RU2739882C1 - Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта - Google Patents
Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739882C1 RU2739882C1 RU2019138060A RU2019138060A RU2739882C1 RU 2739882 C1 RU2739882 C1 RU 2739882C1 RU 2019138060 A RU2019138060 A RU 2019138060A RU 2019138060 A RU2019138060 A RU 2019138060A RU 2739882 C1 RU2739882 C1 RU 2739882C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- inner sleeve
- branch pipe
- lower branch
- flow
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- 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
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовому оборудованию, в частности к оборудованию для заканчивания скважин, и может быть использовано для проведения гидроразрыва пласта и других операций по обработке скважин, а также для селективной добычи нефти и газа. Муфта для гидроразрыва пласта содержит корпус, выполненный из соединенных между собой верхнего и нижнего патрубков, внутреннюю втулку с отверстиями, стопорное кольцо для фиксации внутренней втулки в открытом или закрытом положении, уплотнители для герметизации, защищенные от прямого контакта с потоком. Нижний патрубок выполнен с отверстиями, совпадающими с отверстиями во внутренней втулке, позволяющими переход потока из внутреннего пространства во внешнее. В нижнем патрубке установлен центрирующий штифт. На внутренней втулке вырезан профиль, в котором установлен центрирующий штифт для защиты от вращения внутренней втулки и обеспечения полного совпадения отверстий в нижнем патрубке и во внутренней втулке относительно друг друга. Стопорное кольцо установлено внутри верхнего патрубка. На внутренней втулке вырезаны профили, в которые входит стопорное кольцо. Достигается технический результат - повышение надежности изделия в процессе многоразового открытия или закрытия муфты, за счёт упрощения конструкции и обеспечения изоляции уплотнителей от прямого контакта с потоком. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазовому оборудованию, в частности к оборудованию для заканчивания скважин. Изобретение можно использовать для проведения гидроразрыва пласта и других операций по обработке скважин, а также для селективной добычи нефти и газа.
Гидроразрыв пласта это способ интенсификации добычи нефтяных и газовых скважин и повышения приемистости нагнетательных скважин. Гидроразрыв проводится для создания в целевом пласте высокопроводящей трещины под действием жидкости, закачиваемой под давлением. Технология гидроразрыва пласта позволяет запускать в эксплуатацию бездействующие скважины, в которых добыча традиционными методами невозможна или является нерентабельной. Размер муфты совпадает с размером обсадной колонны, к которой она присоединяется. Способ заканчивания скважин с помощью муфт ГРП включает в себя спуск муфт в составе хвостовика в открытый или зацементированный ствол и дальнейшее проведение высокоточного и эффективного гидроразрыва пласта. Для управления муфтами используется ключ. Метод предполагает возможность добавления новых интервалов перфорации на любой желаемой глубине.
Известна муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом RU181716 U1, опуб. 26.07.2018. Активация муфты происходит при посадке шара в процессе проведения гидроразрыва пласта во время прокачивания жидкости для гидроразрыва. После проведения операции по гидроразрыву пласта все детали седла муфты растворяются в скважинной среде.
Известна разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва RU 2611083 C2, опуб. 21.02.2017 (прототип). Муфта для гидроразрыва пласта, состоящая из корпуса с отверстиями для обеспечения связи с пластом, выполненного из двух элементов соединенных между собой, указанные отверстия позволяют переход потока из внутреннего пространства во внешнее, внутренней втулки с отверстиями, стопорного кольца для фиксации внутренней втулки в открытом или закрытом положении, уплотнители для герметизации, защищенные от прямого контакта с потоком. Недостатком известного устройства является ненадежность и сложность конструкции.
Техническим результатом изобретения является возможность повышения надежности изделия в процессе многоразового открытия или закрытия муфты, что позволяет многократный переход из режима гидроразрыва пласта в режим цельного хвостовика. Также изобретение обеспечивает простоту в производстве и сборке изделия. Под «открытием» муфты подразумевается такое положение муфты, при котором предоставляется свободный доступ для потока жидкости в пласт для создания трещин в породе, под «закрытием» муфты подразумевается прекращение доступа для потока жидкости в пласт и полная изоляция внутреннего пространства от внешнего.
