RU2822188C1 - Electrical downhole disconnector - Google Patents

Electrical downhole disconnector Download PDF

Info

Publication number
RU2822188C1
RU2822188C1 RU2023106433A RU2023106433A RU2822188C1 RU 2822188 C1 RU2822188 C1 RU 2822188C1 RU 2023106433 A RU2023106433 A RU 2023106433A RU 2023106433 A RU2023106433 A RU 2023106433A RU 2822188 C1 RU2822188 C1 RU 2822188C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
spool
adapter
disconnection mechanism
disconnector
Prior art date
Application number
RU2023106433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Игорьевич Тулаев
Александр Васильевич Головачев
Алексей Юрьевич Чирков
Original Assignee
Акционерное общество "БашВзрывТехнологии"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "БашВзрывТехнологии" filed Critical Акционерное общество "БашВзрывТехнологии"
Application granted granted Critical
Publication of RU2822188C1 publication Critical patent/RU2822188C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry and can be used in downhole operations when it is necessary to disconnect one part of equipment from another. Device contains a head with a disconnection mechanism arranged in it, which consists of an adapter and a housing with a collet installed in it, having a fixing piston, and connected to the adapter. Disconnection mechanism drive is connected to the disconnection mechanism housing, which includes a housing with a cover, installed in it a cylinder equipped with a slide valve and a spring, an upper spring-loaded contact installed in the cover, a lower spring-loaded contact installed in the cylinder, and a spool valve locking device.
EFFECT: reduced time of actuation of device for disconnection of assembly parts, reduced time of stuck assembly lifting and creation of emergency.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при проведении внутрискважинных работ при необходимости разъединения одной части оборудования от другой. The invention relates to the oil and gas industry and can be used when carrying out downhole work if it is necessary to disconnect one piece of equipment from another.

Известен скважинный разъединитель, включающий верхнюю и нижнюю разъединяемые части, соединенные замком, отмыкаемым подвижной втулкой, которая имеет возможность перемещения под действием избыточного давления, причем верхняя часть разъединителя выполнена в виде переводника, с которым связан замок, выполненный в виде цанги, зафиксированной подвижной втулкой, имеющей возможность перемещения под действием избыточного давления, создаваемого в затрубном пространстве, и соединенной с поршнем, помещенным в кольцевую цилиндрическую полость, гидравлически связанную с внутренней полостью колонны труб, причем цанга имеет многогранный паз и соединена с переводником, имеющим сверху присоединительную резьбу, нижняя часть разъединителя выполнена в виде штока, верхний конец которого имеет многогранную форму и помещен в многогранный паз цанги, а его нижний конец имеет присоединительную резьбу (см патент RU 2278945, МПК 8 Е21В 17/06, 2006 г.).A downhole disconnector is known, including upper and lower detachable parts connected by a lock, unlocked by a movable sleeve, which can move under the influence of excess pressure, and the upper part of the disconnector is made in the form of a sub, to which is connected a lock made in the form of a collet, fixed by a movable sleeve, having the ability to move under the influence of excess pressure created in the annulus, and connected to a piston placed in an annular cylindrical cavity, hydraulically connected to the internal cavity of the pipe string, and the collet has a multifaceted groove and is connected to a sub having a connecting thread on top, the lower part of the disconnector made in the form of a rod, the upper end of which has a multifaceted shape and is placed in a multifaceted groove of the collet, and its lower end has a connecting thread (see patent RU 2278945, IPC 8 E21B 17/06, 2006).

Недостатком данного устройства является необходимость создания перепада давления в межколонном и колонном пространствах для срабатывания (разъединения) устройства в скважине, при этом величина перепада давления должна быть достаточной для перемещения поршня вверх. Для выполнения данного условия необходимо строгое соблюдение конструктивных размеров устройства, привязанных непосредственно к типоразмеру эксплуатационной колонны скважины, в которую спускается данный скважинный разъединитель.The disadvantage of this device is the need to create a pressure difference in the annular and casing spaces to activate (disconnect) the device in the well, while the pressure difference must be sufficient to move the piston upward. To fulfill this condition, it is necessary to strictly adhere to the design dimensions of the device, which are tied directly to the standard size of the production string of the well into which this downhole disconnector is lowered.

