Nova Patents
RU2612373C2

Setting tool

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: group of inventions relates to oil and gas equipment. Release device for disconnection comprises a base element extending in a longitudinal direction and a connecting element arranged in continuation of base element. Connecting element constitutes distal end of release device and is adapted to be coupled to a downhole object. Connecting element is releasably coupled to base element by an activatable release mechanism, comprising an activatable sleeve slidable in longitudinal direction and a key element having a plurality of key fingers, flexible in an inwards radial direction and adapted to latch onto connecting element. Inwards flexibility of key fingers is controlled by position of locking sleeve. Release mechanism further comprises a release spring forcing locking sleeve and key element in mutually opposite directions. Activatable locking sleeve is hydraulically activated by injection of a hydraulic fluid into an expandable space, defined, at least partly, by a piston face of locking sleeve. Invention also relates to downhole setting tool for setting an object in a well shaft and to a method of disconnection of downhole object. EFFECT: technical result is improvement of setting tool configured for disconnection from downhole object to prevent sticking of tool in well. 17 cl, 9 dwg

RU2612373C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 7

Term

6.2 yearsleft in the term

Expires 20 December 2032.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Expires

27 claims: 27 independent, 0 dependent

  1. 1
    An apparatus (10) for detachably designed for attachment detachably downhole object (80) such as plugs or the running tool to the installation tool, the detachment apparatus extends between the proximal end (10a) intended for connection to an installation tool, and a distal end (10b), designed for connection to a downhole object, the apparatus for removing comprises:1. Устройство (10) для отсоединения, предназначенное для присоединения с возможностью отсоединения скважинного предмета (80), например спускного инструмента или пробки, к установочному инструменту, причем устройство для отсоединения проходит между ближним концом (10а), предназначенным для соединения с установочным инструментом, и дальним концом (10b), предназначенным для соединения со скважинным предметом, при этом устройство для отсоединения содержит: 1. Устройство (10) для отсоединения, предназначенное для присоединения с возможностью отсоединения скважинного предмета (80), например спускного инструмента или пробки, к установочному инструменту, причем устройство для отсоединения проходит между ближним концом (10а), предназначенным для соединения с установочным инструментом, и дальним концом (10b), предназначенным для соединения со скважинным предметом, при этом устройство для отсоединения содержит: - базовый элемент (16), проходящий в продольном направлении, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит: - соединительный элемент (11), расположенный в продолжение базового элемента, причем соединительный элемент представляет собой дальний конец устройства для отсоединения и предназначен для присоединения к скважинному предмету, причем соединительный элемент присоединен с возможностью отсоединения к базовому элементу посредством активируемого механизма (60) отсоединения, содержащего активируемую стопорную втулку (14), выполненную с возможностью скольжения в продольном направлении, и фиксирующий элемент (13), имеющий множество фиксирующих пальцев (131), выполненных с возможностью изгиба в радиально внутреннем направлении и с возможностью фиксации на соединительном элементе, при этом изгиб фиксирующих пальцев во внутреннем направлении регулируется положением стопорной втулки, причем механизм отсоединения дополнительно содержит оттяжную пружину (15), действующую на стопорную втулку и фиксирующий элемент во взаимно противоположных направлениях, при этом активируемая стопорная втулка выполнена с возможностью гидравлической активации путем впрыска гидравлической жидкости в расширяемое пространство (18), образуемое по меньшей мере частично поверхностью (142) поршня стопорной втулки, причем гидравлическая жидкость, подаваемая в расширяемое пространство под давлением, действует на стопорную втулку в направлении дальнего конца устройства для отсоединения, сжимая таким образом оттяжную пружину, при этом оттяжная пружина выполнена с возможностью перемещения стопорной втулки в положение отсоединения в результате активации стопорной втулки с активацией, таким образом, механизма отсоединения и обеспечения возможности отделения соединительного элемента от базового элемента.
  2. 2
    - A base member (16) extending in the longitudinal direction, - базовый элемент (16), проходящий в продольном направлении, 2. Устройство для отсоединения по п. 1, в котором базовый элемент содержит канал (121) для текучей среды для подачи гидравлической жидкости в расширяемое пространство.
  3. 3
    characterized in that it further comprises:отличающееся тем, что оно дополнительно содержит: 3. Устройство для отсоединения по п. 2, в котором активируемая стопорная втулка расположена с возможностью скольжения вокруг по меньшей мере части базового элемента, причем расширяемое пространство по меньшей мере частично образовано базовым элементом и поверхностью поршня стопорной втулки.
