RU2651865C2 - Catching apparatus - Google Patents
Catching apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651865C2 RU2651865C2 RU2015144044A RU2015144044A RU2651865C2 RU 2651865 C2 RU2651865 C2 RU 2651865C2 RU 2015144044 A RU2015144044 A RU 2015144044A RU 2015144044 A RU2015144044 A RU 2015144044A RU 2651865 C2 RU2651865 C2 RU 2651865C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- downhole
- gripper
- radially
- elements
- configuration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 24
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 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
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
- E21B34/142—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools unsupported or free-falling elements, e.g. balls, plugs, darts or pistons
-
- 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
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
- E21B21/103—Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
-
- 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
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
-
- 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
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- 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
-
- 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
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/04—Ball valves
-
- 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
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/06—Sleeve valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Seats For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к захватному устройству для использования при захвате объекта, такого как внутри скважинного пути потока.The present invention relates to a gripper for use in capturing an object, such as inside a borehole flow path.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В нефтегазовой промышленности множество скважинных операций основаны на захвате объектов, брошенных с поверхности, в некоторой точке вдоль скважинной системы, чтобы выполнить требуемую функцию, например механическое приведение в действие, отведение потока или подобное. Например, WO 2011/117601 и WO 2011/117602 каждая раскрывает скважинное устройство, которое захватывает объекты для использования при приведении в действие скважинного инструмента и отведения потока внутри инструмента, например для использования при операциях гидравлического разрыва.In the oil and gas industry, many downhole operations are based on capturing objects thrown from the surface at some point along the downhole system to perform a desired function, such as mechanical actuation, flow diversion or the like. For example, WO 2011/117601 and WO 2011/117602 each disclose a downhole device that captures objects for use in actuating a downhole tool and diverting flow within the tool, for example for use in hydraulic fracturing operations.
Цангообразное захватное устройство включает в себя множество цанговых пальцев, причем каждый имеет цангу или посадочный элемент. При использовании, цанговые пальцы выполнены с возможностью отклонения радиально внутрь, чтобы перемещать посадочные элементы между радиально выдвинутой конфигурацией и радиально отведенной конфигурацией, что позволяет захват объекта.The collet-shaped gripper includes a plurality of collet fingers, each having a collet or landing element. In use, the collet fingers are configured to deflect radially inward to move the landing elements between the radially extended configuration and the radially retracted configuration, which allows the capture of the object.
Однако в некоторых случаях, возможно непреднамеренное перемещение цанговых пальцев в радиально отведенную конфигурацию, ухудшая прохождение объекта или инструмента через скважинную систему.However, in some cases, an inadvertent movement of the collet fingers into a radially retracted configuration is possible, impairing the passage of an object or tool through the borehole system.
Непреднамеренное перемещение цанговых пальцев в радиально отведенную конфигурацию может возникать, например, там, где остаточные напряжения, оставшиеся в устройстве после его изготовления, высвобождаются, когда устройство подвергается многократным ударным воздействиям во время его срока службы, например от ударного воздействия объекта или объектов, подлежащих захвату устройством.An inadvertent movement of the collet fingers in a radially diverted configuration can occur, for example, where the residual stresses remaining in the device after its manufacture are released when the device is subjected to repeated impacts during its service life, for example, from the impact of an object or objects to be captured device.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, обеспечено скважинное устройство, например захватное устройство для захвата объекта, содержащее:According to a first aspect of the present invention, there is provided a downhole device, for example a gripper for capturing an object, comprising:
множество выполненных с возможностью радиального перемещения посадочных элементов, расположенных по окружности вокруг продольной оси, в котором посадочные элементы выполнены с возможностью перемещения между радиально выдвинутой конфигурацией и радиально отведенной конфигурацией; и освобождаемое фиксирующее приспособление, выполненное с возможностью удерживания посадочных элементов в радиально выдвинутой конфигурации.a plurality of radially movable seating elements arranged circumferentially around a longitudinal axis, in which the seating elements are movable between a radially extended configuration and a radially allocated configuration; and a releasable locking device configured to hold the seating elements in a radially extended configuration.
Радиально выдвинутая конфигурация может позволить прохождение объекта через посадочные элементы, и радиально отведенная конфигурация может позволить захват объекта устройством/посадочными элементами.A radially extended configuration may allow an object to pass through the landing elements, and a radially allocated configuration may allow the object / device to be captured by the device / landing elements.
Обеспечение фиксирующего приспособления может позволить посадочным элементам удерживаться в радиально выдвинутой конфигурации и таким образом предотвращать непреднамеренное перемещение или сжатие посадочных элементов по направлению к радиально отведенной конфигурации, например в результате воздействия объекта на посадочные элементы. Обеспечение фиксирующего приспособления может позволить посадочным элементам удерживаться в радиально выдвинутой конфигурация, не рассчитывая на выровненные напряжения в устройстве для удерживания их на месте.The provision of a locking device may allow the landing elements to be held in a radially extended configuration and thus prevent the unintentional movement or compression of the landing elements in the direction of the radially allocated configuration, for example as a result of the impact of the object on the landing elements. Providing a locking device may allow the seating elements to be held in a radially extended configuration without relying on aligned stresses in the device to hold them in place.
Устройство может быть выполнено с возможностью удерживания в радиально выдвинутой конфигурации до тех пор, пока на него не будет оказано воздействие со стороны приводящего в действие события. Удерживание устройства в радиально выдвинутой конфигурации до тех пор, пока на него не будет оказано воздействие со стороны приводящего в действие события, может гарантировать, что устройство не сожмется до тех пор, пока оператор не пожелает привести в действие инструмент.The device can be arranged to be held in a radially extended configuration until it is influenced by the driving event. Holding the device in a radially extended configuration until it is influenced by the actuation event can ensure that the device does not collapse until the operator wishes to actuate the tool.
Фиксирующее приспособление может определять зафиксированное состояние и расфиксированное состояние.The locking device can determine the locked state and the unlocked state.
Фиксирующее приспособление может быть поджато по направлению к зафиксированному состоянию. Фиксирующее приспособление может быть поджато по направлению к зафиксированному состоянию отклоняющим элементом, таким как пружина или подобное.The locking device may be pushed towards the locked state. The locking device may be pushed towards the locked state by a deflecting member such as a spring or the like.
Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из зафиксированного состояния в расфиксированное состояние. Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из зафиксированного состояния в расфиксированное состояние, чтобы позволить перемещение посадочных элементов по направлению к отведенной конфигурации. Таким образом, устройство может удерживаться до тех пор, пока не потребуется освободить фиксирующее приспособление.The locking device may be configured to move from a locked state to a locked state. The locking device may be configured to move from a locked state to a locked state to allow movement of the seating elements in the direction of the retracted configuration. Thus, the device can be held until then, until you need to release the locking device.
Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из зафиксированного состояния в расфиксированное состояние посредством осевого перемещения. Приводящее в действие событие может содержать осевое перемещение.The locking device may be configured to move from a locked state to a locked state by axial movement. A driving event may include axial movement.
Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из расфиксированного состояния в зафиксированное состояние. Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из расфиксированного состояния в зафиксированное состояние, чтобы вновь позволить удерживание посадочных элементов в выдвинутой конфигурации. Таким образом, фиксирующее приспособление может быть использовано повторно, будучи выполненным с возможностью перемещения между зафиксированным состоянием и расфиксированным состоянием множество раз. Фиксирующее приспособление может быть выполнено с возможностью перемещения из зафиксированного состояния в расфиксированное состояние посредством осевого перемещения.The locking device may be configured to move from the unlocked state to the locked state. The locking device may be configured to move from the unlocked state to the locked state, to again allow retention of the seating elements in the extended configuration. Thus, the locking device can be reused, being configured to move between the locked state and the unlocked state many times. The locking device may be configured to move from a locked state to a locked state by axial movement.