Известно устройство для разъединения оборудования при проведении внутрискважинных работ с одновременным разъединением электрических либо гидравлических линий. Устройство включает верхнюю и нижнюю части, герметично вставленные и зафиксированные друг относительно друга. Устройство выполнено с возможностью одновременного разъединения оборудования и электрических либо гидравлических линий. Стопорные элементы выполнены в виде срезных штифтов, или в виде срезных колец, или упругих кольцевых элементов, расположенных в проточке, либо цанговых или пружинных фиксаторов. Герметизация обеспечивается уплотнительными элементами в виде колец, сальников, манжет, причем электрическая либо гидравлическая линия закрепляется с помощью прижимов на верхней и нижней частях устройства для разъединения оборудования при проведении внутрискважинных работ (см. патент РФ 2570697, МПК E21B 17/06 (2006.01), E21B 29/04 (2006.01), 2015 г.).A device is known for disconnecting equipment during downhole operations with simultaneous disconnection of electrical or hydraulic lines. The device includes upper and lower parts, hermetically inserted and fixed relative to each other. The device is designed with the ability to simultaneously disconnect equipment and electrical or hydraulic lines. The locking elements are made in the form of shear pins, or in the form of shear rings, or elastic ring elements located in the groove, or collet or spring clamps. Sealing is ensured by sealing elements in the form of rings, seals, cuffs, and the electrical or hydraulic line is secured using clamps on the upper and lower parts of the device for disconnecting equipment during downhole work (see RF patent 2570697, IPC E21B 17/06 (2006.01), E21B 29/04 (2006.01), 2015).

Недостатком данного устройства является необходимость натяжения кабеля для среза срезных элементов разъединителя. При повреждении кабеля уменьшается его несущая способность, что может привести к обрыву кабеля при попытке разъединения.The disadvantage of this device is the need to tension the cable to cut the shear elements of the disconnector. If a cable is damaged, its load-bearing capacity is reduced, which can lead to cable breakage when attempting to disconnect.

Общим недостатком всех указанных устройств является то, что разъединители выполнены с механическими и гидравлическими системами запуска, имеющими большую инерционность срабатывания.A common disadvantage of all of these devices is that the disconnectors are made with mechanical and hydraulic starting systems, which have a large response inertia.

В существующем уровне техники не выявлено близких решений.No similar solutions have been identified in the existing level of technology.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании изобретения, является обеспечение планируемого разъединения между собой частей компоновки, спускаемой в скважину, в случае возникновения нештатной или аварийной ситуации (например, прихвата перфосистемы) адресным ключом по электрическому управляющему сигналу.The technical problem, the solution of which is provided by using the invention, is to ensure the planned separation of parts of the assembly lowered into the well from each other in the event of an emergency or emergency situation (for example, stuck perforation system) using an address key using an electrical control signal.

Технический результат, достигаемый в результате использования всех существенных признаков заявленного изобретения заключается в снижении времени срабатывания устройства для разъединения частей компоновки и, как следствие, обеспечении сокращения времени подъема застрявшей компоновки и предотвращении создания аварийной ситуации.The technical result achieved as a result of the use of all the essential features of the claimed invention is to reduce the response time of the device for separating parts of the assembly and, as a consequence, to ensure a reduction in the time of lifting a stuck assembly and prevent the creation of an emergency situation.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что разработан электрический скважинный разъединитель, содержащий головку с размещенными в ней механизмом разъединения, состоящим из переходника и корпуса с установленной в нем цангой, имеющей поршень-фиксатор и соединенной с переходником, и приводом механизма разъединения, выполненным в виде быстросъемного картриджа, соединенного с корпусом механизма разъединения.The stated technical result is achieved due to the fact that an electric downhole disconnector has been developed, containing a head with a disconnection mechanism placed in it, consisting of an adapter and a housing with a collet installed in it, having a piston-clamp and connected to the adapter, and a disconnection mechanism drive made in in the form of a quick-release cartridge connected to the housing of the release mechanism.

Головка выполнена в виде полого корпуса и оснащена герметичным неподвижным контактом.The head is made in the form of a hollow body and is equipped with a sealed fixed contact.

Поршень-фиксатор снабжен установленными в него с противоположных сторон и соединенными в электрическую линию контактами.The locking piston is equipped with contacts installed into it on opposite sides and connected into an electrical line.

Привод механизма разъединения, выполнен в виде быстросъемного картриджа, состоит из корпуса с крышкой и установленными в них цилиндром, снабженным золотником и пружиной, верхним и нижним подпружиненными контактами и устройством фиксации золотника.The drive of the disconnection mechanism is made in the form of a quick-detachable cartridge, consists of a housing with a cover and a cylinder installed in them, equipped with a spool and a spring, upper and lower spring-loaded contacts and a spool fixation device.

Устройство фиксации золотника, содержит червячный редуктор с выходным валом, рычаг, качающийся на оси, закрепленной в корпусе быстроразъемного картриджа, лески, закрепленной одним концом на рычаге, а другим на выходном валу червячного редуктора и упора.The spool fixation device contains a worm gear with an output shaft, a lever swinging on an axis fixed in the body of the quick-release cartridge, a fishing line fixed at one end to the lever and the other to the output shaft of the worm gear and a stop.

