RU2397316C2

RU2397316C2 - Plug of well filter and procedure for its assembly

Info

Publication number: RU2397316C2
Application number: RU2008127333/03A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Федорович Соловьев (RU); Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов (RU); Сергей Евгеньевич Варламов
Original assignee: Эдуард Федорович Соловьев; Сергей Евгеньевич Варламов
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2010-08-20
Also published as: RU2008127333A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: plug of well filter consists of hollow case and bottom. The bottom is made out of magnesium and is connected with the hollow case by press fitting a bushing into the case under the bottom; also the bushing is made in form of a ring. The bottom can be also pressed into a circular groove made inside the case. Axial forces are exerted on ends of the bottom to increase diametre of the bottom by plastic radial expansion. Additionally, width of the circular groove increses with growth of diametre and forms a dovetail lock.

EFFECT: reduced cost of plug and simplification of preparing well filter to operation.

5 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к средствам обеспечения добычи нефти и газа, конкретно предназначено для скважинных фильтров.The invention relates to means for ensuring oil and gas production, specifically intended for downhole filters.

Известна пробка скважинного фильтра по патенту РФ на полезную модель №56946, которая выполнена стальной и пустотелой с донышком и наполнителем внутри.Known well filter plug according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 56946, which is made of steel and hollow with a bottom and a filler inside.

Недостаток: трудности срезания стальной пробки, при срезании пробок некоторые из них могут не срезаться, поэтому пропускная способность скважинного фильтра будет меньше, чем расчетная.Disadvantage: difficulties in cutting steel plugs; when cutting plugs, some of them may not be cut, so the throughput of the downhole filter will be less than the calculated one.

Известна пробка скважинного фильтра по св. РФ №16758, прототип. Этот фильтр содержит трубу, в отверстиях которой установлены срезаемые пробки, выполненные из алюминия, фильтрующую сетку и защитный кожух с отверстиями. Отверстия и в трубе, и в кожухе выполнены рядами на боковой поверхности.Known cork downhole filter for St. RF №16758, prototype. This filter contains a pipe, in the openings of which are cut-off plugs made of aluminum, a filter mesh and a protective casing with holes. The holes in the pipe and in the casing are made in rows on the side surface.

Недостаток - большая стоимость алюминиевых пробок, нетехнологичность и большие затраты времени и материальных ресурсов на срезание пробок при помощи фрезера, установленного в компоновке с забойным двигателем. Кроме того, возможно замятие части пробок из-за эластичности материала, из которого они изготовлены. В этом случае также произойдет снижение пропускной способности фильтра, уменьшится дебит добывемого продукта.The disadvantage is the high cost of aluminum plugs, low technology and the high cost of time and material resources for cutting plugs using a milling cutter installed in a layout with a downhole motor. In addition, some jams may occur due to the elasticity of the material from which they are made. In this case, the filter throughput will also decrease, and the production rate of the extracted product will decrease.

Задачи создания изобретения: уменьшение стоимости пробки и упрощение подготовки скважинного фильтра к эксплуатации.Objectives of the invention: reducing the cost of cork and simplifying the preparation of the downhole filter for operation.

Решение указанной задачи достигнуто в пробке скважинного фильтра, содержащей пустотелый корпус и донышко, отличающейся тем, что корпус выполнен стальным, а донышко - из магния, причем соединение донышка с пустотелым корпусом выполнено по прессовой посадке. Донышко запрессовано внутрь кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса. Ширина кольцевой канавки увеличивается с увеличением диаметра и образует замок типа «ласточкин хвост». Может быть выполнено несколько канавок треугольного поперечного сечения для формирования трубчатого замка. Донышко может быть выполнено тарельчатой формы. Донышко может быть поджато развальцованной втулкой. Донышко может быть развальцовано в кольцевую канавку.The solution to this problem was achieved in the plug of the downhole filter containing a hollow body and a bottom, characterized in that the body is made of steel and the bottom is made of magnesium, and the connection of the bottom with the hollow body is made by press fit. The bottom is pressed into the annular groove made inside the hollow body. The width of the annular groove increases with increasing diameter and forms a dovetail lock. Several grooves of a triangular cross section may be made to form a tubular lock. The bottom can be made dish-shaped. The bottom can be tightened by a flared sleeve. The bottom can be flared into an annular groove.

