RU2247221C2 - Blocking assembly - Google Patents

Blocking assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2247221C2
RU2247221C2 RU2002115873/03A RU2002115873A RU2247221C2 RU 2247221 C2 RU2247221 C2 RU 2247221C2 RU 2002115873/03 A RU2002115873/03 A RU 2002115873/03A RU 2002115873 A RU2002115873 A RU 2002115873A RU 2247221 C2 RU2247221 C2 RU 2247221C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drive
blocking
recess
locking
blocking element
Prior art date
Application number
RU2002115873/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002115873A (en
Inventor
Вильхельмус Хубертус Паулус Мари ХЕЙНЕН (NL)
Вильхельмус Хубертус Паулус Мария Хейнен
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of RU2002115873A publication Critical patent/RU2002115873A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247221C2 publication Critical patent/RU2247221C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/02Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for locking the tools or the like in landing nipples or in recesses between adjacent sections of tubing

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: blocking assembly for blocking outer tubular element with inner tubular element passes through outer tubular element and contains blocking frame, connected to one tubular element and made with recess, directed towards other tubular element and having at least one side surface bent inwards. Blocking element is positioned between tubular elements with blocking connection to other tubular element and mounted with possible passing into recess and action between retracted state, in which blocking element is moveable relatively to recess, and extended state, in which blocking element is extended to side surface bent inwards. Drive for extending blocking element in recess to side surface bent inwards is enclosed. Blocking element includes first portion and second portion, having opportunity to rotate relatively to first portion around the rod, passing in circular direction, and is mounted with possible effect between retracted state and extended state via rotation of said portions relatively to each other.
EFFECT: higher reliability.
10 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к блокирующему узлу для блокирования наружного трубчатого элемента с внутренним трубчатым элементом, проходящим через наружный трубчатый элемент. Такие блокирующие узлы применяют, например, в буровых скважинах, предназначенных для добычи углеводородной текучей среды из земной формации. При таком применении наружный трубчатый элемент может быть подсоединен к обсадной трубе скважины или к трубопроводу для добычи из скважины (или образован заодно с ними), при этом внутренний трубчатый элемент предназначен для размещения приспособления скважины (например, клапана).The present invention relates to a blocking assembly for blocking an outer tubular member with an inner tubular member passing through the outer tubular member. Such blocking assemblies are used, for example, in boreholes designed to produce hydrocarbon fluid from the earth formation. In such an application, the outer tubular element can be connected to the casing of the well or to the pipe for production from the well (or formed along with them), while the inner tubular element is designed to accommodate the device of the well (for example, a valve).

Проблема, характерная для таких случаев применения, проявляется тогда, когда блокирующий узел подвергается воздействию продольных сил. Например, когда внутренний элемент подвергается воздействию продольной силы вследствие давления добываемой углеводородной текучей среды, эта сила может привести к относительному движению двух элементов, что приводит к ослаблению блокирующего соединения. Кроме того, такое относительное движение препятствует требуемой передаче сигналов, например акустических или электрических сигналов, между внутренним и наружным трубчатыми элементами.The problem characteristic of such applications is manifested when the blocking unit is exposed to longitudinal forces. For example, when an internal element is subjected to a longitudinal force due to the pressure of the produced hydrocarbon fluid, this force can cause the relative movement of the two elements, which leads to a weakening of the blocking compound. In addition, this relative movement impedes the desired transmission of signals, such as acoustic or electrical signals, between the inner and outer tubular elements.

Дополнительная проблема возникает в случаях использования обычного упора и стопорных выступов, когда внутренний трубчатый элемент подвергается воздействию сил, направленных радиально внутрь, при воздействии тянущей силы, вследствие чего требуется увеличенная толщина стенки внутреннего трубчатого элемента.An additional problem arises in cases where a conventional stop and retaining protrusions are used, when the inner tubular element is subjected to forces directed radially inward, under the influence of a pulling force, as a result of which an increased wall thickness of the inner tubular element is required.

В патенте США 3698477 от 17.10.1972 раскрыт блокирующий узел для блокировки наружного трубчатого элемента с внутренним трубчатым элементом, проходящим через наружный трубчатый элемент, содержащий блокирующую оправку, подсоединенную к одному трубчатому элементу и выполненную с углублением, обращенным к другому трубчатому элементу и имеющим, по меньшей мере, одну отклоненную внутрь боковую поверхность, блокирующий элемент, расположенный между трубчатыми элементами с блокирующей взаимосвязью с другим трубчатым элементом и установленный с возможностью прохождения в углубление и действия между отведенным состоянием, в котором блокирующий элемент подвижен относительно углубления, и расширенным состоянием, в котором блокирующий элемент расширен к отклоненной внутрь боковой поверхности, и приводное средство для расширения блокирующего элемента в углублении к отклоненной внутрь боковой поверхности, блокирующая оправка соединена с наружным трубчатым элементом.US Pat. No. 3,698,477 of 10/17/1972 discloses a blocking assembly for locking an outer tubular member with an inner tubular member passing through an outer tubular member comprising a locking mandrel connected to one tubular member and formed with a recess facing another tubular member and having at least one laterally deflected side surface, a blocking element located between the tubular elements with a blocking relationship with another tubular element and installed with the passage in the recess and the action between the retracted state in which the blocking element is movable relative to the recess and the expanded state in which the blocking element is expanded to the inwardly deflected side surface, and driving means for expanding the blocking element in the recess to the inwardly deflected side surface, the blocking mandrel connected to the outer tubular element.