Устройство фиксации золотника может быть выполнено из ходовой гайки, миикро-электродвигателя, соединенного с источником постоянного тока и снабженного редуктором, ходовым винтом и реле.The spool fixation device can be made of a lead nut, a micro-electric motor connected to a DC source and equipped with a gearbox, a lead screw and a relay.

Разработанный электрический скважинный разъединитель, содержащий головку с размещенными в ней механизмом разъединения, состоящим из корпуса с установленной в нем цангой с поршнем-фиксатором, соединенной с переходником, и приводом механизма разъединения, выполненного в виде быстросъемного картриджа, соединенного с корпусом механизма разъединения обеспечивает сокращение времени на разъединение компоновки и, как следствие, обеспечивает сокращение времени подъема застрявшей компоновки и предотвращение создания аварийной ситуации.The developed electric downhole disconnector contains a head with a disconnection mechanism placed in it, consisting of a housing with a collet installed in it with a piston-clamp connected to an adapter, and a disconnection mechanism drive made in the form of a quick-detachable cartridge connected to the disconnection mechanism housing provides time reduction to disconnect the assembly and, as a result, reduces the time for lifting a stuck assembly and prevents the creation of an emergency situation.

Механизм разъединения, состоящий из переходника и корпуса с установленной в нем цангой, соединенной с переходником и снабженной поршнем-фиксатором, обеспечивает сокращение времени на разъединение компоновки с одновременным отсоединением электрической линии, что сокращает и время подъема застрявшей компоновки.The disconnection mechanism, consisting of an adapter and a housing with a collet installed in it, connected to the adapter and equipped with a locking piston, reduces the time for disconnecting the assembly while simultaneously disconnecting the electrical line, which also reduces the time for lifting the stuck assembly.

Привод механизма разъединения (быстросъемный картридж) обеспечивает работу механизма разъединения, обеспечивая сокращение времени срабатывания устройства для разъединения частей компоновки, соответственно, времени подъема застрявшей компоновки и предотвращение создания аварийной ситуации.The drive of the disconnection mechanism (quick-release cartridge) ensures the operation of the separation mechanism, reducing the response time of the device for separating parts of the assembly, respectively, the time of lifting the stuck assembly and preventing the creation of an emergency situation.

Фиг.1 - вид в сборе электрического скважинного разъединителя;Figure 1 is an assembled view of an electrical downhole disconnector;

Фиг.2 - механизм разъединения;Figure 2 - disconnection mechanism;

Фиг.3 - привод механизма разъединения (быстросъемный картридж);Fig.3 - drive of the release mechanism (quick-release cartridge);

Фиг.4 - общий вид сработавшего устройства до момента завершения разъединения;Figure 4 is a general view of the triggered device until the disconnection is completed;

Фиг.5 - пример расположения электрического скважинного разъединителя в компоновке.Figure 5 is an example of the location of an electrical downhole disconnector in the layout.

Электрический скважинный разъединитель (далее ЭРА) предназначен для аварийного разъединения между собой частей компоновки, спускаемой в скважину, в случае возникновения нештатной или аварийной ситуации (например, прихвата перфосистемы).The electric downhole disconnector (hereinafter referred to as ERA) is designed for emergency disconnection of parts of the assembly lowered into the well from each other in the event of an emergency or emergency situation (for example, stuck perforation system).

Перечень элементов заявляемого электрического скважинного разъединителя:List of elements of the proposed electric borehole disconnector:

1 - механизм разъединения;1 - release mechanism;

2 - привод механизма разъединения (быстросъемный картридж);2 - drive of the release mechanism (quick-release cartridge);

3 - головка; 3 - head;

4 - корпус механизма разъединения;4 - housing of the release mechanism;

5 - цанга;5 - collet;

6 - лепестки цанги;6 - collet petals;

7 - переходник;7 - adapter;

8 - осевое отверстии цанги;8 - axial hole of the collet;

9 - поршень-фиксатор;9 - piston-clamp;

10 - верхний контакт;10 - upper contact;

11- нижний контакт;11- lower contact;

12- провод;12- wire;

13 - расточка переходника;13 - adapter boring;

14 - срезные штифты;14 - shear pins;

15 - корпус быстросъемного картриджа;15 - quick-release cartridge body;

16 - цилиндр быстросъемного картриджа;16 - quick-release cartridge cylinder;

17 - золотник быстросъемного картриджа;17 - spool of quick-release cartridge;