Муфта для гидроразрыва пласта, состоящая из корпуса, выполненного из соединенных между собой верхнего и нижнего патрубков, внутренней втулки с отверстиями, стопорного кольца для фиксации внутренней втулки в открытом или закрытом положении, уплотнителей для герметизации, защищенных от прямого контакта с потоком, при этом нижний патрубок выполнен с отверстиями, совпадающими с отверстиями во внутренней втулке, позволяющими переход потока из внутреннего пространства во внешнее, причем в нижнем патрубке установлен центрирующий штифт, а на внутренней втулке вырезан профиль, в котором установлен центрирующий штифт для защиты от вращения внутренней втулки и обеспечения полного совпадения отверстий в нижнем патрубке и во внутренней втулке относительно друг друга, при этом стопорное кольцо установлено внутри верхнего патрубка, а на внутренней втулке вырезаны профили в которые входит стопорное кольцо.
В верхний и нижний патрубки корпуса, соединены с помощью резьбового соединения, а для защиты от раскручивания используют установочный винт.
Отверстия нижнего патрубка и внутренней втулки выполнены с возможностью минимизации вероятности попадания внутрь шлама и потери величины потока.
Минимизация вероятности попадания внутрь шлама и потери величины потока обеспечивается наличием одинаковых отверстий в нижнем патрубке и внутренней втулке и выполнением их плоско-овальной формы (как следует из фиг. 1, 6, 8). Выполнение отверстий нижнего патрубка и внутренней втулки плоско-овальной формой уменьшает потери величины потока, а сам факт наличия в нижнем патрубке и втулке одинаковых отверстий минимизирует попадание шлама.
Стопорное кольцо выполнено для многоразового открытия или закрытия муфты.
Стопорное кольцо выполнено с возможностью настройки под требуемое усилие открытия или закрытия.
Конструкция изобретения представлено на чертежах, где:
Фиг. 1 - элементы муфты;
Фиг. 2 - муфта в сборе в продольном разрезе;
Фиг. 3 - внутренняя втулка в закрытом положении;
Фиг. 4 - внутренняя втулка в открытом положении;
Фиг. 5 - стопорное кольцо в увеличенном масштабе;
Фиг. 6 -внутренняя втулка с профилями для зацепления с ключом;
Фиг. 7 - к пояснению принципа работы центрирующего штифта;
Фиг. 8 - к пояснению о противошламовых отверстиях муфты;
Фиг. 9 - к поясненияю о механизме защиты уплотнений;
Фиг. 10 - схема муфты в скважине;
Фиг. 11 - схема ключа, расположенного внутри муфты;
Фиг. 12 - активация ключа, зацепление ключа с внутренней втулкой;
Фиг. 13 - открытие муфты, обеспечение связи трубного пространства с пластом;
Фиг. 14 - возникновение трещин в скважине.
На Фиг. 1-2 показана конструкция муфты. На Фиг. 3-9 показаны конструктивные особенности, на рис. Фиг. 10-14 - принцип работы муфты.
Муфта включает в себя корпус, который состоит из двух элементов: верхний патрубок 3 и нижний патрубок 2. Отверстия 18 в нижнем патрубке 2, которые совпадают с отверстиями 17 во внутренней втулке 1. Центрирующий штифт 8 установлен в нижнем патрубке 2, профиль 11 находится на внутренней втулке 1. В верхнем патрубке 3 установлено стопорное кольцо 4, которое фиксирует внутреннюю втулку 1 в открытом или закрытом положении. Также на внутренней втулке 1 вырезаны профили 14, 15, в которые входит стопорное кольцо буртиком (выступом, на фиг. не отмечен), расположенным на внутренней стороне стопорного кольца. Для гермитизации системы в верхнем патрубке 3 и нижнем патрубке 2 установлены уплотнения 7, защиту которых обеспечивает внутренняя втулка 1. Верхний патрубок соединен с нижним патрубком с помощью резьбового соединения, а для защиты от раскручивания предусмотрены установочные винты 5. Для защиты от преждевременного открытия муфты установлены срезные винты 6, которые совпадают с профилем 16 на внутренней втулке 1. С помощью срезных винтов 6 регулируется усилие первого открытия муфты.