В данном блокирующем узле, когда блокирующий элемент расширен к отклоненной внутрь боковой поверхности углубления, он все еще способен скользить в углублении за ограниченное расстояние. В связи с этим данный узел не обеспечивает соответствующую акустическую или электрическую связь для использования в скважинных акустических или электрических управляющих системах радиосвязи, в которых акустические или электрические сигналы передаются посредством скважинных труб.In this blocking unit, when the blocking element is extended to the inwardly deflected side surface of the recess, it is still able to slide in the recess for a limited distance. In this regard, this site does not provide appropriate acoustic or electrical communication for use in downhole acoustic or electrical control radio communication systems in which acoustic or electrical signals are transmitted through downhole pipes.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание блокирующего узла для блокировки наружного трубчатого элемента с проходящим в нем внутренним трубчатым элементом, обеспечивающего предотвращение ослабления соединения между указанными трубчатыми элементами и гарантирующего требуемую передачу акустических или электрических сигналов между указанными трубчатыми элементами.The technical result of the present invention is to provide a blocking assembly for blocking an outer tubular member with an inner tubular member extending therethrough, preventing a weakening of the connection between said tubular members and guaranteeing the required transmission of acoustic or electrical signals between said tubular members.

Этот технический результат достигается тем, что блокирующий узел для блокировки наружного трубчатого элемента с внутренним трубчатым элементом, проходящим через наружный трубчатый элемент, содержит блокирующую оправку, подсоединенную к одному трубчатому элементу и выполненную с углублением, обращенным к другому трубчатому элементу и имеющим, по меньшей мере, одну отклоненную внутрь боковую поверхность, блокирующий элемент, расположенный между трубчатыми элементами с блокирующей взаимосвязью с другим трубчатым элементом и установленный с возможностью прохождения в углубление и действия между отведенным состоянием, в котором блокирующий элемент подвижен относительно углубления, и расширенным состоянием, в котором блокирующий элемент расширен к отклоненной внутрь боковой поверхности, и приводное средство для расширения блокирующего элемента в углублении к отклоненной внутрь боковой поверхности. Согласно изобретению блокирующий элемент включает первую часть и вторую часть, имеющую возможность поворота относительно первой части вокруг стержня, проходящего в окружном направлении, и установлен с возможностью действия между отведенным состоянием и расширенным состоянием посредством поворота упомянутых частей относительно друг друга.This technical result is achieved in that the blocking assembly for locking the outer tubular element with the inner tubular element passing through the outer tubular element comprises a locking mandrel connected to one tubular element and made with a recess facing another tubular element and having at least one inwardly deflected side surface blocking element located between the tubular elements with a blocking relationship with another tubular element and with the possibility of passing into the recess and the action between the withdrawn state in which the blocking element is movable relative to the recess, and the expanded state in which the blocking element is expanded to the inwardly deflected side surface, and drive means for expanding the blocking element in the recess to the inwardly deflected side surface. According to the invention, the blocking element includes a first part and a second part, which can be rotated relative to the first part around the rod extending in the circumferential direction, and is mounted with the possibility of action between the retracted state and the expanded state by rotating the said parts relative to each other.

Посредством указанного достигается то, что когда блокирующий элемент находится в расширенном состоянии, нагрузка, прилагаемая к блокирующему узлу, например продольная тянущая сила, вынуждает блокирующий элемент быть более плотно заблокированным в углублении благодаря отклоненной внутрь боковой поверхности углубления. Таким образом, блокирующее действие узла усиливается. Кроме того, это гарантирует, что внутренний и наружный элементы будут находиться в плотном контакте друг с другом, обеспечивая требуемую передачу электрических или акустических сигналов.By this means, it is achieved that when the blocking element is in an expanded state, the load applied to the blocking unit, for example a longitudinal pulling force, forces the blocking element to be more tightly locked in the recess due to the laterally deflected side surface of the recess. Thus, the blocking effect of the node is enhanced. In addition, this ensures that the internal and external elements will be in close contact with each other, providing the required transmission of electrical or acoustic signals.

Выполнение блокирующего элемента в виде двух указанных частей обеспечивает “складывание” этих частей при введении блокирующего элемента в углубление и их “раскладывание” после его введения в углубление так, что блокирующий элемент надежно блокируется в аксиальном, радиальном и окружном направлениях в углублении.The implementation of the blocking element in the form of two of these parts ensures the “folding” of these parts when the blocking element is inserted into the recess and they “unfold” after it is inserted into the recess so that the blocking element is reliably blocked in axial, radial and circumferential directions in the recess.

Блокирующая оправка может быть соединена с наружным трубчатым элементом.The locking mandrel may be connected to the outer tubular member.

Отклоненная внутрь боковая поверхность может проходить в окружном направлении блокирующей оправки.The laterally deflected side surface may extend in the circumferential direction of the locking mandrel.