  4. 4
    - A connecting element (11) situated in the continuation of the base member, the connecting member is a distal end and a disconnect device for connection to a downhole object, - соединительный элемент (11), расположенный в продолжение базового элемента, причем соединительный элемент представляет собой дальний конец устройства для отсоединения и предназначен для присоединения к скважинному предмету, 4. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, в котором базовый элемент содержит кольцеобразный канал (161), окружающий выступающую центральную часть (12) базового элемента, проходящего в продольном направлении, при этом активируемая стопорная втулка расположена с возможностью скольжения вокруг выступающей центральной части, а также расположена с возможностью скольжения между положением фиксации, в котором стопорная втулка предотвращает перемещение фиксирующих пальцев в радиально внутреннем направлении и положением отсоединения, в котором фиксирующие пальцы выполнены с возможностью изгиба во внутреннем направлении.
  5. 5
    the connecting member is connected detachably to the base element by means of the activatable mechanism (60) releasably containing activated locking sleeve (14) provided slidably in the longitudinal direction, and a fixing member (13) having a plurality of locking pins (131) provided with the ability to bend in the radially inward direction and fixable on the coupling member, while bending the locking fingers inwardly adjusted position of the locking sleeve, and the mechanism of detaching further comprises a return spring (15) acting on the locking sleeve and the locking element in opposite directions , with activated locking sleeve is adapted to the hydraulic activation by injecting hydraulic fluid into the expandable space (18) formed by at least partial surface (142) of the piston of the locking sleeve, the hydraulic fluid fed into the expandable space is pressurized, it acts on the locking sleeve toward the distal end of the device for releasably gripping thereby return spring, wherein the return spring is adapted to move the locking sleeve in the position of disconnection in the activation of the locking sleeve to activation thus mechanism for disconnecting and allow separation of the connecting element from the base element. причем соединительный элемент присоединен с возможностью отсоединения к базовому элементу посредством активируемого механизма (60) отсоединения, содержащего активируемую стопорную втулку (14), выполненную с возможностью скольжения в продольном направлении, и фиксирующий элемент (13), имеющий множество фиксирующих пальцев (131), выполненных с возможностью изгиба в радиально внутреннем направлении и с возможностью фиксации на соединительном элементе, при этом изгиб фиксирующих пальцев во внутреннем направлении регулируется положением стопорной втулки, причем механизм отсоединения дополнительно содержит оттяжную пружину (15), действующую на стопорную втулку и фиксирующий элемент во взаимно противоположных направлениях, при этом активируемая стопорная втулка выполнена с возможностью гидравлической активации путем впрыска гидравлической жидкости в расширяемое пространство (18), образуемое по меньшей мере частично поверхностью (142) поршня стопорной втулки, причем гидравлическая жидкость, подаваемая в расширяемое пространство под давлением, действует на стопорную втулку в направлении дальнего конца устройства для отсоединения, сжимая таким образом оттяжную пружину, при этом оттяжная пружина выполнена с возможностью перемещения стопорной втулки в положение отсоединения в результате активации стопорной втулки с активацией, таким образом, механизма отсоединения и обеспечения возможности отделения соединительного элемента от базового элемента. 5. Устройство для отсоединения по п. 4, в котором часть активируемой стопорной втулки окружает часть кольцеобразного канала, образуя при этом расширяемое пространство, предназначенное для расширения путем подачи гидравлической жидкости по каналу для текучей среды, расположенному в базовом элементе, причем стопорная втулка выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении к дальнему концу устройства для отсоединения и тем самым активации, при этом оттяжная пружина (15) выполнена с возможностью перемещения активированной стопорной втулки в противоположном направлении в положение отсоединения после прекращения подачи гидравлической жидкости.
  6. 6
    2. The apparatus of claim detachment. 1, wherein the base member comprises a channel (121) for supplying fluid to the hydraulic fluid in the expandable space. 2. Устройство для отсоединения по п. 1, в котором базовый элемент содержит канал (121) для текучей среды для подачи гидравлической жидкости в расширяемое пространство. 6. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3 или 5, в котором базовый элемент содержит проходящий в радиальном направлении штифт (123), выполненный с возможностью предотвращения перемещения стопорной втулки посредством оттяжной пружины в направлении от дальнего конца устройства для отсоединения в положение отсоединения до активации активируемой стопорной втулки.
