rotation, and should be locked so as to prevent uncoupling in the well .

Настоящее изобретение приспособлено для выполнения задач и достижения упомянутых целей, а также всего присущего им. Изобретение показано, описано и определено в примерах изобретения, которые не налагают ограничений на изобретение, и никакие такие ограничения не подразумевают. Изобретение предусматривает возможность модификаций, изменений и эквивалентов по форме и функциям, ясных специалисту в данной области техники, использующему преимущества данного изобретения. Показанные и описанные примеры не исчерпывают возможностей изобретения. Таким образом, изобретение ограничено только сущностью и объемом прилагаемой формулы изобретения с учетом полного признания эквивалентов во всех отношениях.The present invention is adapted to perform the tasks and achieve the aforementioned goals, as well as all that is inherent in them. The invention is shown, described and defined in the examples of the invention, which do not impose restrictions on the invention, and no such restrictions are implied. The invention provides for the possibility of modifications, changes and equivalents in form and function, clear to a person skilled in the art using the advantages of this invention. Shown and described examples do not exhaust the possibilities of the invention. Thus, the invention is limited only by the nature and scope of the attached claims, taking into account the full recognition of equivalents in all respects.

Claims (19)

1. Система для выполнения подземных работ, содержащая:
гибкую насосно-компрессорную трубу,
при этом гибкая насосно-компрессорная труба содержит первую секцию и вторую секцию,
вертлюжное соединение,
при этом вертлюжное соединение установлено на стыке первой секции и второй секции, и
стопорное устройство,
при этом стопорное устройство выполнено с возможностью вращательного сцепления с вертлюжным соединением в ответ на прохождение стопорного устройства через первую и вторую секции при перемещении в стволе скважины.
1. A system for performing underground work, comprising:
flexible tubing,
wherein the flexible tubing comprises a first section and a second section,
swivel joint
wherein the swivel is mounted at the junction of the first section and the second section, and
locking device
wherein the retainer is rotatably engaged with the swivel in response to the passage of the retainer through the first and second sections when moving in the wellbore.
2. Система по п. 1, в которой при сцеплении вертлюжного соединения первая секция соединяется для совместного вращения со второй секцией.2. The system of claim 1, wherein, when the swivel engagement is engaged, the first section is connected to rotate together with the second section. 3. Система по п. 1, в которой вертлюжное соединение содержит первый участок и участок скользящей муфты.3. The system of claim 1, wherein the swivel joint comprises a first portion and a sliding sleeve portion. 4. Система по п. 3, в которой первый участок установлен на первой секции и участок скользящей муфты установлен на второй секции.4. The system of claim 3, wherein the first portion is mounted on the first section and the sliding sleeve portion is mounted on the second section. 5. Система по п. 4, в которой стопорное устройство сцепляет вертлюжное соединение, соединяя первый участок и участок скользящей муфты.5. The system of claim 4, wherein the locking device engages the swivel joint by connecting the first portion and the sliding sleeve portion. 6. Система по п. 5, в которой стопорное устройство выбирается из группы, состоящей из следующего: механическая система, электрическая система и магнитная система.6. The system of claim 5, wherein the locking device is selected from the group consisting of the following: a mechanical system, an electrical system, and a magnetic system. 7. Система по п. 3, в которой первый участок содержит приемное гнездо фиксатора, при этом участок скользящей муфты содержит фиксатор, и при этом фиксатор запирается в приемном гнезде фиксатора, когда вертлюжное соединение сцепляется.7. The system of claim 3, wherein the first portion comprises a retainer receptacle, wherein the sliding sleeve portion comprises a retainer, and wherein the retainer locks into the retainer receptacle when the swivel engages. 8. Система по п. 1, в которой гибкая насосно-компрессорная труба проходит в скважину через инжектор; при этом стопорное устройство сцепляет вертлюжное соединение, когда первая секция и вторая секция проходят через инжектор.8. The system of claim 1, wherein the flexible tubing extends into the well through an injector; wherein the locking device engages the swivel joint when the first section and the second section pass through the injector. 9. Способ выполнения подземных работ, в котором:
обеспечивают гибкую насосно-компрессорную трубу, содержащую множество секций,
при этом множество секций рассоединены для относительного вращения,
обеспечивают вертлюжное соединение на стыке по меньшей мере одной пары из множества секций и
осуществляют сцепление вертлюжного соединения со стопорным устройством в ответ на прохождение стопорного устройства через по меньшей мере одну пару из множества секций при перемещении в стволе скважины,
при этом сцепление вертлюжного соединения содержит соединение для совместного вращения по меньшей мере одной пары из множества секций.