Углубление может иметь две отклоненные внутрь боковые поверхности, расположенные противоположено друг другу.The recess may have two laterally deflected lateral surfaces located opposite to each other.

Блокирующий узел может дополнительно содержать пружинное средство, смещающее первую и вторую части блокирующего элемента в отведенное состояние.The blocking unit may further comprise spring means displacing the first and second parts of the blocking element in a retracted state.

Приводное средство может содержать первый приводной элемент и второй приводной элемент, при этом приводные элементы подвижны относительно друг друга в продольном направлении трубчатых элементов и выполнены с возможностью поворота первой и второй частей блокирующего элемента относительно друг друга при относительном движении приводных элементов, и управляющее средство для управления относительным движением приводных элементов.The drive means may include a first drive element and a second drive element, while the drive elements are movable relative to each other in the longitudinal direction of the tubular elements and configured to rotate the first and second parts of the blocking element relative to each other with relative movement of the drive elements, and control means for controlling the relative movement of the drive elements.

Первый приводной элемент может быть расположен в соприкосновении с первой частью блокирующего элемента у основной поверхности контакта, а второй приводной элемент может быть расположен в соприкосновении со второй частью блокирующего элемента у вспомогательной поверхности контакта, при этом основная и вспомогательная поверхности контакта отклонены в радиальном направлении к углублению.The first drive element can be located in contact with the first part of the blocking element at the main contact surface, and the second drive element can be located in contact with the second part of the blocking element at the auxiliary contact surface, while the main and auxiliary contact surfaces are radially deflected towards the recess .

Управляющее средство может содержать поворотную втулку, установленную с возможностью взаимодействия с первым приводным элементом посредством правостороннего резьбового соединения и во взаимодействии со вторым приводным элементом посредством левостороннего резьбового соединения.The control means may include a rotary sleeve that is installed to interact with the first drive element by means of a right-hand threaded connection and in cooperation with the second drive element by means of a left-hand threaded connection.

Приводное средство может содержать группу приводов из сплава, запоминающего форму, при этом один конец каждого указанного привода жестко соединен с первым приводным элементом, а другой его конец жестко соединен со вторым приводным элементом при помощи средств крепления, при этом каждый указанный привод имеет температуру перехода, выше которой привод имеет увеличенную длину и ниже которой привод имеет уменьшенную длину.The drive means may comprise a group of drives of a shape-remembering alloy, wherein one end of each said drive is rigidly connected to the first drive element and the other end thereof is rigidly connected to the second drive element by means of fastening, wherein each said drive has a transition temperature, above which the drive has an increased length and below which the drive has a reduced length.

Блокирующий узел может являться элементом обсадной трубы или трубопровода для добычи из скважины углеводородной текучей среды.The blocking assembly may be an element of a casing or pipe for producing hydrocarbon fluid from a well.

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых изображено следующее:Below the invention will be described in more detail with reference to the accompanying figures, which depict the following:

фиг.1 схематически изображает первый вариант осуществления блокирующего узла для скважины, выполненного согласно изобретению;figure 1 schematically depicts a first embodiment of a blocking unit for a well made according to the invention;

фиг.2 изображает фрагмент А, показанный на фиг.1, в первом режиме работы;figure 2 depicts a fragment A, shown in figure 1, in the first mode of operation;

фиг.3 изображает фрагмент А, показанный на фиг.1, во втором режиме работы;figure 3 depicts a fragment shown in figure 1, in the second mode of operation;

фиг.4 схематически изображает блокирующий элемент, предназначенный для использования в первом и втором вариантах осуществления конструкции;4 schematically depicts a blocking element for use in the first and second embodiments of the construction;

фиг.5 изображает блокирующий элемент согласно фиг.4 при другом режиме работы;figure 5 depicts the blocking element according to figure 4 with a different mode of operation;

фиг.6 схематически изображает второй вариант осуществления блокирующего узла для скважины, выполненного согласно изобретению.6 schematically depicts a second embodiment of a blocking assembly for a well made in accordance with the invention.

На фиг.1 показан блокирующий узел 1, расположенный в буровой скважине (не показана), образованной в земной формации, и имеющий центральную продольную ось 2, фактически совпадающую с продольной осью буровой скважины. Блокирующий узел симметричен по отношению к оси 2, поэтому на фиг.1 показана только одна половина блокирующего узла. Блокирующий узел 1 предназначен для блокировки наружного трубчатого элемента в виде обсадной трубы 3, установленной в скважине, с внутренним трубчатым элементом 16, проходящим внутри обсадной трубы концентрично с ней.Figure 1 shows a blocking assembly 1 located in a borehole (not shown) formed in the earth formation and having a central longitudinal axis 2 substantially coinciding with the longitudinal axis of the borehole. The blocking assembly is symmetrical with respect to axis 2, therefore, only one half of the locking assembly is shown in FIG. The blocking unit 1 is designed to block the outer tubular element in the form of a casing 3 installed in the well, with the inner tubular element 16 passing concentrically with it inside the casing.

Блокирующий узел 1 содержит блокирующую оправку 5, подсоединенную к обсадной трубе 3 посредством сварочных швов 7, 8 для образования единого целого с обсадной трубой 3.The blocking unit 1 comprises a blocking mandrel 5 connected to the casing 3 by means of welds 7, 8 to form a unit with the casing 3.