  7. 7
    3. The apparatus of claim detachment. 2, which is activated by the locking sleeve slidably around at least a portion of the base member, the expandable space is at least partially formed by the surface of the base member and the locking piston bushing. 3. Устройство для отсоединения по п. 2, в котором активируемая стопорная втулка расположена с возможностью скольжения вокруг по меньшей мере части базового элемента, причем расширяемое пространство по меньшей мере частично образовано базовым элементом и поверхностью поршня стопорной втулки. 7. Устройство для отсоединения по п. 3, в котором стопорная втулка содержит направляющий паз (141), взаимодействующий со штифтом, при этом стопорная втулка выполнена с возможностью поворота при перемещении стопорной втулки к дальнему концу устройства для отсоединения посредством подачи гидравлической жидкости в расширяемую камеру.
  8. 8
    4. Apparatus for removing of claim. 1-3, wherein the base member comprises an annular channel (161) surrounding a projecting central portion (12) of the base member extending in the longitudinal direction, the activated locking sleeve is slidably mounted around the protruding central portion, and is slidably between the fixing position in which the locking sleeve prevents movement of the locking fingers in a radially inward direction and disconnecting position in which the locking fingers are configured to bend inwardly. 4. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, в котором базовый элемент содержит кольцеобразный канал (161), окружающий выступающую центральную часть (12) базового элемента, проходящего в продольном направлении, при этом активируемая стопорная втулка расположена с возможностью скольжения вокруг выступающей центральной части, а также расположена с возможностью скольжения между положением фиксации, в котором стопорная втулка предотвращает перемещение фиксирующих пальцев в радиально внутреннем направлении и положением отсоединения, в котором фиксирующие пальцы выполнены с возможностью изгиба во внутреннем направлении. 8. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, 5 или 7, в котором соединительный элемент содержит первое углубление (113), расположенное на его наружной поверхности, для образования ловильной шейки.
  9. 9
    5. The apparatus of claim detachment. 4, wherein a portion of activated locking sleeve surrounds a portion of the annular channel, thus forming an expandable space intended for the expansion of the hydraulic fluid through the supply channel for the fluid, located in the base member, wherein the locking sleeve is provided with movable in longitudinal direction to the distal end of the device for disconnecting and thereby activate, while return spring (15) is movable locking sleeve activated in the opposite direction to detach after cessation of supply of hydraulic fluid. 5. Устройство для отсоединения по п. 4, в котором часть активируемой стопорной втулки окружает часть кольцеобразного канала, образуя при этом расширяемое пространство, предназначенное для расширения путем подачи гидравлической жидкости по каналу для текучей среды, расположенному в базовом элементе, причем стопорная втулка выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении к дальнему концу устройства для отсоединения и тем самым активации, при этом оттяжная пружина (15) выполнена с возможностью перемещения активированной стопорной втулки в противоположном направлении в положение отсоединения после прекращения подачи гидравлической жидкости. 9. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, 5 или 7, в котором соединительный элемент содержит второе углубление (111), обращенное вовнутрь и расположенное внутри в соединительном элементе, образуя тем самым ловильную шейку.
  10. 10
    6. An apparatus for removing of claim. 1-3 or 5, wherein the base member comprises a radially extending pin (123) adapted to prevent movement of the locking sleeve by means of return spring in a direction from the distal end of the device to disconnect switch disconnecting activated before activating the locking sleeve. 6. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3 или 5, в котором базовый элемент содержит проходящий в радиальном направлении штифт (123), выполненный с возможностью предотвращения перемещения стопорной втулки посредством оттяжной пружины в направлении от дальнего конца устройства для отсоединения в положение отсоединения до активации активируемой стопорной втулки. 10. Скважинный установочный инструмент (1) для установки предмета, например пробки, в стволе скважины, проходящий между ближним концом (1а), предназначенным для соединения с инструментальным снарядом, и дальним концом (1b), обращенным к устанавливаемому предмету, причем скважинный установочный инструмент содержит - ударный цилиндр (20), образующий поршневую камеру (201), - гидравлический поршень (22), расположенный с возможностью скольжения в поршневой камере для создания воздействия в продольном направлении путем подачи гидравлической жидкости в поршневую камеру, и - первый шток (21) поршня, проходящий от гидравлического поршня, при этом скважинный установочный инструмент содержит устройство (10) для отсоединения по любому из пп. 1-9, предназначенное для соединения с возможностью отсоединения штока поршня со скважинным предметом.
  11. 11
    7. The apparatus of claim detachment. 3, wherein the locking sleeve comprises a guide groove (141) cooperating with the pin, wherein the locking sleeve is rotatable with the locking sleeve is moved to the distal end of the detachment apparatus by supplying hydraulic fluid into the expandable chamber . 7. Устройство для отсоединения по п. 3, в котором стопорная втулка содержит направляющий паз (141), взаимодействующий со штифтом, при этом стопорная втулка выполнена с возможностью поворота при перемещении стопорной втулки к дальнему концу устройства для отсоединения посредством подачи гидравлической жидкости в расширяемую камеру. 11. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 10, дополнительно содержащий гидравлическую систему, содержащую насосную установку, выполненную с возможностью приведения в действие электродвигателем, причем насосная установка выполнена с возможностью подачи гидравлической жидкости в поршневую камеру и в расширяемое пространство устройства для отсоединения, при этом стопорная втулка выполнена с возможностью активации посредством подачи гидравлической жидкости в расширяемое пространство.
