RU181716U1 - Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом - Google Patents
Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом Download PDFInfo
- Publication number
- RU181716U1 RU181716U1 RU2017146438U RU2017146438U RU181716U1 RU 181716 U1 RU181716 U1 RU 181716U1 RU 2017146438 U RU2017146438 U RU 2017146438U RU 2017146438 U RU2017146438 U RU 2017146438U RU 181716 U1 RU181716 U1 RU 181716U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic fracturing
- saddle
- soluble
- seat
- ball
- Prior art date
Links
- 101000727836 Homo sapiens Reduced folate transporter Proteins 0.000 title 1
- 102100029753 Reduced folate transporter Human genes 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 13
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 102220411551 c.74G>T Human genes 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/04—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/02—Etching
-
- 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
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оснастке обсадных колонн. Муфта (муфты) ГРП (гидроразрыва пласта) входит в состав колонны подвесного оборудования (хвостовика) и может быть использована при строительстве скважин для добычи нефти. Задачей полезной модели является обеспечение проведения операции гидроразрыва пласта и удаление седел муфт ГРП после проведения операции путем их самопроизвольного растворения в скважинной среде. Муфта для гидроразрыва пласта (ГРП) с растворимым седлом, состоящая из полого цилиндрического корпуса с выполненными в нем окнами, верхнего и нижнего переводников, закрывающего поршня, открывающего поршня с посадочным седлом под шар, состоящим из первой детали, изготовленной из первого материала, второй детали с посадочным местом под шар и третьей детали, изготовленных из второго материала. Для облегчения удаления седла муфты из скважины его детали выполнены из материалов, обеспечивающих растворение седла с разной скоростью до и после проведения операции гидроразрыва пласта. Седло муфты предназначено для обеспечения посадки шара, перемещения открывающего поршня и открытия окон в корпусе для проведения работ по гидроразрыву пласта и выполнения муфтой ГРП функции сообщения внутриколонного пространства и заколонного пространства при создании в ее внутренней полости требуемого давления. Активация муфты происходит при посадке шара в процессе проведения работ по ГРП во время прокачивания жидкости для гидроразрыва. После проведения операции по гидроразрыву пласта все детали седла муфты растворяются в скважинной среде.
Description
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оснастке обсадных колонн. Муфта (муфты) ГРП (гидроразрыва пласта) с растворимым седлом входят в состав колонны подвесного оборудования (хвостовика) и могут быть использованы при строительстве скважин для добычи нефти. Седло муфты предназначено для обеспечения посадки шара при проведении работ по гидроразрыву нефтеносного пласта и обеспечивает выполнение муфтой ГРП функции сообщения внутриколонного пространства и заколонного пространства при создании во внутренней полости требуемого давления. Активация муфты происходит при посадке шара в процессе проведения работ по ГРП во время прокачивания жидкости для гидроразрыва. После выполнения операции ГРП седло муфты удаляется в результате коррозии и растворения в скважинной среде.
Известен способ контролируемой коррозии изделия в открытом стволе скважины (патент US 20130032357 А1 МПК C25F 3/02, C25F 7/00, Е21В 23/00 опубликовано 7.02.2013 г.), согласно патенту посадочное седло под шар для проведения гидроразрыва пласта может быть сформировано из элементов, один из которых корродирует в скважинной среде и удаляется из скважины путем растворения в результате электрохимической коррозии. Первый элемент седла выполнен из материала, имеющего высокую гальваническую активность, например из магниевого сплава и являющийся анодом, второй элемент выполнен из коррозионно-стойкого материала с низкой гальванической активностью, например из стали или сплава, содержащего Cu, Со, Fe, Ni являющийся катодом. При выполнении скважинной операции и контактировании двух элементов в скважинной среде, представляющей собой пластовую воду с растворенными солями NaCl, KCl и являющейся электролитом, создается электрохимический потенциал между материалами и возникает электрохимическая коррозия, в результате которой растворяется первый элемент седла. Недостатками данного способа контролируемой коррозии посадочного седла являются обеспечение гарантированного контакта между элементами седла в присутствии скважинной среды для возникновения электрохимической коррозии, что сопряжено с вероятностью отсутствия контакта от сильного загрязнения поверхности и частичное удаление элементов седла, что предполагает последующие работы по физическому (механическому) удалению оставшихся элементов.