Как видно на фиг.2, блокирующая оправка выполнена с кольцевым углублением 10 на ее внутренней поверхности, обращенным к внутреннему трубчатому элементу 16 и имеющим отклоненные внутрь боковые поверхности 12, 14, расположенные противоположно друг другу, и торцевую поверхность 15, проходящую параллельно продольной оси 2.As can be seen in figure 2, the locking mandrel is made with an annular recess 10 on its inner surface facing the inner tubular element 16 and having side surfaces 12, 14 deflected inwardly opposite each other and an end surface 15 extending parallel to the longitudinal axis 2 .

Блокирующий узел 1 имеет два или более блокирующих элементов 34 (показан только один), каждый из которых расположен между обсадной трубой 3 и внутренним трубчатым элементом 16 с блокирующей взаимосвязью с элементом 16 и установлен с возможностью прохождения в углубление 10 и действия между отведенным состоянием, в котором блокирующий элемент 34 подвижен относительно углубления 10, и расширенным состоянием, в котором он расширен к боковой поверхности 12, 14.The blocking unit 1 has two or more blocking elements 34 (only one is shown), each of which is located between the casing 3 and the inner tubular element 16 with a blocking relationship with the element 16 and is installed with the possibility of passing into the recess 10 and the action between the allotted state, wherein the blocking member 34 is movable relative to the recess 10, and an expanded state in which it is expanded to the side surface 12, 14.

Для указанного расширения блокирующего элемента 34 узел 1 имеет приводное средство, содержащее первый приводной элемент 18, второй приводной элемент 20 и управляющее средство, выполненное в виде поворотной втулки 22, установленной с возможностью взаимодействия с первым приводным элементом посредством правостороннего резьбового соединения 24 и с возможностью взаимодействия со вторым приводным элементом 20 посредством левостороннего резьбового соединения 26 для управления относительным движением приводных элементов 18, 20. Как более отчетливо показано на фиг.2, между приводными элементами 18, 20 образовано кольцеобразное пространство 28 переменной длины. Таким образом, при повороте втулки 22 приводные элементы 18, 20 перемещаются относительно друг друга в продольном направлении обсадной трубы 3 и внутреннего трубчатого элемента 16 между выдвинутым состоянием, при котором пространство 28 является относительно протяженным, отведенным состоянием, при котором пространство 28 относительно коротко. Местоположение внутреннего трубчатого элемента 16 относительно углубления 10 таково, что центр пространства 28 располагается противоположно центру углубления 10. Концы приводных элементов 18, 20, обращенные к пространству 28, имеют торцевые поверхности 30, 32, отклоненные в наружном направлении.For the specified expansion of the locking element 34, the node 1 has a drive means comprising a first drive element 18, a second drive element 20 and a control means made in the form of a rotary sleeve 22, mounted to interact with the first drive element through a right-hand threaded connection 24 and with the possibility of interaction with the second drive element 20 by means of a left-hand threaded connection 26 for controlling the relative movement of the drive elements 18, 20. As more distinct 2, between the driving members 18, 20 is formed an annular space 28 of variable length. Thus, when the sleeve 22 is rotated, the drive elements 18, 20 move relative to each other in the longitudinal direction of the casing 3 and the inner tubular element 16 between the extended state, in which the space 28 is a relatively extended, allotted state in which the space 28 is relatively short. The location of the inner tubular element 16 relative to the recess 10 is such that the center of the space 28 is located opposite the center of the recess 10. The ends of the drive elements 18, 20 facing the space 28 have end surfaces 30, 32 that are deflected outwardly.

Блокирующие элементы 34 расположены в кольцевом пространстве 28 и взаимосвязаны между собой посредством одной или нескольких круглых пружин 35, действующих в качестве отводных пружин, удерживающих блокирующие элементы 34 в надлежащем месте у приводных элементов 18, 20.The blocking elements 34 are located in the annular space 28 and are interconnected by one or more round springs 35, acting as tap springs, holding the blocking elements 34 in place at the drive elements 18, 20.

Как более подробно показано на фиг.4 и 5, каждый блокирующий элемент 34 содержит первую часть 36 и вторую часть 38, при этом части 36, 38 имеют возможность взаимного поворота относительно стержня 40, проходящего в окружном направлении. Стержень 40 может представлять собой единую часть одного из блокирующих элементов 34. Часть 36 имеет наружную поверхность 41а, наружную боковую поверхность 41b и внутреннюю боковую поверхность 41с. Часть 38 имеет наружную поверхность 42а, наружную боковую поверхность 42b и внутреннюю боковую поверхность 42с.As shown in more detail in FIGS. 4 and 5, each blocking element 34 comprises a first part 36 and a second part 38, while the parts 36, 38 are rotatable relative to the rod 40 extending in the circumferential direction. The rod 40 may be a single part of one of the blocking elements 34. Part 36 has an outer surface 41a, an outer side surface 41b and an inner side surface 41c. Part 38 has an outer surface 42a, an outer side surface 42b, and an inner side surface 42c.