18 - пружина; 18 - spring;

19 - упор;19 - emphasis;

20 - верхний подпружиненный контакт;20 - upper spring-loaded contact;

21 - нижний подпружиненный контакт;21 - lower spring-loaded contact;

22 - электровоспламенитель;22 - electric igniter;

23 - адресный ключ; 23 - address key;

24 - крышка быстросъемного картриджа;24 - quick-release cartridge cover;

25 - выходной вал червячного редуктора устройства фиксации золотника;25 - output shaft of the worm gear of the spool fixing device;

26 - рычаг устройства фиксации золотника;26 - lever of the spool fixation device;

27 - ось устройства фиксации золотника;27 - axis of the spool fixation device;

28 - леска;28 - fishing line;

29 - отверстие корпуса механизма разъединения;29 - hole in the release mechanism housing;

30 - радиальные отверстия в цилиндре 16 быстросъемного картриджа;30 - radial holes in the cylinder 16 of the quick-release cartridge;

31 - герметичный неподвижный контакт головки 3;31 - sealed fixed contact of head 3;

32 - штифты;32 - pins;

33 - кабель;33 - cable;

34 - нижнее уплотнительное кольцо;34 - lower sealing ring;

35 - радиальные отверстия в корпусе 4 механизма разъединения;35 - radial holes in the housing 4 of the release mechanism;

36 - осевое отверстия в цилиндре 16 быстросъемного картриджа;36 - axial hole in the cylinder 16 of the quick-release cartridge;

37 - рабочая полость механизма разъединения;37 - working cavity of the disconnection mechanism;

38 - уплотнительные кольца цанги.38 - sealing rings of the collet.

Основными узлами ЭРА являются механизм разъединения 1 (см. фиг. 1, 2), привод механизма разъединения (быстросъемный картридж) 2 (см. фиг. 1, 3) и головка 3 (см. фиг. 1).The main components of the ERA are the disconnection mechanism 1 (see Fig. 1, 2), the drive of the disconnection mechanism (quick-release cartridge) 2 (see Fig. 1, 3) and the head 3 (see Fig. 1).

Корпус 4 механизма разъединения 1 установлен в головку 3. В корпус 4 механизма разъединения с противоположных сторон установлены цилиндр 16 привода механизма разъединения (быстросъемного картриджа) 2 и тыльная сторона цанги 5. Лепестки 6 цанги 5 (см. фиг.2) установлены в переходнике 7, оставляемом в компоновке после разъединения. Переходник 7 зафиксирован для предотвращения от вращательного перемещения относительно цанги 5 штифтами 32. В осевом отверстии 8 цанги 5 установлен поршень-фиксатор 9 с верхним 10 и нижним 11 контактами, соединенными в электрическую линию проводом 12.The housing 4 of the separation mechanism 1 is installed in the head 3. The cylinder 16 of the drive of the separation mechanism (quick-release cartridge) 2 and the back side of the collet 5 are installed in the housing 4 of the separation mechanism on opposite sides. The petals 6 of the collet 5 (see Fig. 2) are installed in the adapter 7 , left in the arrangement after disconnection. The adapter 7 is fixed to prevent rotational movement relative to the collet 5 with pins 32. In the axial hole 8 of the collet 5 there is a piston-clamp 9 with upper 10 and lower 11 contacts connected into an electrical line by wire 12.

Верхний контакт 10 выполнен герметичным для обеспечения перепада давления между полостями гидроцилиндра, образуемого корпусом 4, цангой 5, переходником 7, поршнем-фиксатором 9. Поршень-фиксатор 9 в исходном положении блокирует осевые перемещения цанги 5 распором лепестков 6 цанги в расточке 13 переходника 7. Сам поршень-фиксатор 9 фиксируется в цанге 5 при сборке срезными штифтами 14 для предотвращения его самопроизвольного перемещения и, как следствие разъединения компоновки.The upper contact 10 is made sealed to ensure a pressure difference between the cavities of the hydraulic cylinder formed by the body 4, the collet 5, the adapter 7, the piston-clamp 9. The piston-clamp 9 in the initial position blocks the axial movements of the collet 5 by spreading the petals 6 of the collet in the bore 13 of the adapter 7. The piston-clamp 9 itself is fixed in the collet 5 during assembly using shear pins 14 to prevent its spontaneous movement and, as a consequence, separation of the arrangement.