Известен способ удаления корродирующего изделия из скважинной среды (патент US 20120318513 А1 МПК Е21В 37/06, B05D 1/18, C25D 3/00, Е21В 33/12 опубликовано 20.12.2012 г.), заключающийся в том, что посадочное седло под шар для проведения ГРП выполнено из двух материалов один из которых корродирует и растворяется в скважинной среде после разрушения материала применяемого в качестве поверхностного защитного слоя. В рассматриваемом способе посадочное седло под шар состоит из двух материалов, первый материал является коррозионно-активным и выполнен как сердечник седла, второй материал является устойчивым к коррозии и служит защитным покрытием для первого материала. При проведении операции гидроразрыва пласта второй материал являющийся защитным покрытием истирается от воздействия пропанта, воздействия специальным инструментом либо от химического травления, либо при сочетании указанных воздействий, после чего происходит посадка шара активация устройства и растворение первого материала. Недостатком данного способа удаления изделия из скважинной среды является дополнительное воздействие на седло механическим либо химическим способом для удаления защитного слоя материала, что предполагает невозможность контроля равномерности удаления защитного слоя в зоне посадки шара и дополнительные временные и экономические затраты.
Известна разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва (патент RU 2611083 С2 МПК Е21В 34/06, Е21В 43/26 опубликовано 21.02.2017 г.), состоящая из верхней части, корпуса с выпускными отверстиями с установленной в нем перемещаемой втулкой с седлом под шар, нижней части и разрывного пояса закрывающего выпускные отверстия в корпусе, предназначенного для защиты от загрязнения. Муфта спускается в скважину в составе компоновки, при этом перемещаемая втулка с седлом находится в положении закрывающем выпускные отверстия в корпусе, затем сбрасывается и прокачивается шар до установки в седло, при дальнейшем повышении давления срезается удерживающее устройство и втулка с седлом перемещается, открывая отверстия в корпусе муфты и разрушая разрывной пояс, далее осуществляется прокачка пропанта и гидроразрыв пласта. После выполнения операции гидроразрыва пласта скважина промывается, затем осуществляется фрезерование для разбуривания седла и шара. Седло может быть изготовлено из чугуна, чтобы облегчить фрезерование и шар может быть изготовлен из алюминиевого сплава или композита.
Недостатком данной муфты является необходимость выполнения операции по фрезерованию седла для разбуривания, что приводит к экономическим и временным затратам.
Задачей полезной модели является обеспечение проведения операции гидроразрыва пласта и снижение временных и экономических ресурсов на механическое удаление седел муфт ГРП после проведения операции гидроразрыва пласта, путем растворения посадочного седла муфты в скважинной среде.
Заявленная полезная модель дает технический результат, который выражается в растворении элементов седла муфты ГРП в течение определенного интервала времени, после проведения операции по гидроразрыву пласта без дополнительных операций по воздействию на элементы седла - такие как механическое, химическое либо иное воздействие не связанное с активацией муфты ГРП, и обеспечении внутреннего проходного диаметра в «хвостовике» для дальнейшей эксплуатации. При этом растворение седла осуществляется в естественной скважинной среде и пластовой воде различной плотности и температуры.
Предложенное устройство обладает новизной и промышленной применимостью. Устройств с заявленной совокупностью отличительных признаков в патентной и научно-технической литературе не выявлено. Это определяет соответствие полезной модели критерию «новизна». Промышленная применимость подтверждается проведенными заводскими и натурными испытаниями на объектах нефтегазодобывающей промышленности.
