SU1659621A1

SU1659621A1 - Device for casing repairs

Info

Publication number: SU1659621A1
Application number: SU884638148A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Утриванов; Александр Симхович Найгорин
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1991-06-30

Abstract

Изобретение относитс к ремонтно-изо- л ционным работам обсадных колонн нефтегазовых скважин дл восстановлени их герметичности. Цель-повышение надежности установки металлического пластыр (МП). В корпусе устройства установлены электродвигатель с редуктором, гидронасос и гидроцилиндр с полым поршнем и штоком . Под МП на валу корпуса установлена раскатывающа головка (РГ). В нижней части корпуса с возможностью взаимодействи с МП размещен упор с жестко св занным с ним приводом его осевого перемещени . Над РГ расположен дорнирующий конус, установленный на штоке с возможностью взаимодействи с МП. Привод перемещени упора выполнен в виде дифференциального поршн , установленного в корпусе и образующего с его стенками две камеры. Одна из камер гидравлически св зана каналом с полостью нагнетани , а друга - другим каналом с полостью всасывани гидронасоса. Между собой камеры св заны каналом с расположенным в нем обратным клапаном со штоком. Конус, проход по МП, деформирует его в цилиндр и прижимает к ремонтируемой трубе. Перемещаема вслед за конусом РГ создает дополнительную пластическую деформацию. При достижении верхнего положени РГ своим торцом воздействует на шток клапана, который открывает доступ рабочей жидкости из камеры над поршнем по каналу в полость всасывани гидронасоса. Контактна площадь и удерживающее усилие МП на стенке обсадной колонны достаточны дл его удержани . 1 ил. сл С о СП О О юThe invention relates to the repair and insulation works of casing strings of oil and gas wells in order to restore their tightness. The goal is to increase the reliability of the installation of metal plaster (MP). An electric motor with a reducer, a hydraulic pump and a hydraulic cylinder with a hollow piston and a rod are installed in the device case. Under the MP on the shaft of the housing installed rolling out the head (RG). In the lower part of the body with the ability to interact with the MP, an emphasis is placed with a drive of its axial movement rigidly connected with it. Above the RG there is a dorning cone mounted on the stem with the possibility of interaction with the MP. The drive for moving the stop is made in the form of a differential piston installed in the housing and forming two chambers with its walls. One of the chambers is hydraulically connected by a channel to the discharge cavity, and the other by another channel to the suction cavity of the hydraulic pump. The chambers are connected to each other by a channel with a check valve located in it with a stem. The cone, the passage through the MP, deforms it into a cylinder and presses it against the pipe being repaired. Movable following the cone RG creates additional plastic deformation. When the upper position is reached, the RG acts with its end on the valve stem, which opens the access of the working fluid from the chamber above the piston through the channel to the suction cavity of the hydraulic pump. The contact area and the holding force of the MP on the casing wall are sufficient to hold it. 1 il. sl S o SP o O y

Description

изобретение относитс к устройствам дл ремонтно-изол ционных работ обсадных колонн нефтегазовых скважин с целью восстановлени их герметичности.The invention relates to devices for repair and insulation works of casing strings of oil and gas wells in order to restore their tightness.

Целью изобретени вл етс повышение надежности установки металлического пластыр .The aim of the invention is to increase the reliability of the installation of the metal patch.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство дл ремонта обсадной колонны, продольный разрез.The drawing shows schematically the proposed casing repair device, a longitudinal section.