По меньшей мере часть фиксирующего приспособления может быть образована посадочным элементом.At least a portion of the locking device may be formed by the seating element.
По меньшей мере часть фиксирующего приспособления может быть образована корпусом. Устройство может содержать корпус, или корпус может быть функционально связан с захватным устройством.At least a portion of the locking device may be formed by the housing. The device may comprise a housing, or the housing may be operatively associated with a gripper.
По меньшей мере часть фиксирующего приспособления может быть образована инструментом. Устройство может содержать инструмент, или инструмент может быть функционально связан с захватным устройством. Инструмент может быть расположен вокруг посадочных элементов. Инструмент может быть расположен между корпусом и посадочными элементами.At least a portion of the locking device may be formed by a tool. The device may comprise a tool, or the tool may be operatively associated with a gripper. The tool may be located around the seating elements. The tool may be located between the housing and the seating elements.
Инструмент может содержать кольцевой элемент. Инструмент может содержать кольцо, шайбу или подобное.The tool may contain an annular element. The tool may comprise a ring, washer, or the like.
Инструмент может содержать втулку, например вставную втулку, расположенную внутри корпуса. Вставная втулка может быть прикреплена к корпусу. Обеспечение вставной втулки может помочь при изготовлении фиксирующего приспособления.The tool may include a sleeve, for example, an insert sleeve located inside the housing. The insert sleeve can be attached to the housing. Providing an insert sleeve may assist in the manufacture of the fixture.
В конкретных вариантах выполнения, фиксирующее приспособление может быть образовано посадочными элементами, кольцевым элементом, например кольцом, и корпусом/ вставной втулкой.In specific embodiments, the locking device may be constituted by seating elements, an annular element, such as a ring, and a housing / insert sleeve.
Фиксирующее приспособление может содержать фиксирующий профиль.The locking device may comprise a locking profile.
Фиксирующий профиль может содержать внешний профиль. Например, фиксирующий профиль может содержать внешний профиль, образованный или иным образом обеспеченный на одном или более из посадочных элементов.The locking profile may comprise an external profile. For example, the locking profile may comprise an external profile formed or otherwise provided on one or more of the seating elements.
Фиксирующий профиль может содержать внутренний профиль. Например, фиксирующий профиль может содержать внутренний профиль, образованный или иным образом обеспеченный на кольцевом элементе, например кольце. Альтернативно или дополнительно, фиксирующий профиль может содержать внутренний профиль, образованный или иным образом обеспеченный на корпусе или вставной втулке.The locking profile may comprise an internal profile. For example, the locking profile may comprise an internal profile formed or otherwise provided on an annular element, such as a ring. Alternatively or additionally, the locking profile may comprise an internal profile formed or otherwise provided on the housing or insert sleeve.
В конкретных вариантах выполнения, фиксирующий профиль может быть образован внешним профилем на посадочных элементах и внутренними профилями на кольце и вставной втулке. Внутренние профили могут быть разнесены в осевом направлении.In specific embodiments, the locking profile may be formed by an external profile on the seating elements and internal profiles on the ring and insert sleeve. Internal profiles can be axially spaced.
При использовании, фиксирующие профили могут взаимодействовать, чтобы удерживать фиксирующее приспособление в зафиксированном состоянии.In use, the locking profiles can interact to hold the locking device in a locked state.
Устройство может быть выполнено с возможностью обеспечения множества зафиксированных конфигураций. Например, в первой зафиксированной конфигурации, фиксирующий профиль посадочного элемента может быть выполнен с возможностью взаимодействия с фиксирующим профилем кольцевого элемента. Во второй зафиксированной конфигурации, фиксирующий профиль посадочного элемента может быть выполнен с возможностью взаимодействия с фиксирующим профилем корпуса или вставной втулки.The device may be configured to provide multiple fixed configurations. For example, in the first fixed configuration, the fixing profile of the seating element can be configured to interact with the fixing profile of the annular element. In a second fixed configuration, the fixing profile of the seating element can be configured to interact with the fixing profile of the housing or insert sleeve.
Один, или по меньшей мере один, фиксирующий профиль может содержать крючкообразный профиль, шип или подобное.One, or at least one, locking profile may comprise a hook-shaped profile, spike, or the like.
Один, или по меньшей мере один, фиксирующий профиль может содержать острый угол. В конкретных вариантах выполнения, один, или по меньшей мере один, фиксирующий профиль может содержать угол 50 градусов. Альтернативно угол может составлять, например, 30 градусов, 45 градусов, 60 градусов, 70 градусов или любой другой подходящий угол.One, or at least one, fixing profile may comprise an acute angle. In specific embodiments, one, or at least one, fixing profile may comprise an angle of 50 degrees. Alternatively, the angle may be, for example, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 70 degrees, or any other suitable angle.
Фиксирующее приспособление, более конкретно фиксирующий профиль или профили, может способствовать обеспечению защиты от эрозии. Это может быть достигнуто, поскольку профиль или профили образуют больше материала, подлежащего эрозии, в случае возникновения эрозии. Таким образом профиль или профили могут являться по меньшей мере частично расходными.A locking device, more specifically a locking profile or profiles, can help provide protection against erosion. This can be achieved because the profile or profiles form more material to be eroded in case of erosion. Thus, the profile or profiles may be at least partially consumable.
По меньшей мере один из устройства, посадочных элементов, корпуса, кольцевого элемента, втулки, кольца может быть снабжен или содержать противоэрозионное покрытие. Обеспечение противоэрозионного покрытия может способствовать обеспечению защиты от эрозии.At least one of the device, landing elements, housing, ring element, sleeve, ring may be provided with or contain anti-erosion coating. Providing an anti-erosion coating can help protect against erosion.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью захвата объекта, такого как шар, дротик, заглушка, инструмент или подобного.The gripping device may be configured to capture an object, such as a ball, dart, plug, tool, or the like.
Захватное устройство может быть использовано для захвата объекта, проходящего вдоль любого пути потока, например в условиях трубопровода, скважины или подобного.The gripping device can be used to capture an object passing along any flow path, for example, in a pipeline, well, or the like.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью захвата объекта, перемещающегося в скважине, например перемещающегося через цилиндрическую конструкцию, расположенную внутри ствола скважины, например насосно-компрессорная колонна, завершающая колонна, буровой снаряд, эксплуатационная колонна, колонна для закачивания, колонна для гидравлического разрыва или подобное. Захватное устройство может быть выполнено с возможностью расположения внутри цилиндрической конструкции. Например, захватное устройство может быть выполнено с возможностью установки внутри корпуса скважинного инструмента.The gripping device may be capable of gripping an object moving in the well, for example, moving through a cylindrical structure located inside the wellbore, for example a tubing string, a completion string, a drill, a production string, an injection string, a fracturing string or the like . The gripping device may be arranged to be located inside the cylindrical structure. For example, the gripping device may be configured to be installed inside the body of a downhole tool.
Захватное устройство может образовывать захватную втулку. В такой конструкции устройство может быть обеспечено в виде втулки.The gripping device may form a gripping sleeve. In such a design, the device can be provided in the form of a sleeve.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции устройства отведения потока, когда объект захвачен.The gripping device may be configured to perform the function of a flow diverting device when an object is captured.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции привода, когда объект захвачен. Например, захватное устройство может быть выполнено с возможностью приведения в действие другого компонента, конструкции, устройства, инструмента или подобного. Например, когда объект захвачен захватным устройством, объект может способствовать перемещению захватного устройства, например, посредством соударения объекта с устройством, посредством разности давлений, установившейся на концах объекта/захватного устройства, или подобного.The gripping device may be configured to perform a drive function when an object is captured. For example, the gripping device may be configured to actuate another component, structure, device, tool, or the like. For example, when an object is captured by a gripper, the object can facilitate the movement of the gripper, for example, by impacting the object with the device, by means of the pressure difference established at the ends of the object / gripper, or the like.