9. A method of performing underground work, in which:
provide a flexible tubing containing many sections,
however, many sections are disconnected for relative rotation,
provide a swivel connection at the junction of at least one pair of multiple sections and
engaging the swivel with the locking device in response to the passage of the locking device through at least one pair of multiple sections when moving in the wellbore,
the clutch swivel connection contains a connection for joint rotation of at least one pair of multiple sections.
10. Способ по п. 9, в котором сцепление вертлюжного соединения содержит:
застопоривание первого участка вертлюжного соединения на первой по меньшей мере из одной пары из множества секций и участка скользящей муфты на второй по меньшей мере из одной пары из множества секций.
10. The method according to p. 9, in which the clutch swivel connection contains:
locking the first section of the swivel on the first of at least one pair of multiple sections and the section of the sliding sleeve on the second of at least one pair of multiple sections.
11. Способ по п. 9, в котором сцепление вертлюжного соединения содержит применение по меньшей мере одного из следующего: механическая система, электрическая система и магнитная система.11. The method according to p. 9, in which the clutch swivel includes the use of at least one of the following: a mechanical system, an electrical system and a magnetic system. 12. Способ по п. 9, в котором дополнительно осуществляют расцепление вертлюжного соединения, когда по меньшей мере одна пара из множества секций направляется к устью скважины, при этом расцепление вертлюжного соединения содержит расцепление для относительного вращения по меньшей мере одной пары из множества секций.12. The method according to p. 9, in which the additional release of the swivel, when at least one pair of the plurality of sections is directed to the wellhead, and the release of the swivel includes a disengagement for relative rotation of at least one pair of the plurality of sections. 13. Способ выполнения подземных работ, в котором:
обеспечивают разделенную на секции гибкую насосно-компрессорную трубу, содержащую первый участок, расположенный под вращательным устройством, и второй участок, расположенный над вращательным устройством,
обеспечивают вертлюжное соединение на стыке пары секций разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы первого участка,
осуществляют сцепление вертлюжного соединения со стопорным устройством в ответ на прохождение стопорного устройства через пару секций разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы первого участка при перемещении в стволе скважины,
при этом сцепление вертлюжного соединения соединяет для совместного вращения пару секций разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы первого участка и
осуществляют вращение вращательного устройства,
при этом вращение вращательного устройства вращает первый участок разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы.
13. A method of performing underground work, in which:
providing a sectioned flexible tubing comprising a first portion located below the rotary device and a second portion located above the rotational device,
provide a swivel connection at the junction of a pair of sections divided into sections of a flexible tubing of the first section,
engaging the swivel with the locking device in response to the passage of the locking device through a pair of sections of the flexible tubing of the first section divided into sections when moving in the wellbore,
the clutch swivel joins for joint rotation of a pair of sections divided into sections of a flexible tubing of the first section and
carry out the rotation of the rotational device,
wherein the rotation of the rotary device rotates the first portion of the flexible tubing divided into sections.