Сущность и принцип действия предложенной полезной модели представлен на рисунках и заключается в том, что муфта ГРП с растворимым седлом, изображенная на фиг. 1, состоящая из переводника верхнего 6, переводника нижнего 7, закрывающего поршня 8, открывающего поршня 4 с седлом, представляющим собой сборку из трех деталей, выполненных из коррозионно активных материалов с разной скоростью коррозии, с винтами срезными 9, установленными в корпусе муфты 5 с окнами 10. Седло муфты представленное на фиг. 2 состоит из первой детали 1, выполненной из материала с высокой скоростью коррозии (от 0,22 мм/час до 1,22 мм/час в коррозионной среде являющейся водными растворами KCl, NaCl с концентрацией от 10 г/л до 80 г/л), второй 2 и третьей 3 деталей выполненных из материала с низкой скоростью коррозии (от 0,0014 мм/час до 0,0035 мм/час в коррозионной среде являющейся водными растворами KCl, NaCl с концентрацией от 30 г/л до 152 г/л). Коррозионная среда в рассматриваемом варианте исполнения представлена минерализованной пластовой водой и нефтью с присутствующими в их составе растворами солей KCl, NaCl. Первая деталь 1, выполненная из материала с более высокой скоростью коррозии, является основой седла и обладает прочностью, позволяющей выдерживать давление после посадки шара, и закрыта от внешней коррозионной среды деталью 2 и деталью 3, а герметичность обеспечивается уплотнительными кольцами 10 и 11 для предотвращения преждевременной коррозии и растворения. Детали 2 и 3 выполнены из материала с более низкой скоростью коррозии и обеспечивают сохранение размеров посадочного места под шар в течение определенного времени нахождения в скважине до проведения операции гидроразрыва пласта. После посадки шара 14 в седло, как показано на фиг. 2, и повышения давления, происходит срез винтов 9 и активация муфты, при этом открывающий поршень 4 смещается и открывает окна 10 в корпусе муфты 5 как показано на фиг. 3, для проведения гидроразрыва пласта, стопорное кольцо 11 не допускает обратного перемещения поршня. Шар 14 выполнен из растворимого в скважинной среде материала. После завершения операции гидроразрыва пласта детали 2 и 3, а также шар 14, корродируют и растворяются в течение определенного времени, обеспечивая затем доступ коррозионной среды к первой детали 1, вступающей в реакцию с коррозионной средой и растворяющейся за короткий промежуток времени, обеспечивая максимальный проходной внутренний диаметр в открывающем поршне для прохождения оборудования при проведении необходимых работ. Таким образом путем сложения скоростей растворения разных материалов обеспечивается общая скорость растворения и удаление изделия из скважины без необходимости фрезерования. При необходимости окна в корпусе 5 могут быть закрыты закрывающим поршнем 8 с помощью специального инструмента.
Claims (5)
1. Муфта ГРП (гидроразрыва пласта) с растворимым седлом, состоящая из переводника верхнего, корпуса с окнами с установленным в нем закрывающим поршнем, открывающим поршнем с растворимым седлом и переводника нижнего, отличающаяся тем, что седло в открывающем поршне состоит из деталей, изготовленных из растворимых материалов, имеющих разную скорость растворения.
2. Муфта ГРП с растворимым седлом по п.1, отличающаяся тем, что седло, состоящее из трех деталей, собрано так, что первая деталь, выполненная из первого материала с высокой скоростью растворения, защищена от воздействия коррозионной среды скважины с помощью второй и третьей деталей, выполненных из второго материала с низкой скоростью растворения.
3. Муфта ГРП с растворимым седлом по п.2, отличающаяся тем, что время растворения второй и третьей детали, выполненных из второго материала, регулируется в зависимости от толщины деталей, при уменьшении толщины время растворения уменьшается, при увеличении толщины время растворения увеличивается.
4. Муфта ГРП с растворимым седлом по п.2, отличающаяся тем, что время растворения первой детали, выполненной из первого материала, второй и третьей детали, выполненных из второго материала, регулируется в зависимости от химического состава применяемых первого и второго материалов, как в сторону увеличения времени растворения, так и в сторону уменьшения времени растворения.