В цилиндрическом корпусе 1 устройства , спускаемого в скважину на кабеле 2, расположен электродвигатель 3 с редуктором 4, двухплунжерный гидронасос 5 с всаеывающими 6, нагнетательными 7 и редукционным 8 клапанами, гидроцилиндр 9 с полым поршнем 10 м штоком 11, дифференциальный поршень 12, вл ющийс приводом осевого перегиещени упора 13, и жестко с ним св занный, дорнирующий конус 14 с подпружиненными плавающими плашками 15, раскатывающа головка 16 и продольно-гофрированный металлический пластырь 17. Рабочие полости гидроцилиндра 9 и полого поршн 10 гидравлически св заны между собой по каналу а- через подпружиненный золотник-переключатель 18, камера, образованна стенками корпуса и дифференциальным поршнем 12, гидравлически св зана по каналу(Гс полостью нагнетани гидронасоса.In the cylindrical housing 1 of the device, descending into the well on the cable 2, there is an electric motor 3 with a gearbox 4, a two-plunger hydraulic pump 5 with all-in 6, pressure 7 and a reducing 8 valves, a hydraulic cylinder 9 with a hollow piston 10 m rod 11, a differential piston 12, which is drive axial bending of the stop 13, and rigidly connected with it, dorniering cone 14 with spring loaded floating dies 15, rolling head 16 and longitudinally corrugated metal plaster 17. Working cavities of hydraulic cylinder 9 and hollow piston n 10 are hydraulically connected to each other through channel a through a spring-loaded spool switch 18, the chamber formed by the housing walls and the differential piston 12 is hydraulically connected through the channel (Гс the hydraulic pump discharge cavity.

Друга камера, образованна стенками корпуса и дифференциальным поршнем, гидравлически св зана с полостью всасывани гидронасоса каналом.Another chamber formed by the housing walls and the differential piston is hydraulically connected to the suction cavity of the hydraulic pump by the channel.

В дифференциальном поршне дл св зи обеих камер выполнен канал с аксиально расположенным обратным клапаном 19 с выступающим из корпуса штоком. В исходном положении клапан 19 закрыт и раздел еткамеры ,образованные дифференциальным поршнем 12 со стенками корпуса. Внутренн полость устройства заполнена рабочей жидкостью и скомпенсирована с внешней скважинной средой эластичным компенсатором 20. Дорнирующий конус 14 и раскатывающа головка 16 установлены на конце полого шгока 11, при этом раскатывающа головка кинематически св зана с электродвигателем 3 через телескопический вал 21 корпуса, установленный на опорах качени в полом штоке 11, поршне 10, св занный с ним вал 22 и планетарный редуктор 4. На валу 22 установлен эксцентрик 23,служащий приводом двух плунжеров гидронасоса 5.In the differential piston, a channel with an axially located check valve 19 with a stem projecting from the housing is provided for connecting both chambers. In the initial position, the valve 19 is closed and the section of the chamber, formed by the differential piston 12 with the walls of the housing. The internal cavity of the device is filled with working fluid and compensated for the external borehole environment by an elastic compensator 20. Dorning cone 14 and the rolling head 16 are mounted on the end of the hollow 11, while the rolling head is kinematically connected to the motor 3 through the telescopic shaft 21 of the body mounted on rolling bearings in the hollow rod 11, the piston 10, the associated shaft 22 and the planetary gear 4. On the shaft 22 there is an eccentric 23 which drives the two plungers of the hydraulic pump 5.

Продольно-гофрированный металлический пластырь 17 в транспортном положении расположен между, т.е. удерживаетс дориирующим конусом 14 и упором 13.The longitudinally-corrugated metal plaster 17 in the transport position is located between, i.e. held by the dorier cone 14 and the stop 13.

Дл закреплени устройства в колонне оно снабжено упорными шлипсами или кор ми (не показаны).To secure the device in a column, it is provided with stop pins or pegs (not shown).

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На интервале проведени ремонгио- изол ционных работ по кабелю 2 включаетс электродвигатель 3, который через эксцентрик 23 приводит з действие плунжеры гидронасоса 5 и одновременно во вращение через валы 21 и 22 раскатывающую головку 16. Первоначально корпус 1 прибора за кориваетс в колонне труб, а затем рабоча жидкость по каналу гидронасоса поступает в камеру над дифференциальным поршнем 12 и рабочее давление через упор 13 удерживает продольно-гофрированный металлический пластырь 17. При этомIn the repair and insulation work interval, cable 2 turns on the electric motor 3, which through the eccentric 23 actuates the plungers of the hydraulic pump 5 and simultaneously rotates the rotary head 16 through the shafts 21 and 22. The working fluid through the hydraulic pump channel enters the chamber above the differential piston 12 and the working pressure through the stop 13 holds the longitudinally-crimped metal patch 17. At the same time

обратный клапан 19 закрыт.check valve 19 is closed.