Решение указанной задачи достигнуто в способе сборки пробки скважинного фильтра, включающий соединение донышка с пустотелым корпусом, за счет того, что соединение выполняют прессованием донышка, при этом осуществляют осевое воздействие на торцы донышка таким образом, чтобы его диаметр увеличился за счет пластического радиального расширения, при этом пластическое радиальное расширение донышка осуществляют в пределах кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса. Прессование донышка может быть осуществлено через металлическую втулку, которую также запрессовывают внутрь пустотелого корпуса под донышком.The solution to this problem was achieved in a method of assembling a plug of a downhole filter, including connecting the bottom to the hollow body, due to the fact that the connection is performed by pressing the bottom, while axially acting on the ends of the bottom so that its diameter increases due to plastic radial expansion, this plastic radial expansion of the bottom is carried out within the annular grooves made inside the hollow body. Pressing the bottom can be carried out through a metal sleeve, which is also pressed into the hollow body under the bottom.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention.

Новизна и изобретательский уровень подтверждаются проведенными патентными исследованиями, а промышленная применимость тем, что для реализации устройства и способа не требуются специальные технологии и материалы, не освоенные промышленностью.The novelty and inventive step are confirmed by patent research, and industrial applicability is that special technologies and materials not mastered by the industry are not required to implement the device and method.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…10, где:The invention is illustrated in the drawings of figures 1 ... 10, where:

на фиг.1 приведена пробка в сборе,figure 1 shows the plug assembly,

на фиг.2 приведен второй вариант пробки в сборе,figure 2 shows the second variant of the cork assembly,

на фиг.3 приведен третий вариант пробки в сборе,figure 3 shows a third variant of the cork assembly,

на фиг.4...6 приведен вид А для первого варианта пробки,figure 4 ... 6 shows a view for the first version of the cork,

на фиг.7 приведен вид Б для второго варианта пробки,7 shows a view B for the second embodiment of the cork,

на фиг.8 приведен вид В для третьего варианта пробки,Fig. 8 shows view B for the third embodiment of the plug,

на фиг.9 приведена операция установки пробки на матрицу,figure 9 shows the operation of installing the cork on the matrix,

на фиг.10 приведена операция запрессовки донышка для первого варианта пробки,figure 10 shows the operation of pressing the bottom for the first version of the cork,

Пробка скважинного фильтра (фиг.1…10) содержит пустотелый корпус 1, внутри которого установлено донышко 2. Пустотелый корпус 1 выполнен из стали, а донышко 2 из магния или его сплава. Донышко 2 запрессовано внутри пустотелого корпуса 1 для обеспечения герметичности. Предпочтительно запрессовать донышко 2 в кольцевую канавку «Г», выполненную внутри пустотелого корпуса 1 (фиг.1). Канавка «Г» может иметь постоянную ширину (фиг.4) или ширину, увеличивающуюся с увеличением диаметра (фиг.5), для образования замка типа «ласточкин хвост» - 3. Возможен вариант с зубчатым замком 4 (фиг.6). Кроме того, возможен вариант пробки, у которой донышко герметично фиксирует кольцо 5 (фиг.7), запрессованное в пустотелый корпус 1. Также возможно выполнение донышка 2 с кольцевым буртиком 6 (фиг.8), края которого раскатываются в кольцевую канавку.The plug of the downhole filter (Fig. 1 ... 10) contains a hollow body 1, inside of which a bottom 2 is installed. The hollow body 1 is made of steel, and the bottom 2 of magnesium or its alloy. The bottom 2 is pressed inside the hollow body 1 to ensure tightness. It is preferable to press the bottom 2 into the annular groove "G", made inside the hollow body 1 (figure 1). Groove "G" may have a constant width (Fig. 4) or a width that increases with increasing diameter (Fig. 5) to form a dovetail lock - 3. A variant with a toothed lock 4 (Fig. 6) is possible. In addition, a variant of the plug is possible, in which the bottom hermetically fixes the ring 5 (Fig. 7), pressed into the hollow body 1. It is also possible to make the bottom 2 with an annular shoulder 6 (Fig. 8), the edges of which are rolled into an annular groove.

Процесс запрессовки показан на фиг.9 и 10.The pressing process is shown in FIGS. 9 and 10.