Привод механизма разъединения 2 (см. фиг. 3) выполнен в виде быстросъемного картриджа. Быстросъемный картридж 2 состоит из корпуса 15 с крышкой 24 и установлен в головке 3 (см. фиг. 1). В осевом отверстии корпуса 15 установлен цилиндр 16 быстросъемного картриджа, снабженный золотником 17 и пружиной 18. В крышке 24 быстросъемного картриджа 2 установлен верхний подпружиненный контакт 20, соединенный с адресным ключом 23. Нижний подпружиненный контакт 21 установлен в цилиндре 16 быстросъемного картриджа. Свободная часть цилиндра 16 быстросъемного картриджа 2 установлена в отверстии 29 корпуса 4 механизма разъединения. Цилиндр 16 быстросъемного картриджа совместно с золотником 17, установленным в цилиндре 16 с возможностью перемещения, отделяют рабочую полость 37 механизма разъединения 1 от скважинной жидкости. Золотник 17 подпирается пружиной 18 и зафиксирован в исходном положении через упор 19 устройством фиксации золотника. Устройство фиксации золотника может состоять из червячного редуктора с выходным валом 25, рычага 26, качающегося на оси 27, закрепленной в корпусе 15, лески 28 и упора 19 (см. фиг.3). В корпусе 15 установлен электровоспламенитель. 22. Леска 28 закреплена одним концом на рычаге 26, другим на выходном валу 25 червячного редуктора и проходит через электровоспламенитель 22. Устройство фиксации золотника может быть выполнено иным образом, описанным ниже.The drive of the release mechanism 2 (see Fig. 3) is made in the form of a quick-release cartridge. The quick-release cartridge 2 consists of a housing 15 with a cover 24 and is installed in the head 3 (see Fig. 1). In the axial hole of the housing 15 there is a cylinder 16 of a quick-detachable cartridge, equipped with a spool 17 and a spring 18. In the cover 24 of the quick-detachable cartridge 2 there is an upper spring-loaded contact 20 connected to the address key 23. A lower spring-loaded contact 21 is installed in the cylinder 16 of the quick-detachable cartridge. The free part of the cylinder 16 of the quick-release cartridge 2 is installed in the hole 29 of the housing 4 of the release mechanism. The cylinder 16 of the quick-detachable cartridge, together with the spool 17, movably installed in the cylinder 16, separates the working cavity 37 of the disconnection mechanism 1 from the well fluid. The spool 17 is supported by a spring 18 and fixed in its original position through the stop 19 by a spool fixation device. The spool fixation device may consist of a worm gear with an output shaft 25, a lever 26 swinging on an axis 27 fixed in the housing 15, a fishing line 28 and a stop 19 (see Fig. 3). An electric igniter is installed in housing 15. 22. The fishing line 28 is fixed at one end to the lever 26, the other to the output shaft 25 of the worm gearbox and passes through the electric igniter 22. The spool fixing device can be made in a different way, described below.

Перемещение золотника 17 против усилия пружины 18 и фиксация его в исходном положении производится вращением (с помощью специального торцевого ключа) входного вала (условно не показан) червяного редуктора, приводящим во вращение выходной вал 25, который, наматывая на себя леску 28 натягивает ее и вращает рычаг 26 вокруг оси 27. Рычаг 26 через упор 19 толкает золотник 17. Контроль установки золотника 17 в исходное положение визуальный, через радиальные отверстия 30 в цилиндре 16 быстросъемного картриджа.The movement of the spool 17 against the force of the spring 18 and fixing it in its original position is carried out by rotating (using a special socket wrench) the input shaft (not shown) of the worm gear, driving the rotation of the output shaft 25, which, winding the fishing line 28 around itself, pulls it and rotates lever 26 around axis 27. Lever 26 pushes spool 17 through stop 19. Control of installation of spool 17 to its original position is visual, through radial holes 30 in cylinder 16 of the quick-release cartridge.

Головка 3 служит для обеспечения герметичности быстросъемного картриджа 2 до срабатывания и оснащена герметичным неподвижным контактом 31 (см. фиг.1).Head 3 serves to ensure the tightness of the quick-release cartridge 2 before operation and is equipped with a sealed fixed contact 31 (see Fig. 1).

Сборка устройства. Assembling the device.

В переходник 7 устанавливают цангу 5, лепестки 6 цанги 5 защелкиваются в расточке 13 переходника 7. Затем в цангу 5 устанавливают поршень-фиксатор 9 с установленными в нем верхним 10 и нижним 11 контактами, соединенными в электрическую линию проводом 12. Затем на цангу 5 накручивают корпус 4. Устанавливают привод механизма разъединения (быстросъемный картридж) 2, для этого цилиндр 16 быстросъемного картриджа вставляют в отверстие 29 корпуса 4. На корпус 4 с установленным в нем быстросъемным картриджем 2 накручивают головку 3. A collet 5 is installed in the adapter 7, the petals 6 of the collet 5 are snapped into the bore 13 of the adapter 7. Then a piston-clamp 9 is installed in the collet 5 with the upper 10 and lower 11 contacts installed in it, connected into an electrical line by wire 12. Then they screw it onto the collet 5 housing 4. Install the drive of the separation mechanism (quick-release cartridge) 2; for this, the cylinder 16 of the quick-release cartridge is inserted into hole 29 of the housing 4. The head 3 is screwed onto the housing 4 with the quick-release cartridge 2 installed in it.