  12. 12
    8. Apparatus for disconnecting any of claims. 1-3, 5 or 7, wherein the connecting element comprises a first recess (113) located on its outer surface for forming a fishing neck. 8. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, 5 или 7, в котором соединительный элемент содержит первое углубление (113), расположенное на его наружной поверхности, для образования ловильной шейки. 12. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 10 или 11, в котором первый шток поршня содержит канал (211) для текучей среды, предназначенный для подачи гидравлической жидкости к устройству для отсоединения.
  13. 13
    9. An apparatus for removing of claim. 1-3, 5 or 7, wherein the connecting element comprises a second recess (111) facing inwards and located inside in the connecting member, thereby forming a fishing neck. 9. Устройство для отсоединения по любому из пп. 1-3, 5 или 7, в котором соединительный элемент содержит второе углубление (111), обращенное вовнутрь и расположенное внутри в соединительном элементе, образуя тем самым ловильную шейку. 13. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 12, в котором канал для текучей среды первого штока поршня соединен с возможностью передачи текучей среды с поршневой камерой и каналом для текучей среды базового элемента, причем канал для текучей среды первого штока поршня выполнен с возможностью подачи гидравлической жидкости к устройству для отсоединения.
  14. 14
    10. The downhole installation tool (1) for mounting an object, such as cork, in the borehole, extending between the proximal end (1a) intended to be connected to the tool shell, and a distal end (1b), facing the settable subject, wherein the downhole installation tool It contains 10. Скважинный установочный инструмент (1) для установки предмета, например пробки, в стволе скважины, проходящий между ближним концом (1а), предназначенным для соединения с инструментальным снарядом, и дальним концом (1b), обращенным к устанавливаемому предмету, причем скважинный установочный инструмент содержит 14. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий стопорный элемент (17), имеющий множество стопорных пальцев (171), выполненных с возможностью изгиба в радиальном направлении и с возможностью фиксации в углублении на наружной поверхности соединительного элемента устройства для отсоединения при перемещении гидравлического поршня по всей длине к ближнему концу скважинного установочного инструмента.
  15. 15
    - Stroke cylinder (20) defining a piston chamber (201), - ударный цилиндр (20), образующий поршневую камеру (201), 15. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий промежуточный элемент (25), проходящий от ударного цилиндра к дальнему концу скважинного установочного инструмента.
  16. 16
    - The hydraulic piston (22) slidably disposed in the piston chamber to generate impacts in the longitudinal direction by supplying hydraulic fluid into the piston chamber, and - гидравлический поршень (22), расположенный с возможностью скольжения в поршневой камере для создания воздействия в продольном направлении путем подачи гидравлической жидкости в поршневую камеру, и 16. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий механический привод (40), предназначенный для перемещения всего скважинного установочного инструмента в ствол (70) скважины.
  17. 17
    - The first rod (21) of the piston, extending from the hydraulic piston, wherein the setting tool comprises a downhole device (10) for detaching of claim. 1-9 adapted for releasably connecting to the piston rod with a downhole object. - первый шток (21) поршня, проходящий от гидравлического поршня, при этом скважинный установочный инструмент содержит устройство (10) для отсоединения по любому из пп. 1-9, предназначенное для соединения с возможностью отсоединения штока поршня со скважинным предметом. 17. Способ отсоединения скважинного предмета, например спускного инструмента или пробки, от скважинного установочного инструмента по любому из пп. 10-16, причем данный способ включает следующие шаги:- подают гидравлическую жидкость к устройству для отсоединения, в результате чего стопорная втулка перемещается с поворотом вокруг продольной оси к дальнему концу устройства для отсоединения, - прекращают подачу гидравлической жидкости к устройству для отсоединения, в результате чего оттяжная пружина перемещает стопорную втулку в положение отсоединения, обеспечивая перемещение фиксирующих пальцев в радиально внутреннем направлении, и - прикладывают тянущее усилие на устройство для отсоединения путем перемещения гидравлического поршня или вытягивания всего скважинного установочного инструмента, вследствие чего фиксирующие пальцы выходят из взаимодействия с соединительным элементом.