Части 36 и 38 удерживаются совместно друг с другом посредством листовой пружины 44, смещающей эти части 36, 38 в отведенное положение, в котором наружные поверхности 41а, 42а проходят под углом, для сформирования вогнутого радиально наружу конца блокирующего элемента 34. Размеры блокирующего элемента 34 обеспечивают его прохождение в углубление 10, когда части 36, 38 находятся в отведенном положении.Parts 36 and 38 are held together with each other by means of a leaf spring 44 that biases these parts 36, 38 to a retracted position in which the outer surfaces 41a, 42a extend at an angle to form the end of the locking element 34 that is radially outwardly concave. The dimensions of the locking element 34 provide its passage into the recess 10 when the parts 36, 38 are in the retracted position.

Как показано на фиг.3, ориентация наружных боковых поверхностей 41b, 42b такова, что когда части 36, 38 повернуты в расширенное положение (показанное на фиг.5), в котором наружные поверхности 41а, 42а выровнены, блокирующий элемент 34 заходит в углубление 10, вследствие чего наружные поверхности 41а, 42а будут находиться в соприкосновении с радиальной наружной поверхностью 15 углубления, и в котором наружные боковые поверхности 41b, 42b будут находиться в соприкосновении с соответствующими боковыми поверхностями 12, 14 углубления 10. Кроме того, ориентация внутренних боковых поверхностей 41с, 42с такова, что когда части 36, 38 повернуты в расширенное положение, внутренние боковые поверхности 41с, 42с будут находиться в контакте с соответствующими концевыми поверхностями 30, 32 приводных элементов 18, 20.As shown in FIG. 3, the orientation of the outer side surfaces 41b, 42b is such that when the parts 36, 38 are rotated to the extended position (shown in FIG. 5), in which the outer surfaces 41a, 42a are aligned, the blocking member 34 extends into the recess 10 whereby the outer surfaces 41a, 42a will be in contact with the radial outer surface 15 of the recess, and in which the outer side surfaces 41b, 42b will be in contact with the corresponding side surfaces 12, 14 of the recess 10. In addition, the orientation is outward of the lateral side surfaces 41c, 42c is such that when the parts 36, 38 are rotated to the expanded position, the inner side surfaces 41c, 42c will be in contact with the respective end surfaces 30, 32 of the drive elements 18, 20.

Второй приводной элемент 20 выполнен с ориентирующей или удерживающей прорезью 50 (фиг.1) для ориентации удерживания привода (не показан) во внутреннем трубчатом элементе 16. Оборудование скважины (не показано), например технологический клапан наклонной скважины или предохранительный клапан наклонной скважины, подсоединено к приводному элементу 18. Первый приводной элемент 18 выполнен внутри с группой основных прорезей 54, а втулка 22 выполнена с группой вспомогательных прорезей 56. Привод предназначен для зацепления с прорезью 50 и содержит две части, имеющие возможность поворота относительно друг друга, при этом каждая часть имеет группу пальцев, которые могут быть захвачены в соответствующих группах прорезей 54, 56.The second actuating element 20 is made with an orienting or holding slot 50 (FIG. 1) for orienting the holding of the actuator (not shown) in the inner tubular element 16. Well equipment (not shown), for example an deviated well process valve or deviated well safety valve, is connected to the drive element 18. The first drive element 18 is made internally with a group of main slots 54, and the sleeve 22 is made with a group of auxiliary slots 56. The drive is designed to engage with the slot 50 and contains two parts having the ability to rotate relative to each other, each part having a group of fingers that can be captured in the respective groups of slots 54, 56.

В течение обычной работы внутренний трубчатый элемент 16 опускают в обсадную трубу 3 скважины совместно с прикрепленным к нему приводом, при этом приводные элементы 18, 20 находятся в выдвинутом состоянии, за счет чего обеспечивается возможность отведения частей 36, 38 листовой пружиной 44 каждого блокирующего элемента 34 в их отведенное положение. Опускание прекращают тогда, когда блокирующие элементы 34 будут расположены противоположно кольцевому углублению 10, как показано на фиг.2. Затем приводят в действие привод, вследствие чего группы пальцев привода будут захвачены в соответствующих группах прорезей 54, 56. После этого две части привода поворачиваются относительно друг друга, чтобы повернуть втулку 22 в таком направлении, при котором первый и второй приводные элементы 18, 20 перемещаются относительно друг друга в отведенное состояние. В результате отклоненные концевые поверхности 30, 32 приводных элементов толкают каждый блокирующий элемент 34 в углубление 10, при этом наружные поверхности 41а, 42а соответствующих частей 36, 38 блокирующего элемента входят в соприкосновение с концевой поверхностью 15 углубления 10. При дальнейшем повороте втулки 22 части 36, 38 поворачиваются относительно друг друга вокруг стержня 40, пока блокирующий элемент 34 не займет расширенное положение, в котором наружные поверхности 41а, 42а будут выровнены и будут находиться в полном контакте с концевой поверхностью 15, а наружные боковые поверхности 41b, 42b будут находиться в полном контакте с соответствующими боковыми поверхностями 12, 14 углубления 10. В этом положении блокирующие элементы 34 застопорены в углублении 10.During normal operation, the inner tubular element 16 is lowered into the casing 3 of the well together with the drive attached thereto, while the drive elements 18, 20 are in the extended state, thereby allowing parts 36, 38 to be retracted by the leaf spring 44 of each blocking element 34 in their allotted position. Lowering is stopped when the blocking elements 34 are located opposite the annular recess 10, as shown in figure 2. The drive is then driven, whereby the groups of fingers of the drive will be captured in the respective groups of slots 54, 56. After that, the two parts of the drive are rotated relative to each other to rotate the sleeve 22 in such a direction that the first and second drive elements 18, 20 are moved relative to each other in the allotted state. As a result, the deflected end surfaces 30, 32 of the drive elements push each blocking element 34 into the recess 10, while the outer surfaces 41a, 42a of the respective parts 36, 38 of the blocking element come into contact with the end surface 15 of the recess 10. Upon further rotation of the sleeve 22 of the part 36 , 38 are rotated relative to each other around the rod 40 until the blocking element 34 occupies an expanded position in which the outer surfaces 41a, 42a are aligned and are in full contact with the end face surface 15, and the outer side surfaces 41b, 42b will be in full contact with the corresponding side surfaces 12, 14 of the recess 10. In this position, the locking elements 34 are locked in the recess 10.