14. Способ по п. 13, в котором дополнительно соединяют для совместного вращения разделенную на секции гибкую насосно-компрессорную трубу с буровым долотом, при этом вращение вращательного устройства обеспечивает вращение бурового долота.14. The method according to p. 13, in which additionally connected for joint rotation is divided into sections of a flexible tubing with a drill bit, while the rotation of the rotational device provides rotation of the drill bit. 15. Способ по п. 13, в котором дополнительно создают инжектор, при этом местоположение вращательного устройства выбирается из группы, состоящей из следующего: в инжекторе, на инжекторе и под инжектором.15. The method according to p. 13, in which additionally create an injector, the location of the rotational device is selected from the group consisting of the following: in the injector, on the injector and under the injector. 16. Способ по п. 13, в котором сцепление вертлюжного соединения содержит застопоривание участка вертлюжного соединения на первой из пары секций разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы первого участка и участка вертлюжного соединения на второй из пары секций разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы первого участка.16. The method of claim 13, wherein the swivel engagement includes locking the swivel portion on the first of a pair of sections of the flexible tubing of the first section and the swivel portion of the second of the pair of sections of the flexible tubing of the tubing the first section. 17. Способ по п. 13, в котором сцепление вертлюжного соединения содержит сцепление вертлюжного соединения с использованием по меньшей мере одного из следующего: механическая система, электрическая система и магнитная система.17. The method of claim 13, wherein the swivel engagement includes a swivel engagement using at least one of the following: a mechanical system, an electrical system, and a magnetic system. 18. Способ по п. 13, в котором вращательное устройство выбирается из группы, состоящей из бурового ротора и вращателя с высоким крутящим моментом.18. The method according to p. 13, in which the rotary device is selected from the group consisting of a drill rotor and a rotator with high torque. 19. Способ по п. 13, в котором вращательное устройство зажимается вокруг разделенной на секции гибкой насосно-компрессорной трубы перед вращением вращательного устройства. 19. The method of claim 13, wherein the rotational device is clamped around a sectioned flexible tubing before rotating the rotational device.
RU2014109012/03A 2011-08-11 Systems and methods for locking swivel joints when performing underground work RU2588082C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/047351 WO2013022449A1 (en) 2011-08-11 2011-08-11 Systems and methods for locking swivel joints when performing subterranean operations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109012A RU2014109012A (en) 2015-09-20
RU2588082C2 true RU2588082C2 (en) 2016-06-27

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1213169A1 (en) * 1983-03-28 1986-02-23 Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского Flexible drilling string
US6129160A (en) * 1995-11-17 2000-10-10 Baker Hughes Incorporated Torque compensation apparatus for bottomhole assembly
RU2231616C1 (en) * 2002-12-15 2004-06-27 Балденко Дмитрий Фёдорович Detachable connection of flexible continuous pipes
EP2108780A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-14 Robert Graham Hybrid drilling method
EA014221B1 (en) * 2006-07-10 2010-10-29 Статойлхюдро Аса Coupling device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1213169A1 (en) * 1983-03-28 1986-02-23 Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского Flexible drilling string
US6129160A (en) * 1995-11-17 2000-10-10 Baker Hughes Incorporated Torque compensation apparatus for bottomhole assembly
RU2231616C1 (en) * 2002-12-15 2004-06-27 Балденко Дмитрий Фёдорович Detachable connection of flexible continuous pipes
EA014221B1 (en) * 2006-07-10 2010-10-29 Статойлхюдро Аса Coupling device
EP2108780A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-14 Robert Graham Hybrid drilling method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE36556E (en) Method and apparatus for drilling bore holes under pressure
US11988048B2 (en) Self-locking coupler
US20140158371A1 (en) Disconnecting tool
CA2844479C (en) Systems and methods for locking swivel joints when performing subterranean operations
US10605038B2 (en) Latch assembly using on-board miniature hydraulics for RCD applications
US9816331B2 (en) Apparatus and methods of running casing
CN104395551B (en) For cement operations and generic operation quick connection connector
US20150096766A1 (en) Floating device running tool
US20180347311A1 (en) Rotating crossover subassembly
EP2912252B1 (en) Downhole rotary tractor
US20070107941A1 (en) Extended reach drilling apparatus & method
RU2588082C2 (en) Systems and methods for locking swivel joints when performing underground work
US9435165B2 (en) Rotating flow head apparatus
US20190145186A1 (en) Dual Motor Bidirectional Drilling
US10704364B2 (en) Coupler with threaded connection for pipe handler
US20140076582A1 (en) Tool string
US9784064B2 (en) Methods and systems for operating a downhole tool
WO2015022513A2 (en) Wellbore-lining tubing running and severing tool