Захватное устройство может быть обеспечено совместно с приводной конструкцией байонетного паза.The gripping device can be provided in conjunction with the drive structure of the bayonet groove.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции заглушки, когда объект захвачен, например чтобы изолировать область внутри конструкции насосно-компрессорной колонны. Такая конструкция может способствовать контролю за давлением, например повышенным, на участке конструкции насосно-компрессорной колонны. Такая конструкция может способствовать приведению в действие давлением дополнительного компонента, конструкции, устройства, инструмента или подобного, например пакеров, клиньев, разрывных мембран и подобного.The gripping device may be configured to fulfill the function of a plug when the object is captured, for example, to isolate the area inside the design of the tubing string. Such a design may contribute to controlling pressure, for example, increased, in a portion of the design of the tubing string. Such a construction may facilitate the actuation by pressure of an additional component, structure, device, tool or the like, for example packers, wedges, bursting discs and the like.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции ограничителя потока, когда объект захвачен. Например, захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции штуцера.The gripping device may be configured to perform the function of a flow limiter when the object is captured. For example, the gripping device may be configured to perform a fitting function.
Захватное устройство может быть выполнено для использования внутри системы или процесса гидравлического разрыва. Например, захватное устройство может быть выполнено с возможностью приведения в действие или открывания одного или более клапанов для гидравлического разрыва, чтобы позволить доставку текучей среды для гидравлического разрыва в окружающую формацию. Альтернативно или дополнительно, захватное устройство может быть выполнено с возможностью выполнения функции устройства отведения потока, когда объект захвачен, чтобы отводить поток текучей среды для гидравлического разрыва наружу через открытые отверстия и в окружающую формацию.The gripping device may be designed for use within a system or hydraulic fracturing process. For example, the gripping device may be configured to actuate or open one or more hydraulic fracturing valves to allow delivery of hydraulic fracturing fluid to the surrounding formation. Alternatively or additionally, the gripping device may be configured to perform the function of a flow diverting device when the object is gripped to divert the fluid flow for hydraulic fracturing to the outside through open holes and into the surrounding formation.
Посадочные элементы могут быть выполнены с возможностью радиального перемещения, чтобы радиально выдвигаться и отводиться относительно центрального канала захватного устройства. То есть, посадочные элементы могут быть выполнены с возможностью перемещения радиально внутрь, чтобы отводиться в центральный канал, чтобы образовывать уменьшенный эффективный внутренний диаметр. Посадочные элементы могут быть выполнены с возможностью перемещения радиально наружу, чтобы радиально выдвигаться из центрального канала, чтобы образовывать увеличенный эффективный внутренний диаметр. Когда посадочные элементы расположены радиально внутри и отведены в центральный канал, упомянутые элементы могут быть расположены в пределах траектории объекта, проходящего через захватное устройство. В такой конфигурации посадочные элементы могут быть зацеплены объектом. Когда посадочные элементы расположены радиально наружу и выдвинуты из центрального канала, упомянутые элементы могут располагаться вне траектории объекта, проходящего через захватное устройство.Landing elements can be made with the possibility of radial movement to radially extend and retract relative to the Central channel of the gripping device. That is, the seating elements can be arranged to move radially inward so as to be diverted into the central channel to form a reduced effective inner diameter. The seating elements can be arranged to move radially outward to radially extend from the central channel to form an increased effective inner diameter. When the landing elements are located radially inside and diverted into the central channel, the said elements can be located within the trajectory of the object passing through the gripper. In this configuration, the seating elements may be engaged by the object. When the landing elements are radially outward and extended from the central channel, said elements can be located outside the path of the object passing through the gripper.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью изменения конфигурации со свободной конфигурации, в которой посадочные элементы позволяют прохождение объектом захватного устройства, на захватную конфигурацию, в которой посадочные элементы захватывают объект.The gripping device can be configured to change the configuration from a free configuration in which the landing elements allow the object to pass the gripping device to the gripping configuration in which the landing elements capture the object.
Конфигурация захватного устройства может быть изменена на или в его захватную конфигурацию путем радиального поддерживания посадочных элементов в радиально внутреннем положении, так что радиальное перемещение наружу предотвращается. В такой конфигурации объект, проходящий через захватное устройство, может опереться на радиально поддерживаемые посадочные элементы.The configuration of the gripping device can be changed to or in its gripping configuration by radially supporting the seating elements in a radially inward position, so that radial outward movement is prevented. In this configuration, an object passing through the gripper can lean on radially supported landing elements.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью изменения конфигурации между его свободной и захватной конфигурациями посредством привода. Любой подходящий привод может быть использован для приведения в действие и изменения конфигурации захватного устройства. Например, клапанный элемент, такой как клапанная втулка, расположенный вблизи захватного устройства, может выполнять функцию изменения конфигурации захватного устройства. Например, открытие и/или закрытие клапанного элемента также может изменять конфигурацию захватного устройства.The gripping device may be configured to change configuration between its free and gripping configurations by means of a drive. Any suitable actuator can be used to actuate and reconfigure the gripper. For example, a valve member, such as a valve sleeve located close to the gripper, may perform the function of reconfiguring the gripper. For example, opening and / or closing the valve member may also change the configuration of the gripper.
Делительная втулка, такая как цанговый патрон, раскрытый в WO 2011/117601 и/или WO 2011/117602, может быть использована для изменения конфигурации захватного устройства. Описание WO 2011/117601 и WO 2011/117602 включено сюда путем ссылки.A dividing sleeve, such as a collet chuck, disclosed in WO 2011/117601 and / or WO 2011/117602, can be used to reconfigure the gripper. A description of WO 2011/117601 and WO 2011/117602 is incorporated herein by reference.
Поршень в сборе может быть использован для изменения конфигурации захватного устройства. Переключающий инструмент, такой как переключающий инструмент, спускаемый на гибких насосно-компрессорных трубах или канате, может быть использован для изменения конфигурации захватного устройства.The piston assembly can be used to reconfigure the gripper. A switching tool, such as a switching tool, lowered on a flexible tubing or cable, can be used to reconfigure the gripper.
Посадочные элементы могут быть поджаты в радиальном направлении.Landing elements can be preloaded in the radial direction.
В одном варианте выполнения, посадочные элементы могут быть поджаты радиально наружу. В такой конструкции посадочные элементы могут требовать принудительного перемещения против действия этого поджатия, чтобы переместиться радиально внутрь и отвестись в центральный канал, чтобы зацепить объект. Таким образом, когда захватное устройство находится в его свободной конфигурации, объект может свободно пройти сквозь захватное устройство без или с минимальным зацеплением с посадочными элементами. Конфигурация захватного устройства может быть изменена на его захватную конфигурацию посредством принудительного перемещения посадочных элементов радиально внутрь в центральный канал против действия поджатия, чтобы захватить объект.In one embodiment, the seating elements may be radially outwardly biased. In this design, the landing elements may require forced movement against the action of this preload to move radially inward and retract into the central channel to engage the object. Thus, when the gripper is in its free configuration, the object can freely pass through the gripper without or with minimal engagement with the landing elements. The configuration of the gripping device can be changed to its gripping configuration by forcibly moving the landing elements radially inward into the central channel against the action of the preload to capture the object.