Установку электрического скважинного разъединителя в компоновку производят путем свинчивания, как и все элементы компоновки. Компоновка утверждается планом работ проведения прострелочно-взрывных работ на скважине. Электрический скважинный разъединитель устанавливают в приборной части компоновки, т.е. над секциями перфоратора (путем свинчивания), чтобы в случае, к примеру, авариной ситуации разъединить и поднять приборную часть, для исключения рисков отрыва или повреждения геофизического кабеля). Расположение ЭРА в компоновке определяется планом работ, на фиг.5 приведен пример возможного расположения ЭРА в компоновке.The installation of an electric downhole disconnector into the assembly is carried out by screwing, like all elements of the assembly. The layout is approved by the work plan for carrying out perforation and blasting operations at the well. The electrical downhole disconnector is installed in the instrument part of the assembly, i.e. above the sections of the hammer drill (by screwing) in order to, for example, in case of an emergency, disconnect and lift the instrument part, to eliminate the risk of separation or damage to the geophysical cable). The location of the ERA in the layout is determined by the work plan; Fig. 5 shows an example of a possible location of the ERA in the layout.

После каждого срабатывания ЭРА в механизме разъединения 1 заменяют уплотнительные кольца, контакты 10, 11, срезные штифты 14; в головке 3 - герметичный контакт 31. Быстросъемный картридж 2 восстановлению не подлежит.After each activation of the ERA, the sealing rings, contacts 10, 11, and shear pins 14 are replaced in the disconnection mechanism 1; in head 3 there is a sealed contact 31. Quick-release cartridge 2 cannot be restored.

Работа устройства.Device operation.

При выходе компоновки на перфорируемый интервал ЭРА обеспечивает транзит управляющего электрического сигнала с кабеля 33 (см. фиг. 5) и вышестоящих узлов компоновки через транзитный провод 12, подключенный по цепочке: герметичный контакт 31 головки 3 - верхний подпружиненный контакт 20 быстросъемного картриджа 2 - адресный ключ 23 - нижний подпружиненный контакт 21 быстросъемного картриджа 2 - верхний герметичный контакт 10 поршня-фиксатора 9 -транзитный провод 12 - нижний контакт 11 поршня-фиксатора 9. Управление механизмом разъединения 1 с помощью электрического сигнала позволяет обеспечить сокращение времени на его срабатывание и как следствие на разъединение компоновки, что обеспечивает сокращение времени подъема застрявшей компоновки и предотвращение создания аварийной ситуации.When the arrangement reaches the perforated interval, ERA ensures transit of the control electrical signal from cable 33 (see Fig. 5) and higher-level components of the arrangement through transit wire 12 connected along the chain: sealed contact 31 of head 3 - upper spring-loaded contact 20 of quick-release cartridge 2 - addressable key 23 - lower spring-loaded contact 21 of the quick-release cartridge 2 - upper sealed contact 10 of the locking piston 9 - transit wire 12 - lower contact 11 of the locking piston 9. Control of the release mechanism 1 using an electrical signal allows for a reduction in the time for its operation and, as a result, to disconnect the assembly, which reduces the time for lifting a stuck assembly and prevents the creation of an emergency situation.

Расфиксация золотника 17 производится пережиганием лески 28 электровоспламенителем 22, который запускается адресным ключом 23 по сигналу с поверхности при возникновении нештатной ситуации. При расфиксации золотник 17 пружиной 18 выталкивается вверх и после выхода нижнего уплотнительного кольца 34 золотника 17 из уплотнительной поверхности цилиндра 16 скважинная жидкость через радиальные отверстия 35 в корпусе 4 механизма разъединения 1 и радиальные отверстия 30 и осевое 36 отверстия в цилиндре 16 поступает в рабочую полость 37 механизма разъединения 1 (см. фиг. 4). Выполнение привода механизма разъединения из простых взаимосвязанных элементов обеспечивает сокращение времени на разъединение компоновки и, как следствие, обеспечивает сокращение времени подъема застрявшей компоновки и предотвращение создания аварийной ситуации.The release of the spool 17 is carried out by burning the line 28 with an electric igniter 22, which is started by the address key 23 by a signal from the surface when an emergency situation occurs. When unlocked, the spool 17 is pushed up by the spring 18 and after the lower sealing ring 34 of the spool 17 leaves the sealing surface of the cylinder 16, the well fluid through the radial holes 35 in the housing 4 of the release mechanism 1 and the radial holes 30 and the axial 36 holes in the cylinder 16 enters the working cavity 37 release mechanism 1 (see Fig. 4). Making the release mechanism drive from simple interconnected elements reduces the time required to disconnect the assembly and, as a consequence, reduces the time for lifting a stuck assembly and prevents the creation of an emergency situation.