Таким образом достигается получение соединения типа точной посадки между внутренним трубчатым элементом 16 и обсадной трубой 3, которое обеспечивает превосходную акустическую или электрическую связь. В том случае, если оборудование скважины или внутренний трубчатый элемент 16 подвергается воздействию продольной силы, например вследствие давления углеводородной текучей среды, проходящей через скважину, то блокирующие элементы 34 будут даже более плотно заблокированы в углублении 10 благодаря отклоняющейся наружу форме углубления 10 и блокирующего элемента 34. За счет этого предотвращается возможность ослабления соединения между внутренним трубчатым элементом 16 и обсадной трубой 3 или разрушения внутреннего трубчатого элемента 16 вследствие движения блокирующих элементов внутрь. Кроме того, плотное соединение гарантирует требуемую передачу акустических сигналов, служащих для управления скважиной или для передачи информации, между внутренним трубчатым элементом 16 и обсадной трубой 3.In this way, a connection is obtained such as an exact fit between the inner tubular member 16 and the casing 3, which provides excellent acoustic or electrical coupling. In the event that the well equipment or the inner tubular element 16 is subjected to longitudinal force, for example due to the pressure of the hydrocarbon fluid passing through the well, the blocking elements 34 will be even more tightly blocked in the recess 10 due to the outwardly deflecting form of the recess 10 and the blocking element 34 This prevents the possibility of weakening the connection between the inner tubular element 16 and the casing 3 or the destruction of the inner tubular element 16 after the movement of the blocking elements inward. In addition, a tight connection ensures the required transmission of acoustic signals, which are used to control the well or to transmit information, between the inner tubular element 16 and the casing 3.

Второй вариант осуществления конструкции блокирующего узла согласно изобретению показан на фиг.6. Блокирующий узел симметричен по отношению к продольной оси 58, поэтому на фиг.6 представлена только одна половина этого узла. Второй вариант осуществления конструкции в значительной степени подобен первому варианту за исключением того, что втулка для перемещения приводных элементов 18, 20 относительно друг друга заменена группой приводов 60 из сплава, запоминающего форму, при этом один конец каждого привода 60 из сплава, запоминающего форму, жестко соединен с приводным элементом 18 с помощью средств крепления 62, а другой конец привода из сплава, запоминающего форму, жестко соединен с приводным элементом 20 с помощью средств 64 крепления. Каждый привод 60 из сплава, запоминающего форму, имеет температуру перехода, выше которой привод имеет увеличенную длину и ниже которой привод имеет уменьшенную длину. Во втором варианте осуществления конструкции отсутствуют группы прорезей 54, 56, имеющиеся в первом варианте.A second embodiment of the construction of the blocking assembly according to the invention is shown in FIG. 6. The blocking assembly is symmetrical with respect to the longitudinal axis 58, therefore, only one half of this assembly is shown in FIG. The second embodiment is substantially similar to the first, except that the sleeve for moving the drive elements 18, 20 relative to each other is replaced by a group of shape-saving alloy drives 60, with one end of each shape-saving alloy drive 60 being rigidly connected to the drive element 18 by means of fasteners 62, and the other end of the drive of the alloy, shape memory, is rigidly connected to the drive element 20 by means of 64 fasteners. Each shape memory alloy drive 60 has a transition temperature above which the drive has an increased length and below which the drive has a reduced length. In the second embodiment, there are no groups of slots 54, 56 available in the first embodiment.