В одном варианте выполнения посадочные элементы могут быть поджаты радиально внутрь. В такой конструкции посадочные элементы могут требовать принудительного перемещения против действия этого поджатия, чтобы переместиться радиально наружу и выдвинуться из центрального канала, чтобы обеспечить прохождение объекта, когда это требуется. Такое радиальное перемещение наружу посадочных элементов может быть вызвано объектом, действующим на посадочные элементы во время прохождения объекта через захватное устройство, когда захватное устройство находится в его свободной конфигурации.In one embodiment, the seating elements may be radially inwardly biased. In this design, the landing elements may require forced movement against the action of this preload to move radially outward and extend from the central channel to allow the passage of the object when it is required. Such a radial outward movement of the landing elements can be caused by an object acting on the landing elements during the passage of the object through the gripper when the gripper is in its free configuration.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью перемещения в осевом направлении, чтобы изменять конфигурацию между его свободной и захватной конфигурациями.The gripping device can be arranged to move in the axial direction in order to change the configuration between its free and gripping configurations.
Захватное устройство может удерживаться неподвижным, и опорная конструкция, такая как втулка, может перемещаться в осевом направлении относительно упомянутого захватного устройства, чтобы выборочно поддерживать посадочные элементы в радиально внутреннем положении.The gripping device can be held stationary, and the supporting structure, such as a sleeve, can be moved axially relative to said gripping device in order to selectively support the seating elements in a radially internal position.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью изменения конфигурации с захватной конфигурации на освобождающую конфигурацию, в которой посадочные элементы позволяют освободить ранее захваченный объект.The gripping device may be configured to change configuration from the gripping configuration to the releasing configuration, in which the landing elements allow the previously captured object to be released.
В одном варианте выполнения захватное устройство может быть выполнено с возможностью изменения конфигурации на освобождающую конфигурацию посредством снятия поддержки посадочных элементов. Когда поддержка посадочных элементов снята, поджимающее усилие может действовать, чтобы переместить посадочные элементы радиально наружу и выдвинуть посадочные элементы из центрального канала. Альтернативно, или дополнительно, когда поддержка посадочных элементов снята, смещение объекта, например давлением текучей среды, может отклонить посадочные элементы радиально наружу, таким образом обеспечивая прохождение объекта.In one embodiment, the gripper may be configured to change to a release configuration by removing support for the seating elements. When the support for the seating elements is removed, the pressing force can act to move the landing elements radially outward and to extend the landing elements from the central channel. Alternatively, or additionally, when the support of the landing elements is removed, the displacement of the object, for example by the pressure of the fluid, can deflect the landing elements radially outward, thereby allowing the passage of the object.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью перемещения в осевом направлении, чтобы позволить изменение конфигурации упомянутого захватного устройства на освобождающую конфигурацию. Такое осевое перемещение может быть достигнуто действием объекта, опирающегося на посадочные элементы, например действием разности давлений, установившейся с двух сторон границы между объектом и посадочными элементами.The gripping device may be axially movable to allow a configuration change of said gripping device to a releasing configuration. Such axial movement can be achieved by the action of an object resting on the landing elements, for example, by the action of a pressure difference established on both sides of the boundary between the object and the landing elements.
Захватное устройство может быть выполнено с возможностью перемещения в осевом направлении, чтобы выровнять посадочные элементы с областью увеличенного внутреннего диаметра, таким образом позволяя перемещение посадочных элементов радиально наружу.The gripping device can be arranged to move in the axial direction in order to align the seating elements with the region of increased inner diameter, thus allowing the movement of the landing elements radially outward.
Захватное устройство может быть обеспечено в комбинации с освобождающей конструкцией. Захватное устройство и освобождающее устройство могут образовывать часть захватной системы согласно альтернативному аспекту настоящего изобретения. Освобождающая конструкция может приводиться в действие осевым перемещением захватного устройства. Освобождающая конструкция может быть выполнена с возможностью облегчения снятия поддержки посадочных элементов, чтобы позволить изменение конфигурации захватного устройства на его освобождающую конфигурацию.The gripping device may be provided in combination with the release structure. The gripping device and the releasing device may form part of the gripping system according to an alternative aspect of the present invention. The release structure may be actuated by axial movement of the gripper. The release structure may be configured to facilitate the removal of support for the seating elements to allow a change in the configuration of the gripper to its release configuration.
Освобождающая конструкция может содержать освобождающую втулку. Освобождающая втулка может быть выполнена с возможностью перемещения между поддерживающим положением, в котором освобождающая втулка может радиально поддерживать посадочные элементы в радиально внутреннем или отведенном положении, и положением со снятой поддержкой, в котором освобождающая втулка снимает радиальную поддержку посадочных элементов, обеспечивая перемещение посадочных элементов радиально наружу.The release structure may include a release sleeve. The release sleeve may be movable between a support position in which the release sleeve can radially support the seating elements in a radially internal or retracted position and a position with the support removed, in which the release sleeve removes the radial support of the landing elements, allowing the movement of the landing elements radially outward .
Освобождающая втулка может зарывать освобождающее углубление, например образованное внутри конструкции насосно-компрессорной колонны, когда упомянутая освобождающая втулка расположена в ее поддерживающем положении. Освобождающая втулка может быть перемещена в осевом направлении по направлению к ее освобождающему положению, чтобы открыть освобождающее углубление и позволить перемещение посадочных элементов радиально наружу и [их] принятие в освобождающее углубление, чтобы позволить освобождение объекта.The releasing sleeve may bore a releasing recess, for example formed inside the design of the tubing, when said releasing sleeve is located in its supporting position. The release sleeve may be axially moved toward its release position to open the release recess and allow the seating elements to move radially outward and [to] be taken into the release recess to allow release of the object.
Освобождающая втулка может быть перемещена в осевом направлении посредством привода.The release sleeve can be axially moved by means of a drive.
Освобождающая втулка может быть перемещена в осевом направлении захватным устройством.The release sleeve may be axially moved by the gripper.
Освобождающая втулка может образовывать нагрузочный профиль, такой как нагрузочный уступ, выполненный с возможностью зацепления захватным устройством.The release sleeve may form a load profile, such as a load ledge, adapted to engage with a gripping device.
Захватное устройство может образовывать нагрузочный профиль, выполненный с возможностью зацепления нагрузочного профиля на освобождающей втулке, чтобы позволить захватному устройству приложить усилие к освобождающей втулке.The gripper may form a load profile configured to engage the load profile on the release sleeve to allow the gripper to exert force on the release sleeve.
Один или более посадочных элементов могут содержать нагрузочный профиль, такой как выемка, выполненный с возможностью зацепления нагрузочного профиля на освобождающей втулке, чтобы позволить перемещение освобождающей втулки захватным устройством. Один или более посадочных элементов могут содержать нагрузочный профиль на его радиально внешней поверхности и быть выполнены с возможностью зацепления соответствующего нагрузочного профиля, такого как кольцевой уступ, на его радиально внутренней поверхности.One or more of the seating elements may comprise a load profile, such as a recess, adapted to engage the load profile on the release sleeve to allow the release sleeve to be moved by the gripper. One or more seating elements may comprise a load profile on its radially external surface and be adapted to engage a corresponding load profile, such as an annular ledge, on its radially internal surface.
Каждый посадочный элемент может содержать нагрузочный профиль, в котором, когда упомянутые посадочные элементы перемещаются радиально внутрь, отдельные нагрузочные профили образуют по существу непрерывный продолжающийся по окружности нагрузочный профиль.Each landing element may comprise a load profile in which, when said landing elements move radially inward, the individual load profiles form a substantially continuous circumferentially extending load profile.