  18. 18
    11. The wellbore installation tool (1) according to claim. 10, further comprising a hydraulic system comprising a pump unit arranged to actuate the motor and pump unit arranged to supply hydraulic fluid to the piston chamber, and an expandable device for detaching space, wherein the locking sleeve is adapted to be activated by the supply of hydraulic fluid to the expandable space. 11. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 10, дополнительно содержащий гидравлическую систему, содержащую насосную установку, выполненную с возможностью приведения в действие электродвигателем, причем насосная установка выполнена с возможностью подачи гидравлической жидкости в поршневую камеру и в расширяемое пространство устройства для отсоединения, при этом стопорная втулка выполнена с возможностью активации посредством подачи гидравлической жидкости в расширяемое пространство.
  19. 19
    12. The wellbore installation tool (1) according to claim. 10 or 11, wherein the first piston rod comprises a channel (211) for fluid for supplying hydraulic fluid to the device for disconnection. 12. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 10 или 11, в котором первый шток поршня содержит канал (211) для текучей среды, предназначенный для подачи гидравлической жидкости к устройству для отсоединения.
  20. 20
    13. The wellbore installation tool (1) according to claim. 12 wherein the fluid conduit is connected to the first piston rod to transmit fluid to the piston chamber and the fluid channel of the base member, wherein the fluid channel of the first piston rod is adapted to supplying hydraulic fluid to the device for disconnection. 13. Скважинный установочный инструмент (1) по п. 12, в котором канал для текучей среды первого штока поршня соединен с возможностью передачи текучей среды с поршневой камерой и каналом для текучей среды базового элемента, причем канал для текучей среды первого штока поршня выполнен с возможностью подачи гидравлической жидкости к устройству для отсоединения.
  21. 21
    14. The wellbore installation tool (1) according to any one of claims. 10, 11 or 13, further comprising a stopper member (17) having a plurality of locking pins (171) arranged to bend in the radial direction and fixable in the recess on the outer surface of the connecting element of the device for disconnection when the hydraulic piston along the entire length to the proximal end of the downhole installation tool. 14. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий стопорный элемент (17), имеющий множество стопорных пальцев (171), выполненных с возможностью изгиба в радиальном направлении и с возможностью фиксации в углублении на наружной поверхности соединительного элемента устройства для отсоединения при перемещении гидравлического поршня по всей длине к ближнему концу скважинного установочного инструмента.
  22. 22
    15. The wellbore installation tool (1) according to any one of claims. 10, 11 or 13, further comprising an intermediate member (25) extending from the hammer to the distal end of the cylinder installation tool downhole. 15. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий промежуточный элемент (25), проходящий от ударного цилиндра к дальнему концу скважинного установочного инструмента.
  23. 23
    16. The wellbore installation tool (1) according to any one of claims. 10, 11 or 13, further comprising a mechanical actuator (40) for moving the entire downhole tool mounting shaft (70) of the well. 16. Скважинный установочный инструмент (1) по любому из пп. 10, 11 или 13, дополнительно содержащий механический привод (40), предназначенный для перемещения всего скважинного установочного инструмента в ствол (70) скважины.
  24. 24
    17. A method for disconnecting downhole tool, such as the running tool and plugs from downhole installation tool of claim. 10-16, the method comprising the following steps:17. Способ отсоединения скважинного предмета, например спускного инструмента или пробки, от скважинного установочного инструмента по любому из пп. 10-16, причем данный способ включает следующие шаги:
  25. 25
    - Hydraulic fluid fed to the device for disconnection, whereby the locking sleeve is moved with the rotation around the longitudinal axis of the distal end of the device for removably - подают гидравлическую жидкость к устройству для отсоединения, в результате чего стопорная втулка перемещается с поворотом вокруг продольной оси к дальнему концу устройства для отсоединения,
  26. 26
    - The feed of hydraulic fluid to the device for disconnection, whereby return spring locking sleeve moves in disconnection position, providing a moving locking fingers radially inward direction, and - прекращают подачу гидравлической жидкости к устройству для отсоединения, в результате чего оттяжная пружина перемещает стопорную втулку в положение отсоединения, обеспечивая перемещение фиксирующих пальцев в радиально внутреннем направлении, и
  27. 27
    - Pulling force is applied to the device for disconnecting the hydraulic piston by moving or pulling the entire downhole installation tool, whereby the locking fingers emerge from the interaction with the connector element. - прикладывают тянущее усилие на устройство для отсоединения путем перемещения гидравлического поршня или вытягивания всего скважинного установочного инструмента, вследствие чего фиксирующие пальцы выходят из взаимодействия с соединительным элементом.
Independent claims27