После достижени необходимого давлени подпружиненный золотник-переключатель 18 переместитс вниз до упора, открыва доступ рабочей жидкости по кана0 лу&под поршень 10 гидроцилиндра 9.After the required pressure is reached, the spring-loaded spool switch 18 moves down to the stop, opening access of the working fluid along the channel & under the piston 10 of the hydraulic cylinder 9.

Дорнирующий конус 14, проход по пластырю 17, формирует его в цилиндр и прижимает к ремонтируемой трубе, а его плавающие плашки калибруют, создава га5 рантированный нат г. Перемещаема вслед за дорнирующим конусом 14 раскатывающа головка 16 создает дополнительную пластическую деформацию пластыр 17 по макро- и микронеровност м внутреннейThe dorning cone 14, the passage through the patch 17 forms it into the cylinder and presses it to the pipe being repaired, and its floating dies are calibrated, creating a tension nat. After the dorning cone 14 moving around the rolling head 16, an additional plastic deformation of the patch 17 along the macro and microroughness internal

0 стенки обсздной колонны и упрочн ет поверхностный слой внутренней поверхности пластыр 17. При достижении верхнего положени дорнирующа головка 16 своим торцом воздействует на шток клапана 19,0 of the wall of the casing and strengthens the surface layer of the inner surface of the plaster 17. When the top position is reached, the dornier head 16 with its end acts on the valve stem 19,

5 который открывает доступ рабочей жидкости из камеры над дифференциальным поршнем 12 по каналу ив полость всасывани гидронасоса.5 which opens access of the working fluid from the chamber above the differential piston 12 through the channel and in the cavity of the suction of the hydraulic pump.

В этом положении контактна площадьIn this position, the contact area

0 и удерживающее усилие пластыр 17 на стенке обсадной колонны достаточны дл его удерживани и дифференциальный поршень 12 вместе с дорнирующим конусом 14 и раскатывающей головкой 16 переместитс 0 and the holding force of the plaster 17 on the casing wall is sufficient to hold it and the differential piston 12 together with the dorning cone 14 and the rolling head 16 will move

5 вверх, обеспечива полный их выход из пластыр 17.5 upwards, providing full release from the patch 17.

После завершени работы по установке пластыр 17 электроприводом 3 обеспечиваетс освобождение корпуса прибора отUpon completion of the installation work, the plaster 17 by the electric actuator 3 ensures the release of the instrument case from

0 стенки обсадной колонны и затем устройство транспортируетс на поверхность.0 the walls of the casing and then the device is transported to the surface.

Claims

The invention The device for repairing the casing string, comprising a housing, an electric drive with a reducer, a hydraulic pump and a hydraulic cylinder with a piston piston and a rod, a metal adhesive installed under the shaft of the housing of the expansion head and located in the lower housing with the ability to interact with metal plaster emphasis, which is the fact that, in order to increase the reliability of the installation of metal

5 is a plaster; it is provided with a axially displaced rigidly coupled drive of its axial movement and a dorning cone located above the rolling head mounted on the hydraulic rod of the hydraulic cylinder with the possibility of interaction with the metal

the plaster, the shaft of the housing is kinematically connected with the electric drive; the axial movement of the stop is made in the form of a differential piston installed in the housing and forming two chambers with its walls, hydraulically connected to each other by a channel located in

There is a non-return valve with a stem, one of the chambers is hydraulically connected to the discharge cavity, the other is connected to the suction cavity of the hydraulic pump, and the dorning cone is installed with the ability to interact in the upper position with the return valve stem.