Захватное устройство может быть поджато в предпочтительном осевом направлении. Такое поджатие может быть обеспечено, например, пружиной. В некоторых вариантах выполнения, такое поджатие может быть обеспечено в направлении, чтобы позволить изменить конфигурацию захватного устройства на его свободную конфигурацию. В одном варианте выполнения, захватное устройство может быть поджато в направлении, противоположном направлению, в котором освобождающая втулка перемещается для расположения в освобождающем положении. Такая конструкция может позволить возврат обратно захватного устройства в осевом направлении, следуя за приведением в действие освобождающей втулки, в положение, в котором посадочные элементы могут быть выровнены с незакрытым освобождающим углублением.The gripping device may be preloaded in the preferred axial direction. Such a preload can be provided, for example, by a spring. In some embodiments, such a preload may be provided in a direction to allow the configuration of the gripper to be changed to its free configuration. In one embodiment, the gripper may be pushed in a direction opposite to the direction in which the release sleeve is moved to be positioned in the release position. This design may allow the axial return of the gripper, following the actuation of the release sleeve, to a position in which the seating elements can be aligned with the open release recess.
Посадочные элементы могут совместно образовывать по существу полную кольцевую структуру, когда расположены радиально внутри, например, когда захватное устройство находится в его захватной конфигурации. В такой конструкции, каждый посадочный элемент может быть зацеплен с или очень сильно приближен к смежным по окружности посадочным элементам, когда расположен радиально внутри.The seating elements can together form a substantially complete annular structure when arranged radially inside, for example, when the gripper is in its gripper configuration. In such a design, each landing element can be engaged with or very close to adjacent circumferential landing elements when located radially inside.
Возможность обеспечения по существу полной кольцевой структуры может позволить достичь высокой степени уплотнения между посадочными элементами и объектом, когда [он] опирается на посадочные элементы. Возможность обеспечения по существу полной кольцевой структуры может позволить образование более прочной структуры, которая может способствовать улучшению механического отклика на воздействующие силы, такие как ударные нагрузки при зацеплении объектом, усилия приведения в действие объектом, опирающимся на посадочные элементы, сопротивление выдавливающим усилиям и подобные.The ability to provide a substantially complete annular structure may allow a high degree of compaction between the landing elements and the object when [it] rests on the landing elements. The ability to provide a substantially complete annular structure may allow the formation of a stronger structure that can improve the mechanical response to acting forces such as shock loads when engaged by an object, actuating forces by an object based on landing elements, resistance to extrusion forces and the like.
Один или более посадочных элементов могут образовывать посадочную поверхность на его одной осевой стороне. Такая посадочная поверхность может быть выполнена с возможностью зацепления объектом.One or more seating elements may form a seating surface on its one axial side. Such a seating surface may be adapted to engage with an object.
Посадочная поверхность посадочного элемента может быть выполнена с возможностью обеспечения по существу непрерывного или полного зацепления с объектом. Такая конструкция может позволить достичь уплотняющего зацепления между посадочной поверхностью и объектом. В одном варианте выполнения, посадочная поверхность может образовывать периферический профиль, который соответствует периферическому профилю объекта.The seating surface of the landing element may be configured to provide substantially continuous or complete engagement with the object. Such a design may allow sealing engagement between the seating surface and the object. In one embodiment, the seating surface may form a peripheral profile that corresponds to the peripheral profile of the object.
Один или более посадочных элементов могут образовывать изогнутую посадочную поверхность. Один или более посадочных элементов могут образовывать выпуклую посадочную поверхность. Такая конструкция может быть обеспечена в комбинации с использованием объекта, имеющего изогнутую, такую как выпуклую, поверхность.One or more seating elements may form a curved seating surface. One or more fit elements may form a convex fit surface. Such a construction can be provided in combination with the use of an object having a curved, such as a convex, surface.
Один или более посадочных элементов могут быть выполнены с возможностью зацепления объектом с противоположных осевых направлений. Такая конструкция может позволить захват или задерживание объекта при прохождении в любом осевом направлении. Например, в некоторых вариантах выполнения, обратный поток через захватное устройство может вызвать захват или опирание объекта, который ранее прошел в прямом направлении, на посадочные элементы. Дополнительно, такая конструкция может позволить приведение в действие захватного устройства для перемещения в противоположных осевых направлениях под действием зацепления объектом в любом осевом направлении.One or more landing elements can be configured to engage an object from opposite axial directions. Such a design may allow the capture or retention of an object when passing in any axial direction. For example, in some embodiments, the reverse flow through the gripper may cause the object that previously went in the forward direction to grab or rest on the landing elements. Additionally, such a design may allow the actuation of the gripping device to move in opposite axial directions under the action of engagement with the object in any axial direction.
Один или более посадочных элементов могут содержать первую посадочную поверхность на его одной осевой стороне и вторую посадочную поверхность на его противоположной осевой стороне.One or more seating elements may comprise a first seating surface on its one axial side and a second seating surface on its opposite axial side.
Захватное устройство может содержать или образовывать цанговый патрон.The gripping device may comprise or form a collet chuck.
Захватное устройство может содержать цилиндрический участок и множество пальцев, продолжающихся продольно из цилиндрического участка. Каждый палец может поддерживать соответствующий посадочный элемент. Дальний конец каждого пальца может поддерживать соответствующий посадочный элемент. Каждый палец может быть выполнен с возможностью деформации в радиальном направлении, например продольным изгибом, чтобы позволить перемещение соответствующих посадочных элементов радиально наружу и внутрь. Пальцы могут быть выполнены с возможностью упругой деформации, чтобы обеспечить требуемое радиальное поджатие.The gripping device may comprise a cylindrical portion and a plurality of fingers extending longitudinally from the cylindrical portion. Each finger may support a corresponding seating element. The far end of each finger may support a corresponding seating element. Each finger may be configured to be radially deformed, for example by longitudinal bending, to allow the corresponding seating elements to move radially outward and inward. The fingers can be made with the possibility of elastic deformation to provide the required radial compression.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечен способ захвата объекта, содержащий:According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for capturing an object, comprising:
размещение захватного устройства согласно любому другому аспекту в пределах траектории перемещения объекта;placing the gripper according to any other aspect within the trajectory of the object;
удерживание захватного устройства в радиально выдвинутой конфигурации освобождаемым фиксирующим приспособлением;holding the gripper in a radially extended configuration with a releasable locking device;
освобождение фиксирующего приспособления;release of locking device;
изменение конфигурации захватного устройства на захватную конфигурацию; иchanging the configuration of the gripper to the gripper configuration; and
захват объекта.capture object.
Способ может содержать изменение конфигурации захватного устройства на освобождающую конфигурацию, чтобы позволить освобождение объекта.The method may comprise changing the configuration of the gripper to the release configuration to allow release of the object.
Способ может содержать изменение конфигурации захватного устройства на радиально выдвинутую конфигурацию после освобождения объекта.The method may include changing the configuration of the gripper to a radially extended configuration after releasing the object.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ изготовления захватного устройства, такого как захватное устройство согласно любому другому аспекту.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gripping device, such as a gripping device according to any other aspect.
Способ может содержать деформирование отдельных цанговых пальцев радиально наружу.The method may include deforming individual collet fingers radially outward.
Способ может содержать образование фиксирующего приспособления на захватном устройстве. Способ может содержать образование фиксирующего профиля на захватном устройстве.The method may comprise forming a locking device on the gripper. The method may comprise forming a locking profile on the gripper.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, обеспечен скважинный инструмент, содержащий захватное устройство согласно любому другому аспекту.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a downhole tool comprising a gripper according to any other aspect.
Скважинный инструмент может содержать корпус инструмента, образующий центральный канал и включающий в себя отверстие для текучей среды. Отверстие для текучей среды может быть выполнено с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде между центральным каналом и местоположением снаружи корпуса. Отверстие для текучей среды может продолжаться в любом подходящем направлении. Отверстие для текучей среды может продолжаться в целом перпендикулярно относительно центрального канала. В некоторых вариантах выполнения, отверстие для текучей среды может продолжаться в целом наклонно относительно центрального канала. Отверстие для текучей среды может продолжаться в изменяющихся направлениях, например участки отверстия для текучей среды могут продолжаться по меньшей мере в одном из перпендикулярного, параллельного и наклонного направлений относительно центрального канала.The downhole tool may comprise a tool body defining a central channel and including a fluid hole. The fluid opening may be configured to provide fluid communication between the central channel and a location outside the housing. The fluid opening may extend in any suitable direction. The fluid opening may extend generally perpendicular to the central channel. In some embodiments, the fluid opening may extend generally obliquely with respect to the central channel. The fluid port may extend in varying directions, for example, portions of the fluid port may extend in at least one of the perpendicular, parallel and inclined directions relative to the central channel.