На фиг. 3 представлена муфта в зактрытом положении. В данном положении поток 21 свободно проходит через муфту, отверстия 14 во внутренней втулке 1 не совпадают с отверстиями 18 в нижнем патрубке 2. Стопорное кольцо 4 буртиком входит в профиль 14, что обеспечивает защиту от преждевременного открытия. В данном положении уплотнения 7 не находятся в прямом контакте с потоком 21.
На фиг. 4 представлена муфта в открытом положении. В данном положении открывается доступ для потока 21 во внешнее пространство муфты. Отверстия 18 в нижнем патрубке 2 полностью совпадают с отверстиями 17 во внутренней втулке 1. Центрирующий штифт 8 обеспечивает защиту от вращения внутренней втулки при перемещении в открытое положение, и отверстия 17 и 18 находятся на одной линии. Стопорное кольцо 4 входит в профиль 15, что обеспечивает защиту от преждевременного открытия. Уплотнения 7 не находятся в прямом контакте с потоком 21.
Принцип работы изделия (см. фиг. 10-14).
Муфта спускается в скважину в составе хвостовика. Муфта соединяется с обсадными трубами на участке между двумя пакерами. При спуске муфта находится в закрытом положении. Поток скважинной жидкости свободно проходит по внутреннему пространству без доступа к внешнему пространству (фиг. 10).
Для проведения гидроразрыва пласта сначала активируются пакеры, которые обеспечивают изоляцию интервалов. Затем в скважину на гибких насосно-компрессорных трубах (ГНКТ) спускается ключ. После достижения необходимой глубины ключ активируется путем закачки жидкости в ГНКТ (фиг. 11). Далее ключ поднимается вверх. Когда ключ попадает в профиль 13 на внутренней втулке 1, на поверхности фиксируется изменение усилия (фиг. 12). Затем при повышении тягового усилия срезные винты 5 срезаются, и происходит перемещение внутренней втулки 1 в открытое положение. Отверстия 18 на нижнем патрубке 2 совпадают с отверстиями 17 во внутренней втулке 1, что обеспечивает связь трубного пространства со внешним. Затем ключ поднимается на поверхность или на следующий интервал для открытия следующей муфты (фиг. 13). Дальнейшая закачка жидкости приводит к созданию трещин в породе, повышение давления закачки приводит к расширению трещин (фиг. 14). После операции приемистость скважины повышается.
Claims (4)
1. Муфта для гидроразрыва пласта, состоящая из корпуса, выполненного из соединенных между собой верхнего и нижнего патрубков, внутренней втулки с отверстиями, стопорного кольца для фиксации внутренней втулки в открытом или закрытом положении, уплотнителей для герметизации, защищенных от прямого контакта с потоком, при этом нижний патрубок выполнен с отверстиями, совпадающими с отверстиями во внутренней втулке, позволяющими переход потока из внутреннего пространства во внешнее, отличающаяся тем, что в нижнем патрубке установлен центрирующий штифт, а на внутренней втулке вырезан профиль, в котором установлен центрирующий штифт для защиты от вращения внутренней втулки и обеспечения полного совпадения отверстий в нижнем патрубке и во внутренней втулке относительно друг друга, при этом стопорное кольцо установлено внутри верхнего патрубка, а на внутренней втулке вырезаны профили, в которые входит стопорное кольцо.
2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что верхний и нижний патрубки корпуса соединены с помощью резьбового соединения, а для защиты от раскручивания используют установочный винт.