Обычная работа второго варианта осуществления конструкции подобна обычной работе первого варианта, за исключением того, что вместо использования приводного оборудования для перемещения приводных элементов 18, 20 относительно друг друга такое перемещение осуществляют посредством сжатия приводов из сплава, запоминающего форму. Это достигается посредством установки нагревателя (не показан) во внутреннем трубчатом элементе 16 и работы нагревателя в течение опускания внутреннего трубчатого элемента 16 в обсадную трубу, так что температура приводов из сплава, запоминающего форму, будет выше переходной температуры. После этого нагреватель выключают, так что температура приводов из сплава, запоминающего форму, падает ниже переходной температуры, вследствие чего происходит сжатие этих приводов и, как следствие, перемещение приводных элементов 18, 20 в их отведенное состояние.The usual operation of the second embodiment is similar to the usual operation of the first, except that instead of using the drive equipment to move the drive elements 18, 20 relative to each other, such movement is accomplished by compressing the shape-remembering alloy drives. This is achieved by installing a heater (not shown) in the inner tubular member 16 and operating the heater while lowering the inner tubular member 16 into the casing so that the temperature of the shape memory alloy drives is higher than the transition temperature. After that, the heater is turned off, so that the temperature of the drives from the shape-remembering alloy drops below the transition temperature, as a result of which the drives are compressed and, as a result, the drive elements 18, 20 move to their allotted state.

Claims (10)

1. Блокирующий узел для блокировки наружного трубчатого элемента с внутренним трубчатым элементом, проходящим через наружный трубчатый элемент, содержащий блокирующую оправку, подсоединенную к одному трубчатому элементу и выполненную с углублением, обращенным к другому трубчатому элементу и имеющим, по меньшей мере, одну отклоненную внутрь боковую поверхность, блокирующий элемент, расположенный между трубчатыми элементами с блокирующей взаимосвязью с другим трубчатым элементом и установленный с возможностью прохождения в углубление и действия между отведенным состоянием, в котором блокирующий элемент подвижен относительно углубления, и расширенным состоянием, в котором блокирующий элемент расширен к отклоненной внутрь боковой поверхности, и приводное средство для расширения блокирующего элемента в углублении к отклоненной внутрь боковой поверхности, отличающийся тем, что блокирующий элемент включает первую часть и вторую часть, имеющую возможность поворота относительно первой части вокруг стержня, проходящего в окружном направлении, и установлен с возможностью действия между отведенным состоянием и расширенным состоянием посредством поворота упомянутых частей относительно друг друга.1. A locking assembly for locking an outer tubular member with an inner tubular member passing through an outer tubular member comprising a locking mandrel connected to one tubular member and formed with a recess facing another tubular member and having at least one laterally deflected lateral a surface blocking element located between the tubular elements with a blocking relationship with another tubular element and installed with the possibility of passage in the recess and actions between a retracted state in which the blocking element is movable relative to the recess, and an expanded state in which the blocking element is expanded to an inwardly deflected side surface, and driving means for expanding the blocking element in the recess to the inwardly deflected side surface, characterized in that the blocking element includes the first part and the second part, with the possibility of rotation relative to the first part around the rod, passing in the circumferential direction, and is installed with the possibility the action between the allotted state and the expanded state by rotating said parts relative to each other. 2. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что блокирующая оправка соединена с наружным трубчатым элементом.2. The locking assembly according to claim 1, characterized in that the locking mandrel is connected to the outer tubular element. 3. Блокирующий узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что отклоненная внутрь боковая поверхность проходит в окружном направлении блокирующей оправки.3. The locking assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the laterally deflected side surface extends in the circumferential direction of the locking mandrel. 4. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что углубление имеет две отклоненных внутрь боковых поверхности, расположенных противоположно друг другу.4. The locking unit according to claim 1, characterized in that the recess has two laterally deflected side surfaces located opposite to each other. 5. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пружинное средство, смещающее первую и вторую части блокирующего элемента в отведенное состояние.5. The locking unit according to claim 1, characterized in that it further comprises spring means displacing the first and second parts of the blocking element in the allotted state. 6. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что приводное средство содержит первый приводной элемент и второй приводной элемент, при этом приводные элементы подвижны относительно друг друга в продольном направлении трубчатых элементов и выполнены с возможностью поворота первой и второй частей блокирующего элемента относительно друг друга при относительном движении приводных элементов, и управляющее средство для управления относительным движением приводных элементов.6. The locking unit according to claim 1, characterized in that the drive means comprises a first drive element and a second drive element, while the drive elements are movable relative to each other in the longitudinal direction of the tubular elements and are configured to rotate the first and second parts of the blocking element relative to each other friend with the relative movement of the drive elements, and control means for controlling the relative movement of the drive elements. 7. Блокирующий узел по п.6, отличающийся тем, что первый приводной элемент расположен в соприкосновении с первой частью блокирующего элемента у основной поверхности контакта, а второй приводной элемент расположен в соприкосновении со второй частью блокирующего элемента у вспомогательной поверхности контакта, при этом основная и вспомогательная поверхности контакта отклонены в радиальном направлении к углублению.7. The locking unit according to claim 6, characterized in that the first drive element is located in contact with the first part of the blocking element at the main contact surface, and the second drive element is located in contact with the second part of the blocking element at the auxiliary contact surface, while the main and the auxiliary contact surfaces are radially deflected toward the recess. 8. Блокирующий узел по п.6 или 7, отличающийся тем, что управляющее средство содержит поворотную втулку, установленную с возможностью взаимодействия с первым приводным элементом посредством правостороннего резьбового соединения и взаимодействия со вторым приводным элементом посредством левостороннего резьбового соединения.8. The locking unit according to claim 6 or 7, characterized in that the control means comprises a rotary sleeve that is installed to interact with the first drive element by means of a right-hand threaded connection and interact with the second drive element by means of a left-hand threaded connection. 9. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что приводное средство содержит группу приводов из сплава, запоминающего форму, при этом один конец каждого указанного привода жестко соединен с первым приводным элементом, а другой его конец жестко соединен со вторым приводным элементом при помощи средств крепления, при этом каждый указанный привод имеет температуру перехода, выше которой привод имеет увеличенную длину и ниже которой привод имеет уменьшенную длину.9. The locking unit according to claim 1, characterized in that the drive means comprises a group of drives made of an alloy that remembers the shape, while one end of each of the specified drive is rigidly connected to the first drive element, and the other end is rigidly connected to the second drive element using mounting means, wherein each said drive has a transition temperature above which the drive has an increased length and below which the drive has a reduced length. 10. Блокирующий узел по п.1, отличающийся тем, что он является элементом обсадной трубы или трубопровода для добычи из скважины углеводородной текучей среды.10. The blocking assembly according to claim 1, characterized in that it is an element of a casing or pipe for producing hydrocarbon fluid from a well.
RU2002115873/03A 1999-11-17 2000-11-16 Blocking assembly RU2247221C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99309153 1999-11-17
EP99309153.7 1999-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002115873A RU2002115873A (en) 2004-01-10
RU2247221C2 true RU2247221C2 (en) 2005-02-27