Клапанный элемент, такой как клапанная втулка, может быть установлен внутри корпуса. Клапанный элемент может быть выполнен с возможностью перемещения, например выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении, из закрытого положения, в котором отверстие для текучей среды заблокировано, в открытое положение, в котором отверстие для текучей среды открыто. Отверстие для текучей среды может быть открыто, чтобы обеспечить сообщение по текучей среде между центральным каналом инструмента и внешним скважинным местоположением, таким как межтрубное пространство, окружающая формация или подобное. Отверстие для текучей среды может быть выполнено с возможностью вмещения одного или обоих из оттока и притока.A valve member, such as a valve sleeve, may be installed inside the housing. The valve element may be movable, for example, axially movable, from a closed position in which the fluid hole is blocked to an open position in which the fluid hole is open. The fluid opening may be open to allow fluid communication between the center channel of the tool and an external borehole location, such as annulus, surrounding formation, or the like. The fluid hole may be configured to receive one or both of the outflow and inlet.
Скважинный инструмент может содержать захватное устройство, такое как обеспечено в соответствии с любым другим аспектом. Захватное устройство может быть установлено внутри корпуса, например на скважинной стороне клапанного элемента.The downhole tool may comprise a gripper, such as provided in accordance with any other aspect. The gripping device may be installed inside the housing, for example on the downhole side of the valve element.
Скважинный инструмент может содержать делительный механизм, установленный внутри корпуса. Делительный механизм может быть расположен на верхней стороне клапанного элемента. Делительный механизм может быть выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении вдоль корпуса по направлению к месту приведения в действие. По достижении места приведения в действие делительный механизм может начать приведение в действие, например перемещение, по меньшей мере одного из клапанных элементов и захватного устройства.The downhole tool may include a dividing mechanism mounted inside the housing. The dividing mechanism may be located on the upper side of the valve member. The dividing mechanism can be made with the possibility of movement in the axial direction along the housing towards the place of actuation. Upon reaching the actuation point, the dividing mechanism may initiate actuation, for example the displacement of at least one of the valve elements and the gripper.
Скважинный инструмент может образовывать скважинный инструмент для гидравлического разрыва.The downhole tool can form a downhole tool for hydraulic fracturing.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Эти и другие аспекты настоящего изобретения теперь будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:These and other aspects of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
Фигура 1 - продольный вид в сечении скважинного инструмента, который включает в себя захватное устройство согласно варианту выполнения настоящего изобретения, показанного в радиально выдвинутой конфигурация;Figure 1 is a longitudinal sectional view of a downhole tool that includes a gripper according to an embodiment of the present invention, shown in a radially extended configuration;
Фигура 2 - скважинный инструмент с Фигуры 1, с измененной конфигурацией на захватную конфигурацию перед приемом объекта, подлежащего захвату;Figure 2 - downhole tool of Figure 1, with the changed configuration to the gripping configuration before receiving the object to be captured;
Фигура 3 - скважинный инструмент с Фигуры 1 и 2 в захватной конфигурации, после приема объекта;Figure 3 - downhole tool from Figures 1 and 2 in a gripping configuration, after receiving the object;
Фигура 4 - скважинный инструмент с Фигуры 1, 2 и 3, с измененной конфигурацией на освобождающую конфигурацию, после освобождения объекта;Figure 4 - downhole tool from Figures 1, 2 and 3, with the changed configuration to the release configuration, after the release of the object;
Фигура 5 - увеличенный вид области скважинного инструмента, показанного на Фигуре 1, показывающий захватное устройство.Figure 5 is an enlarged view of the area of the downhole tool shown in Figure 1, showing the gripper.
Фигура 6 - увеличенный вид области с Фигуры 5, показывающий фиксирующее приспособление;Figure 6 is an enlarged view of the area of Figure 5, showing a locking device;
Фигура 7 - увеличенный вид области скважинного инструмента, показанного на Фигуре 2, показывающий захватное устройство.Figure 7 is an enlarged view of the area of the downhole tool shown in Figure 2, showing the gripper.
Фигура 8 - увеличенный вид области с Фигуры 7, показывающий фиксирующее приспособление;Figure 8 is an enlarged view of the area of Figure 7, showing a locking device;
Фигура 9 - увеличенный вид области скважинного инструмента, показанного на Фигуре 3, показывающий захватное устройство.Figure 9 is an enlarged view of the area of the downhole tool shown in Figure 3, showing the gripper.
Фигура 10 - увеличенный вид области с Фигуры 9, показывающий фиксирующее приспособление;Figure 10 is an enlarged view of the area of Figure 9, showing the locking device;
Фигура 11 - увеличенный вид области скважинного инструмента, показанного на Фигуре 4, показывающий захватное устройство.Figure 11 is an enlarged view of the area of the downhole tool shown in Figure 4, showing the gripper.
Фигура 12 - увеличенный вид области с Фигуры 11, показывающий фиксирующее приспособление;Figure 12 is an enlarged view of the area of Figure 11, showing a locking device;
Фигура 13 - вид в продольном сечении цангового патрона захватного устройства;Figure 13 is a view in longitudinal section of a collet chuck gripping device;
Фигура 14 - вид в продольном сечении вставной втулки захватного устройства; иFigure 14 is a view in longitudinal section of the insert sleeve of the gripping device; and
Фигура 15 - вид в продольном сечении круглого кольца захватного устройства.Figure 15 is a view in longitudinal section of a round ring of a gripping device.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ссылаясь сначала на Фигуры 1 и 5, показан скважинный инструмент, в целом обозначенный ссылочной позицией 10, согласно варианту выполнения настоящего изобретения. В показанном варианте выполнения, скважинный инструмент 10 используется для обработки, например гидравлического разрыва, подземной формации 11. Скважинный инструмент 10 содержит корпус 12, который образует множество отверстий 14 (на Фигуре 1 видно одно отверстие). Клапанная втулка 16 установлена внутри корпуса 12 и показана в закрытом положении на Фигуре 1, в котором отверстия 14 закрыты и герметизированы посредством кольцевых уплотнений 18. В этом начальном закрытом положении клапанная втулка 16 заштифтована к корпусу 12 посредством срезного штифта 19.Referring first to Figures 1 and 5, a downhole tool is generally indicated by 10, according to an embodiment of the present invention. In the shown embodiment, the
Захватное устройство 20, согласно варианту выполнения настоящего изобретения, установлено внутри корпуса 12 на скважиной стороне клапанной втулки 16. Захватное устройство 20 обеспечено, в целом, в виде цангового патрона, и содержит цилиндрический корпус 22 и множество цанговых пальцев 24, которые продолжаются в осевом направлении из цилиндрического корпуса 22. Каждый палец 24 несет на его дальнем конце соответствующий посадочный элемент 26. Захватное устройство 20 образует продольную ось 28, которая совпадает с продольной осью 29 инструмента 10, и пальцы 24 и посадочные элементы 26 распределены по окружности вокруг этой оси 28. Пальцы 24 выполнены с возможностью деформации изгибом в продольном направлении, чтобы позволить выборочное перемещение посадочных элементов 26 радиально в и из центрального канала или протока 30, образованного захватным устройством 20.The