3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия нижнего патрубка и внутренней втулки выполнены с возможностью минимизации вероятности попадания внутрь шлама и потери величины потока.
4. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что стопорное кольцо выполнено для многоразового открытия или закрытия муфты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138060A RU2739882C1 (ru) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138060A RU2739882C1 (ru) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2739882C1 true RU2739882C1 (ru) | 2020-12-29 |
Family
ID=74106401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019138060A RU2739882C1 (ru) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2739882C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2630327A1 (en) * | 2010-10-18 | 2013-08-28 | NCS Oilfield Services Canada Inc. | Tools and methods for use in completion of a wellbore |
| RU2567905C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2015-11-10 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" (АО "Новомет-Пермь") | Муфта для многостадийного гидроразрыва пласта |
| RU2611083C2 (ru) * | 2013-12-04 | 2017-02-21 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва |
| CN106593352A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 电控滑套及压裂管柱 |
| RU181716U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-07-26 | Акционерное общество "ОКБ Зенит" АО "ОКБ Зенит" | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом |
| RU2683294C1 (ru) * | 2014-10-02 | 2019-03-27 | ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН | Система для последовательного открытия отверстий вдоль скважины для обеспечения возможности подачи через них текучей среды |
-
2019
- 2019-11-26 RU RU2019138060A patent/RU2739882C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2630327A1 (en) * | 2010-10-18 | 2013-08-28 | NCS Oilfield Services Canada Inc. | Tools and methods for use in completion of a wellbore |
| RU2611083C2 (ru) * | 2013-12-04 | 2017-02-21 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Разрывная муфта и положительная индикация открытия муфты для гидроразрыва |
| RU2683294C1 (ru) * | 2014-10-02 | 2019-03-27 | ЭсСи ЭССЕТ КОРПОРЕЙШН | Система для последовательного открытия отверстий вдоль скважины для обеспечения возможности подачи через них текучей среды |
| RU2567905C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2015-11-10 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" (АО "Новомет-Пермь") | Муфта для многостадийного гидроразрыва пласта |
| CN106593352A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 电控滑套及压裂管柱 |
| RU181716U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-07-26 | Акционерное общество "ОКБ Зенит" АО "ОКБ Зенит" | Муфта гидроразрыва пласта с растворимым седлом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8215401B2 (en) | Expandable ball seat | |
| RU2615196C2 (ru) | Элементы протирающей цементировочной пробки и способы обработки окружающей скважину среды для интенсификации притока | |
| US8695716B2 (en) | Multi-zone fracturing completion | |
| US9739127B2 (en) | Method and system for operating a downhole tool, for fracturing a formation and/or for completing a wellbore | |
| CA2732062C (en) | System and method for positioning a bottom hole assembly in a horizontal well | |
| RU2599748C2 (ru) | Забойная система клапанов с гильзовым затвором и способ ее применения | |
| US8201632B2 (en) | Downhole valve assembly and actuation device for a downhole valve assembly | |
| EP2705207B1 (en) | Liner cementation process and system | |
| CA2731511C (en) | Expandable ball seat | |
| US9260939B2 (en) | Systems and methods for reclosing a sliding side door | |
| AU2013340898A1 (en) | Barrier testing method | |
| AU2012295502B2 (en) | Processes for fracturing a well | |
| EP3475522B1 (en) | Downhole drilling system | |
| RU2739882C1 (ru) | Муфта для многостадийного гидравлического разрыва пласта | |
| US20170175485A1 (en) | Downhole system | |
| DK202170143A1 (en) | Well Tool Having a Removable Collar for Allowing Production Fluid Flow | |
| RU2777032C1 (ru) | Комплект оборудования для многостадийного гидроразрыва пласта | |
| US9115549B2 (en) | Method and apparatus for injecting gas into a reservoir | |
| EP4397838A2 (en) | Downhole drilling system | |
| EP3216975A1 (en) | Downhole system |