Как вариант исполнения устройства фиксации золотника, его расфиксация возможна ходовой гайкой, приводимой микроэлектродвигателем с редуктором и ходовым винтом, который запускается от источника постоянного тока, входящего в состав картриджа при замыкании отдельной электрической цепи. Цепь замыкает реле, которое активируется адресным ключом 23 по сигналу с поверхности (данный вариант не показан на приведенных схемах).As an option for the spool fixation device, it can be released using a spindle nut driven by a microelectric motor with a gearbox and a lead screw, which is started from a direct current source included in the cartridge when a separate electrical circuit is closed. The circuit closes a relay, which is activated by address key 23 by a signal from the surface (this option is not shown in the diagrams above).

Сила от повышенного давления приводит поршень-фиксатор 9 в движение. Поршень-фиксатор 9 срезает штифты 14, высвобождает лепестки 6 цанги 5, упирается в переходник 7 и выталкивает цангу 5 с извлекаемой частью компоновки из гнезда переходника 7. Уплотнительные кольца 38 цанги 5 выходят из сопряжения с переходником 7, тем самым нарушая герметичность подпоршневого пространства и окончательно разъединяя компоновку. После поднятия извлекаемой части компоновки оставшуюся ее часть возможно извлечь за наружную часть переходника 7 овершотом с подходящим диаметром, спущенным на НКТ.The force from the increased pressure sets the piston-clamp 9 in motion. The locking piston 9 cuts off the pins 14, releases the petals 6 of the collet 5, rests against the adapter 7 and pushes the collet 5 with the removable part of the assembly from the socket of the adapter 7. The O-rings 38 of the collet 5 come out of mate with the adapter 7, thereby violating the tightness of the sub-piston space and finally disconnecting the layout. After lifting the retrievable part of the assembly, the remaining part can be removed from the outer part of the adapter 7 using an overshot with a suitable diameter lowered onto the tubing.

Заявляемое изобретение может быть изготовлено на современном оборудовании с применением известных материалов, элементов и современных технологий.The claimed invention can be manufactured on modern equipment using known materials, elements and modern technologies.

Заявляемое изобретение может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности при проведении внутрискважинных работ при необходимости разъединения одной части оборудования от другой.The claimed invention can be used in the oil and gas industry when carrying out downhole operations when it is necessary to disconnect one piece of equipment from another.

Claims (5)

1. Электрический скважинный разъединитель, содержащий головку с размещенными в ней механизмом разъединения, состоящим из переходника и корпуса с установленной в нем цангой, имеющей поршень-фиксатор и соединенной с переходником, и приводом механизма разъединения, соединенным с корпусом механизма разъединения и включающим корпус с крышкой, установленные в нем цилиндр, снабженный золотником и пружиной, верхний подпружиненный контакт, установленный в крышке, нижний подпружиненный контакт, установленный в цилиндре, и устройство фиксации золотника.1. An electric downhole disconnector containing a head with a disconnection mechanism placed in it, consisting of an adapter and a housing with a collet installed in it, having a piston-clamp and connected to the adapter, and a disconnection mechanism drive connected to the disconnection mechanism housing and including a housing with a cover , installed in it is a cylinder equipped with a spool and a spring, an upper spring-loaded contact installed in the cover, a lower spring-loaded contact installed in the cylinder, and a spool fixation device. 2. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что головка выполнена в виде полого корпуса и оснащена герметичным неподвижным контактом.2. The disconnector according to claim 1, characterized in that the head is made in the form of a hollow body and is equipped with a sealed fixed contact. 3. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что поршень-фиксатор снабжен установленными в него с противоположных сторон и соединенными в электрическую линию контактами.3. The disconnector according to claim 1, characterized in that the piston-clamp is equipped with contacts installed into it on opposite sides and connected into an electrical line. 4. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что устройство фиксации золотника содержит червячный редуктор с выходным валом, рычаг, качающийся на оси, закрепленной в корпусе привода механизма разъединения, леску, закрепленную одним концом на рычаге, а другим на выходном валу червячного редуктора и упора.4. The disconnector according to claim 1, characterized in that the spool fixing device contains a worm gear with an output shaft, a lever swinging on an axis fixed in the drive housing of the disconnection mechanism, a fishing line fixed at one end to the lever and the other to the output shaft of the worm gear and emphasis. 5. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что устройство фиксации золотника выполнено из ходовой гайки, микро-электродвигателя, соединенного с источником постоянного тока и снабженного редуктором, ходовым винтом и реле.5. The disconnector according to claim 1, characterized in that the spool fixation device is made of a lead nut, a micro-electric motor connected to a direct current source and equipped with a gearbox, a lead screw and a relay.
RU2023106433A 2023-03-18 Electrical downhole disconnector RU2822188C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2822188C1 true RU2822188C1 (en) 2024-07-03