В конфигурации, показанной на Фигурах 1 и 5, посадочные элементы 26 расположены в поджатом радиально наружу положении, принятые внутрь углубления 32, обеспеченного во вставной втулке 33, расположенной внутри корпуса 12, и таким образом отведенные из центрального канала 30. Соответственно, любой объект, проходящий через инструмент 10, не будет захвачен захватным устройством 20. Например, проходящий объект может пройти за инструмент 10, чтобы выполнить некоторые операции ниже по скважине, например внутри более глубоко расположенного инструмента. В связи с этим, можно считать, что захватное устройство 20 на Фигурах 1 и 5 находится в свободной конфигурации.In the configuration shown in Figures 1 and 5, the
Приводящая в действие втулка 34 расположена ниже по скважине захватного устройства 20, в которой упомянутая втулка 34 образует приводящую в действие поверхность 36 и ступенчатый профиль 38. В конфигурации, показанной на Фигуре 1, приводящая в действие втулка 34 прикреплена к вставной втулке 33 посредством множества срезных винтов 40, и закрывает кольцевое углубление 42.The driving
Ссылаясь теперь также на Фигуру 6, которая показывает увеличенный вид области с Фигуры 5, фиксирующее приспособление 44 предназначено для удерживания захватного устройства 20 в радиально выдвинутой свободной конфигурации.Referring now also to Figure 6, which shows an enlarged view of the area of Figure 5, the locking
В показанном варианте выполнения, фиксирующее приспособление 44 содержит шип 46, образованный на внешней поверхности 48 цанговых пальцев 26, и соответствующий шип 50, образованный на внутренней поверхности 52 прокладочного кольца 54, расположенного внутри корпуса 12. Соответствующий шип 56 также образован на внутренней поверхности 58 вставной втулки 33, как будет описано дополнительно ниже.In the shown embodiment, the locking
Как можно видеть, в конфигурации, показанной на Фигурах 1, 5 и 6, фиксирующее приспособление 44 находится в зафиксированном состоянии, в котором шипы 46, 50 взаимодействуют, чтобы радиально ограничить перемещение цанговых пальцев 26 и таким образом удержать захватное устройство 20 в радиально выдвинутой свободной конфигурации.As can be seen, in the configuration shown in Figures 1, 5 and 6, the locking
Прокладочное кольцо 54 зацепляет непроходной буртик 60 на вставной втулке 33, и пружина 62 отклоняет по меньшей мере один из, и в показанном варианте выполнения обоих, прокладочное кольцо 54 и цанговые пальцы 26 в зацепленное положение.A
Захватное устройство 20 выполнено так, что эрозия посадочных элементов 26 сведена к минимуму, когда упомянутые элементы 26 расположены радиально наружу и устройство 20 находится в его свободной конфигурации, и более крупные поверхности, образованные по меньшей мере одним из шипов, могут способствовать предотвращению эрозии.The
Обращаясь теперь к Фигурам 2, 7 и 8, скважинный инструмент 10 показан в начальной задействованной конфигурации. Конкретно, срезной винт 19 был срезан, и клапанная втулка 16 была перемещена в осевом направлении ниже по скважине, чтобы открыть отверстия 14 и позволить сообщение по текучей среде наружу из инструмента 10. Клапанная втулка 16 может быть перемещена любым подходящим приводом, таким как посредством поршня. В некоторых вариантах выполнения, клапанная втулка может быть перемещена или приведена в действие делительной втулкой, такой как цанговый патрон, раскрытый в WO 2011/117601 и/или WO 2011/117602.Turning now to Figures 2, 7 and 8, the
Во время приведения в действие, клапанная втулка 16 действует на захватное устройство 20, вызывая перемещение этого устройства 20 также в осевом направлении ниже по скважине внутри корпуса 12, выводя шипы 46, 50 из зацепления и приводя в движение посадочные элементы 26 из углубления 32 и на приводящую в действие поверхность 36 приводящей в действие втулки 34. Относительное перемещение захватного устройства 20 и приводящей в действие втулки 34 прекращается при зацеплении посадочных элементов 26 о ступенчатый профиль 38. Таким образом, посадочные элементы 26 расположены радиально внутри и в центральном канале 30 устройства 20. Такую конфигурацию устройства 20 можно считать захватной конфигурацией. То есть, любой объект, такой как шар 64 соответствующего размера, проходящий через инструмент 10, зацепится и упрется в посадочные элементы 26, таким образом становясь захваченным, как показано на Фигурах 3, 9 и 10.During actuation, the
В примере варианта выполнения, показанном на Фигурах 3, 9 и 10, шар 64 может блокировать инструмент 10 и устанавливать отведение потока, так что по существу вся текучая среда может отводиться наружу через отверстия 14, например для гидравлического разрыва окружающей формации. Дополнительно, в некоторых вариантах выполнения шар 64 может предварительно приводить в действие систему, такую как делительная система, чтобы сначала переместить клапанную втулку 16 и/или захватное устройство 20.In the exemplary embodiment shown in Figures 3, 9, and 10,
Ссылаясь теперь также на Фигуры 4, 11 и 12, когда шар 64 подлежит освобождению, конфигурация захватного устройства 20 может быть изменена на освобождающую конфигурацию. Давление может быть увеличено выше по скважине над шаром 64, увеличивая силу, прикладываемую в осевом направлении на захватное устройство 20, и также на приводящую в действие втулку 34 посредством зацепления посадочных элементов 26 со ступенчатым профилем 38. По достижении заданной осевой силы срезные винты 40 будут срезаны, позволяя перемещение захватного устройства 20 и приводящей в действие втулки 34 в осевом направлении ниже по скважине. По существу, кольцевое углубление 42 может открыться, и при понижении давления текучей среды пружина 62 может переместить захватное устройство 20 в направлении вверх по скважине (влево, как показано на Фигурах), чтобы позволить расположение посадочных элементов 26 внутри кольцевого углубления 42, и позволяя освобождение шара 64. В этом случае, приводящая в действие втулка 34 может выполнять функцию освобождающей втулки.Referring now also to Figures 4, 11 and 12, when the
Как показано, шип 46 зацепляет шип 56 на вставной втулке 33, так что в конфигурации, показанной на Фигурах 4, 11 и 12, фиксирующее приспособление 44 образует второе зафиксированное состояние, удерживающее устройство 20 в радиально выдвинутой конфигурации, которая позволяет прохождение объекта, такого как еще один шар или инструмент, такой как переключающий инструмент или подобный.As shown, the
Обращаясь теперь к Фигурам 13, 14 и 15, показаны виды в продольном сечении, соответственно, захватного устройства 20, показывающий шип 46, вставной втулки 33, показывающий шип 56, и прокладочного кольца 54, показывающий шип 50.Turning now to Figures 13, 14 and 15, there are shown longitudinal sections, respectively, of a
Ясно, что варианты выполнения, описанные здесь, являются только примерами, и что различные модификации могут быть выполнены с ними без отступления от объема настоящего изобретения.It is clear that the embodiments described herein are only examples, and that various modifications can be made with them without departing from the scope of the present invention.
Например, любое подходящее фиксирующее приспособление может быть обеспечено. Фиксирующее приспособление может альтернативно или дополнительно содержать механический держатель, такой как срезной штифт или подобное.For example, any suitable locking device may be provided. The locking device may alternatively or additionally comprise a mechanical holder, such as a shear pin or the like.
В описанных примерах вариантов выполнения, захватное устройство используется внутри инструмента, который используется для операций гидравлического разрыва. Однако в общем, захватное устройство может быть использовано в любой ситуации, где объект должен быть захвачен. Например, захватное устройство может выполнять функцию привода, в котором перемещение устройства, чтобы привести в действие дополнительное устройство или процесс, может быть достигнуто при или после захвата объекта.In the described examples of embodiments, the gripper is used inside the tool, which is used for hydraulic fracturing operations. However, in general, a gripper can be used in any situation where an object needs to be gripped. For example, the gripping device may act as a drive in which movement of the device to actuate an additional device or process can be achieved during or after gripping an object.