Family

ID=8241740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002115873/03A RU2247221C2 (en) 1999-11-17 2000-11-16 Blocking assembly

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1242715B1 (en)
CN (1) CN1191421C (en)
AU (1) AU766964B2 (en)
BR (1) BR0015588A (en)
CA (1) CA2389618C (en)
DE (1) DE60019639T2 (en)
EG (1) EG22362A (en)
MX (1) MXPA02004816A (en)
NO (1) NO20022367L (en)
OA (1) OA12087A (en)
RU (1) RU2247221C2 (en)
WO (1) WO2001036784A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO332601B1 (en) * 2010-01-07 2012-11-12 Aker Subsea As seabed Hood
US8893807B2 (en) * 2011-03-15 2014-11-25 Baker Hughes Incorporated Remote subterranean tool activation system
CN104047560B (en) * 2013-03-15 2016-12-28 中国石油天然气集团公司 Down-hole remote-controlled lock locking apparatus and remote control locking method
CN103233695B (en) * 2013-04-22 2015-10-21 中国海洋石油总公司 Hydraulic lock

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698477A (en) * 1971-04-06 1972-10-17 Cook Testing Co Running-in tool for wells
US3749166A (en) * 1972-05-26 1973-07-31 Schlumberger Technology Corp Well packer apparatus
US4116274A (en) * 1977-07-25 1978-09-26 Petro-Data C.A. Wireline latching apparatus and method of use
US4139059A (en) * 1977-12-12 1979-02-13 W-K-M Wellhead Systems, Inc. Well casing hanger assembly
US4727939A (en) * 1987-02-10 1988-03-01 Schlumberger Technology Corporation Tool for closing a production column in a well
US5996711A (en) * 1997-04-14 1999-12-07 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for locating indexing systems in a cased well and conducting multilateral branch operations

Also Published As

Publication number Publication date
NO20022367D0 (en) 2002-05-16
CN1191421C (en) 2005-03-02
DE60019639T2 (en) 2006-03-02
OA12087A (en) 2006-05-04
EP1242715A1 (en) 2002-09-25
AU766964B2 (en) 2003-10-30
BR0015588A (en) 2002-07-09
EP1242715B1 (en) 2005-04-20
CA2389618A1 (en) 2001-05-25
EG22362A (en) 2002-12-31
AU2160901A (en) 2001-05-30
CN1387602A (en) 2002-12-25
CA2389618C (en) 2008-09-16
WO2001036784A1 (en) 2001-05-25
RU2002115873A (en) 2004-01-10
DE60019639D1 (en) 2005-05-25
MXPA02004816A (en) 2003-01-28
NO20022367L (en) 2002-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6457749B1 (en) Lock assembly
EP3394385B1 (en) Expanding and collapsing apparatus and methods of use
CA2598154C (en) System and method for forming a coiled tubing connection
US6981547B2 (en) Wire lock expandable connection
US7143825B2 (en) Expandable wellbore stabiliser
NO328430B1 (en) System for connecting expandable pipe parts in wellbores
US6453998B1 (en) Progressive lock integral joint centralizer
GB2545817A (en) Expanding and collapsing apparatus and methods of use
RU2247221C2 (en) Blocking assembly
CA2870057C (en) Pressure activated contingency release system and method
US5433275A (en) Double-threaded anchor tubing assembly
US8739890B2 (en) Mechanically activated contingency release system and method
WO2011090916A1 (en) Connector for mounting screen to bass pipe without welding or swaging
EP3150795B1 (en) Sand control screen
AU762718B2 (en) Device for annular well isolation
US11542775B2 (en) Anti-extrusion assembly and a sealing system comprising same
WO2024035550A1 (en) Methods and systems for a clutch allowing for one way free rotation of a mandrel
EP4363692A1 (en) Annular barrier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081117