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776393A (en) * 1987-02-06 1988-10-11 Dresser Industries, Inc. Perforating gun automatic release mechanism
US6269883B1 (en) * 1998-05-13 2001-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Disconnect tool
RU61775U1 (en) * 2006-11-07 2007-03-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина BORE DISCONNECTOR
WO2011083311A2 (en) * 2010-01-06 2011-07-14 Halliburton Energy Services Inc Downhole tool releasing mechanism
RU2444607C1 (en) * 2010-09-03 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Bore-hole disconnector
RU2482257C1 (en) * 2011-12-01 2013-05-20 Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" Disconnector
US10066447B2 (en) * 2013-05-16 2018-09-04 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for releasing a tool string
WO2019036230A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Abrado, Inc. Downhole release mechanism
WO2022015899A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-20 Mohawk Energy Ltd. Disconnect device
GB2605323A (en) * 2019-12-16 2022-09-28 Schlumberger Technology Bv Control line activated tubing disconnect latch system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4776393A (en) * 1987-02-06 1988-10-11 Dresser Industries, Inc. Perforating gun automatic release mechanism
US6269883B1 (en) * 1998-05-13 2001-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Disconnect tool
RU61775U1 (en) * 2006-11-07 2007-03-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина BORE DISCONNECTOR
WO2011083311A2 (en) * 2010-01-06 2011-07-14 Halliburton Energy Services Inc Downhole tool releasing mechanism
RU2444607C1 (en) * 2010-09-03 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Bore-hole disconnector
RU2482257C1 (en) * 2011-12-01 2013-05-20 Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" Disconnector
US10066447B2 (en) * 2013-05-16 2018-09-04 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for releasing a tool string
WO2019036230A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Abrado, Inc. Downhole release mechanism
GB2605323A (en) * 2019-12-16 2022-09-28 Schlumberger Technology Bv Control line activated tubing disconnect latch system
WO2022015899A1 (en) * 2020-07-14 2022-01-20 Mohawk Energy Ltd. Disconnect device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7188674B2 (en) Downhole milling machine and method of use
EP1432886B1 (en) Disconnect for use in a wellbore
CA2711085C (en) Hydraulically powered fishing tool and method
US8002030B2 (en) Retrievable bridge plug
US6651747B2 (en) Downhole anchoring tools conveyed by non-rigid carriers
US6408946B1 (en) Multi-use tubing disconnect
US4784226A (en) Drillable bridge plug
US3915226A (en) Double collet release mechanism
CA2609178C (en) Expandable bridge plug and setting assembly
US5361834A (en) Hydraulic release apparatus and method for retrieving a stuck downhole tool and moving a downhole tool longitudinally
AU2002334085A1 (en) Disconnect for use in a wellbore
US20090294118A1 (en) Method and apparatus for use in a wellbore
EP0216527A2 (en) Methods and apparatus for well completion operations
RU2822188C1 (en) Electrical downhole disconnector
US4565247A (en) Wireline set tubing retrievable seal bore packer apparatus
RU2530064C1 (en) Equipment disengagement method for downhole treatment with simultaneous disengagement of electric or hydraulic lines
RU2250351C2 (en) Self-detaching bidirectional action packer with electromechanical drive
RU2579064C1 (en) Hydromechanical method for disengagement of equipment during downhole operations with simultaneous disengagement of electric or hydraulic lines
US3179180A (en) Safety joint for use in oil well tools
RU2071545C1 (en) Device for isolation of strata in borehole
US20240011362A1 (en) Retrievable packer capable of operating in the curve and horizontal of a wellbore
RU2137901C1 (en) Packer
RU2046179C1 (en) Packer
CN112196492A (en) Bridge plug for oil and gas well
CA2668533C (en) Downhole anchoring tools conveyed by non-rigid carriers