Claims (47)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1304790.7 | 2013-03-15 | ||
| GBGB1304790.7A GB201304790D0 (en) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | Catching apparatus |
| PCT/GB2014/050780 WO2014140605A2 (en) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | Catching apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015144044A RU2015144044A (en) | 2017-04-24 |
| RU2651865C2 true RU2651865C2 (en) | 2018-04-24 |
Family
ID=48226486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144044A RU2651865C2 (en) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | Catching apparatus |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160040508A1 (en) |
| EP (1) | EP2971455A2 (en) |
| AU (1) | AU2014229776B2 (en) |
| CA (1) | CA2899568C (en) |
| GB (1) | GB201304790D0 (en) |
| RU (1) | RU2651865C2 (en) |
| WO (1) | WO2014140605A2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720049C1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-04-23 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Manifolds pipelines attachment mechanism in wellhead equipment |
| RU2719846C2 (en) * | 2016-01-08 | 2020-04-23 | ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН | Seat pocket system with collet chuck and method of hydrocarbon formation rupture |
| US11713638B2 (en) | 2016-01-08 | 2023-08-01 | Sc Asset Corporation | Collet baffle system and method for fracking a hydrocarbon formation |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9702221B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-07-11 | Peak Completion Technologies, Inc. | Downhole tools with ball trap |
| EP3093428B1 (en) | 2015-05-04 | 2019-05-29 | Weatherford Technology Holdings, LLC | Dual sleeve stimulation tool |
| EP3153656A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-12 | Welltec A/S | Downhole flow device |
| US10329867B2 (en) * | 2015-11-10 | 2019-06-25 | Ncs Multistage Inc. | Apparatuses and methods for enabling multistage hydraulic fracturing |
| CN107178353A (en) * | 2017-07-13 | 2017-09-19 | 重庆峰丽能源技术有限公司 | A kind of well head catches ball device |
| GB2569587B (en) * | 2017-12-20 | 2022-06-15 | Schoeller Bleckmann Oilfield Equipment Ag | Catcher device for downhole tool |
| US10787873B2 (en) * | 2018-07-27 | 2020-09-29 | Upwing Energy, LLC | Recirculation isolator for artificial lift and method of use |
| CN109538145A (en) * | 2019-01-08 | 2019-03-29 | 成都百胜野牛科技有限公司 | Plunger catcher |
| US11299953B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-04-12 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Seating assembly including a convertible landing seat |
| US11280146B2 (en) * | 2019-06-18 | 2022-03-22 | Jason Swinford | Fluid driven jarring device |
| US10760365B1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-09-01 | Jason Swinford | Fluid driven jarring device |
| WO2022256170A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | Schlumberger Technology Corporation | On demand low shock ball seat system and method |
| US11879307B2 (en) * | 2022-02-10 | 2024-01-23 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Object carrier, tool, method, and system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3054415A (en) * | 1959-08-03 | 1962-09-18 | Baker Oil Tools Inc | Sleeve valve apparatus |
| RU2314415C2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-01-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for multiple zone completion (variants) |
| EA013495B1 (en) * | 2006-03-24 | 2010-04-30 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Frac system without intervention |
| WO2010127457A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Packers Plus Energy Services Inc. | Sliding sleeve sub and method and apparatus for wellbore fluid treatment |
| US20110198096A1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Tejas Research And Engineering, Lp | Unlimited Downhole Fracture Zone System |
| WO2011117601A2 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Colin Smith | Downhole actuating apparatus |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090308588A1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and Apparatus for Exposing a Servicing Apparatus to Multiple Formation Zones |
| GB2478998B (en) | 2010-03-26 | 2015-11-18 | Petrowell Ltd | Mechanical counter |
| US8403068B2 (en) * | 2010-04-02 | 2013-03-26 | Weatherford/Lamb, Inc. | Indexing sleeve for single-trip, multi-stage fracing |
| US8356671B2 (en) * | 2010-06-29 | 2013-01-22 | Baker Hughes Incorporated | Tool with multi-size ball seat having segmented arcuate ball support member |
-
2013
- 2013-03-15 GB GBGB1304790.7A patent/GB201304790D0/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-03-14 CA CA2899568A patent/CA2899568C/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-03-14 WO PCT/GB2014/050780 patent/WO2014140605A2/en active Application Filing
- 2014-03-14 US US14/776,821 patent/US20160040508A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-14 RU RU2015144044A patent/RU2651865C2/en not_active IP Right Cessation
- 2014-03-14 EP EP14713238.5A patent/EP2971455A2/en not_active Withdrawn
- 2014-03-14 AU AU2014229776A patent/AU2014229776B2/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3054415A (en) * | 1959-08-03 | 1962-09-18 | Baker Oil Tools Inc | Sleeve valve apparatus |
| RU2314415C2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-01-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for multiple zone completion (variants) |
| EA013495B1 (en) * | 2006-03-24 | 2010-04-30 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Frac system without intervention |
| WO2010127457A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Packers Plus Energy Services Inc. | Sliding sleeve sub and method and apparatus for wellbore fluid treatment |
| US20110198096A1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Tejas Research And Engineering, Lp | Unlimited Downhole Fracture Zone System |
| WO2011117601A2 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Colin Smith | Downhole actuating apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2719846C2 (en) * | 2016-01-08 | 2020-04-23 | ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН | Seat pocket system with collet chuck and method of hydrocarbon formation rupture |
| US11713638B2 (en) | 2016-01-08 | 2023-08-01 | Sc Asset Corporation | Collet baffle system and method for fracking a hydrocarbon formation |
| RU2720049C1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-04-23 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Manifolds pipelines attachment mechanism in wellhead equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160040508A1 (en) | 2016-02-11 |
| CA2899568C (en) | 2018-01-16 |
| AU2014229776B2 (en) | 2016-11-10 |
| EP2971455A2 (en) | 2016-01-20 |
| RU2015144044A (en) | 2017-04-24 |
| WO2014140605A2 (en) | 2014-09-18 |
| GB201304790D0 (en) | 2013-05-01 |
| AU2014229776A1 (en) | 2015-08-06 |
| CA2899568A1 (en) | 2014-09-18 |
| WO2014140605A3 (en) | 2015-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2651865C2 (en) | Catching apparatus | |
| US20170342806A1 (en) | Wellbore actuators, treatment strings and methods | |
| US8668006B2 (en) | Ball seat having ball support member | |
| EP3049608B1 (en) | Breakway obturator for downhole tools | |
| US7426964B2 (en) | Release mechanism for downhole tool | |
| RU2451152C2 (en) | Locking device of limiter to be used with drive element of actuating device, and its application method | |
| RU2531407C2 (en) | Downhole device, downhole system and method for wellbore treatment | |
| US9926746B2 (en) | Actuating a downhole tool | |
| US9366109B2 (en) | Kobe sub, wellbore tubing string apparatus and method | |
| RU2663841C2 (en) | Shifting tool | |
| US8371389B2 (en) | Differential shifting tool and method of shifting | |
| CN108915660B (en) | Fracturing method of coiled tubing with internal blowout prevention function | |
| US9587453B2 (en) | Hydraulic jar and a flow control device usable in the hydraulic jar | |
| WO2007140310A1 (en) | Shear type circulation valve and swivel with open port reciprocating feature | |
| US11326414B1 (en) | Hydraulic jar and trigger device | |
| US20160032690A1 (en) | Actuating Apparatus | |
| CA2817777A1 (en) | Kobe sub, wellbore tubing string apparatus and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190315 |