Вовнутрь пустотелого корпуса 1 вставляют донышко 2, устанавливают эту сборочную единицу на матрицу 7 с выступающей цилиндрической частью «Д», надавливают пуансоном 8 до пластической деформации и получения радиального расширения донышка 2 и заполнения канавки «Г» (фиг.9). Для второго варианта (фиг.7) под донышко 2 устанавливают кольцо 5 и запрессовывают одновременно донышко 2 и кольцо 5.Inside the hollow body 1, the bottom 2 is inserted, this assembly unit is mounted on the matrix 7 with the protruding cylindrical part "D", press the punch 8 to plastic deformation and obtain a radial expansion of the bottom 2 and filling the groove "G" (Fig.9). For the second option (Fig. 7), a ring 5 is installed under the bottom 2 and the bottom 2 and the ring 5 are pressed in simultaneously.

В связи с тем, что размеры донышка 2 и его вес незначительный, то несмотря на то что магний (и его сплавы) в 1,5 раз дороже алюминия, стоимость пробки уменьшается, т.к. пустотелый корпус 1 изготавливают из самых дешевых сортов стали.Due to the fact that the size of the bottom 2 and its weight are insignificant, despite the fact that magnesium (and its alloys) is 1.5 times more expensive than aluminum, the cost of the cork is reduced, because hollow body 1 is made of the cheapest steel grades.

Перед эксплуатацией скважинных фильтров, в которые установлены пробки, внутрь обсадной колонны (на фиг.1…8 не показано) заливают кислоту, которая растворяет донышки 1, выполненные из магния, и открывает пробки с торцов для прохода добываемого продукта.Before operating the well filters in which the plugs are installed, acid is poured into the casing (not shown in FIGS. 1 ... 8), which dissolves the bottoms 1 made of magnesium and opens the plugs from the ends to allow passage of the produced product.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Упростить процесс подготовки скважинных фильтров к эксплуатации.1. To simplify the process of preparing well filters for operation.

2. Снизить затраты на подготовку скважины к эксплуатации.2. To reduce the cost of preparing the well for operation.

3. Повысить пропускную способность фильтра и его дебит.3. To increase the filter capacity and its flow rate.

4. Снизить стоимость пробок.4. Reduce the cost of traffic jams.

Claims

1. Пробка скважинного фильтра, содержащая пустотелый корпус и донышко, отличающаяся тем, что донышко выполнено из магния и соединено с пустотелым корпусом по прессовой посадке посредством запрессовывания в корпус под донышко втулки, выполненной в виде кольца или путем запрессовывания донышка внутрь кольцевой канавки, выполненной внутри корпуса, причем ширина кольцевой канавки увеличивается с увеличением диаметра и образует замок типа «ласточкин хвост».1. A well filter plug containing a hollow body and a bottom, characterized in that the bottom is made of magnesium and is connected to the hollow body by pressing fit by pressing a sleeve made in the form of a ring into the body or by pressing the bottom inside an annular groove made inside case, and the width of the annular groove increases with increasing diameter and forms a castle type "dovetail".

2. Пробка скважинного фильтра по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно выполнено несколько канавок треугольного поперечного сечения для формирования зубчатого замка.2. The plug of the downhole filter according to claim 1, characterized in that it further comprises several grooves of a triangular cross section for forming a toothed lock.

3. Пробка скважинного фильтра по п.1, отличающаяся тем, что донышко выполнено тарельчатой формы.3. The plug of the downhole filter according to claim 1, characterized in that the bottom is made in a plate shape.

4. Способ сборки пробки скважинного фильтра, включающий соединение донышка с пустотелым корпусом, отличающийся тем, что соединение выполняют прессованием донышка, при этом осуществляют осевое воздействие на торцы донышка таким образом, чтобы его диаметр увеличился за счет пластического радиального расширения, при этом пластическое радиальное расширение донышка осуществляют в пределах кольцевой канавки, выполненной внутри пустотелого корпуса.4. A method of assembling a plug of a downhole filter, including connecting the bottom to the hollow body, characterized in that the connection is performed by pressing the bottom, while axially acting on the ends of the bottom so that its diameter increases due to plastic radial expansion, with plastic radial expansion the bottom is carried out within an annular groove made inside the hollow body.

5. Способ сборки пробки скважинного фильтра по п.4, отличающийся тем, что прессование донышка осуществляют через металлическую втулку, которую также запрессовывают внутрь пустотелого корпуса под донышком. 5. The method of assembling the plug of the downhole filter according to claim 4, characterized in that the pressing of the bottom is carried out through a metal sleeve, which is also pressed into the hollow body under the bottom.