5. Муфта ГРП с растворимым седлом по п.2, отличающаяся тем, что вторая деталь покрыта полимерным материалом в зоне посадки шара для предотвращения ее преждевременной коррозии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146438U RU181716U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146438U RU181716U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181716U1 true RU181716U1 (ru) | 2018-07-26 |
Family
ID=62982041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146438U RU181716U1 (ru) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181716U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10641061B2 (en) | 2016-09-23 | 2020-05-05 | Tam International, Inc. | Hydraulic port collar |
| RU2739882C1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-12-29 | Симойл Пте. Лтд. | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта |
| RU2741884C1 (ru) * | 2020-11-03 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью «УралНИПИнефть» | Растворимый клапан для многостадийного гидроразрыва пласта |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120006562A1 (en) * | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Tracy Speer | Method and apparatus for a well employing the use of an activation ball |
| US20120318513A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Baker Hughes Incorporated | Corrodible downhole article and method of removing the article from downhole environment |
| US20130032357A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-07 | Baker Hughes Incorporated | Method of controlling corrosion rate in downhole article, and downhole article having controlled corrosion rate |
| RU2492318C2 (ru) * | 2010-09-08 | 2013-09-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Способ и устройство обработки ствола скважины текучей средой (варианты) |
| RU2611083C2 (ru) * | 2013-12-04 | 2017-02-21 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва |
| RU2615539C2 (ru) * | 2012-12-13 | 2017-04-05 | Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК | Скользящая муфта с инвертирующимся шаровым гнездом |
-
2017
- 2017-12-27 RU RU2017146438U patent/RU181716U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120006562A1 (en) * | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Tracy Speer | Method and apparatus for a well employing the use of an activation ball |
| RU2492318C2 (ru) * | 2010-09-08 | 2013-09-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Способ и устройство обработки ствола скважины текучей средой (варианты) |
| US20120318513A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Baker Hughes Incorporated | Corrodible downhole article and method of removing the article from downhole environment |
| US20130032357A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-07 | Baker Hughes Incorporated | Method of controlling corrosion rate in downhole article, and downhole article having controlled corrosion rate |
| RU2615539C2 (ru) * | 2012-12-13 | 2017-04-05 | Везерфорд Текнолоджи Холдингз, ЛЛК | Скользящая муфта с инвертирующимся шаровым гнездом |
| RU2611083C2 (ru) * | 2013-12-04 | 2017-02-21 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10641061B2 (en) | 2016-09-23 | 2020-05-05 | Tam International, Inc. | Hydraulic port collar |
| US10941633B2 (en) | 2016-09-23 | 2021-03-09 | Tam International, Inc. | Hydraulic port collar |
| RU2739882C1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-12-29 | Симойл Пте. Лтд. | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта |
| RU2741884C1 (ru) * | 2020-11-03 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью «УралНИПИнефть» | Растворимый клапан для многостадийного гидроразрыва пласта |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU181716U1 (ru) | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом | |
| US11208868B2 (en) | Frangible degradable materials | |
| US12055007B2 (en) | Dissolvable plugs used in downhole completion systems | |
| CA2886988C (en) | Dissolvable aluminum downhole plug | |
| CA2955922C (en) | Degradable wellbore isolation devices with large flow areas | |
| US9790762B2 (en) | Corrodible wellbore plugs and systems and methods including the same | |
| CA3002147C (en) | Degradable, frangible components of downhole tools | |
| CN107849907B (zh) | 顶部坐放的可降解的井筒隔离装置 | |
| US9068428B2 (en) | Selectively corrodible downhole article and method of use | |
| US8584746B2 (en) | Oilfield isolation element and method | |
| NO20180259A1 (en) | Sharp and erosion resistance degradable material for slip buttons and sliding sleeve baffles | |
| DK178700B1 (en) | Borehole equipment removal system | |
| US20170198545A1 (en) | Sealing plug and method of removing same from a well | |
| NO20200409A1 (en) | In-situ neutralization media for downhole corrosion protection | |
| WO2015133543A1 (ja) | 弾性材料を含有するダウンホールツール用シール部材を坑井処理流体と接触させて弾性材料を崩壊させる坑井処理方法 | |
| US20140338925A1 (en) | Wiper plug having disintegrable flow passage obstructing portion and method of using same | |
| Bybee | Corrosion Control of Drilling Tools Through Chemical Treatments | |
| BR112020005716B1 (pt) | Método para inibir ou evitar corrosão de componentes metálicos em fundo de poço e sistema para inibir ou evitar corrosão de componentes metálicos poço abaixo | |
| EP3688275A1 (en) | Liner for a wellbore |