Устройство для перекрытия стволаскважины

Сефз Сфветсннк Сфцнаанстнческни Ресвублнк(51)м, кл,с присоединением заявки йф Е 21 В 33/12 Гвсудврствевямй вомятет СССР яв АФ 3 вм язвбрвтйвнв в етврытвй(088.8) Дата опубликования описания 23. 01. 81(72) Авторы изобретения Н. И. Сухенко, С. И. Игнатов и В. И. Крылов Всесоюзный научно-исследовательский институтпо креплению скважин и буровым растворам(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройсжам для разобщения ствола скважины при ликвидации поглощений промывочной жидкости,Известно устройство для перекрытия ствола скважины, применяемое при изоляционных работах с ограничением избыточного давления на поглощающий пласт, включающий корпус с радиальными каналами, втулку с уплотнительными элементами, цилиндр с поршнем и толкатель с клапаном, сообщающим при избыточном давлении подпакерную и надпакерную зоны скважины. При созда нии в процессе заканчивания критического избыточного давления клапан открывается и жидкость иэ подпакерной зоны перетекает в надпакерную по радиальным каналам в корпус через клапан 1 .Недостатком известного устройства является возможность повышения избыточного давления на пласт сверх заданного давления срабатывания клапа 25 на на неконтролируемую величину, что может привести к гидроразрыву пласта.Известно также устройство для пе" рекрытня ствола скважины, содержащее пакер, включающий корпус, якорный 30 узел,уплотнительный элемент,нажимную втулку с радиальными каналами, в которой размещен клапан, регулирующий расход жидкости, поступающей в подпакерную зону, выполненный в виде ста кана с окнами и перекрывающего окна полого подпружиненного поршня, подпоршневая полость которого сообщена с подпакерной зоной, а надпоршневая - с эатрубным пространством,По мере повышения давления в подпакерной зоне в процессе закачки там"Фпонажной смеси поршень поднимается, преодолевая усилие пружины, и перекрывает при этом проходной канал, Уменьшение сечения проходного канала происходит до тех пор, пока расход жидкости, проходящей через него, не будет равен прнемнстости пласта при заданном перепаде давления на подпакерную зону и фактическое давление в течение всей операции не превысит заданного значения 21.Недостатком известйого устройства является ограничение в использовании крупнораэмерных инертных наполните-.лей и сужение диапазона проведения гндродинамических исследований перед изоляционными работами ввиду наличияклапана с проходным штуцирующим каналом.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путемприменения крупноразмерных наполнителей и увеличение диапазона гидродинамических исследований.5Поставленная цель достигается тем,что клапан снабжен размещенной в полости поршня диафрагмой и концентрично установленным относительно поршнякожухом с радиальными каналами, подкоторым установлена подвижная втулка.На чертеже изображено предлагаемое устройтво, общий вид.15Устройство состоит из пакера, содержащего корпус 1 со штуцером 2 сканалом 3, уплотнительный элемент 4якорный узей 5, нажимную втулку 6 срадиальными каналами 7 и клапан длярегулирования расхода поступающей 2 Ов подпакерную зону жидкости, выполненный в виде поршня 8 с проходнымканалом 9, в котором помещена диафрагма 10, укрепленная кольцом 11.Поршечь 8 верхней частью входит в ци- Я линдр 12 со штуцирующими окнами 13и помещен в кожух 14 с радиальнымиканалами 15, сообщающими надпоршневую полость 16 с затрубным пространством выше пакера через радиальные каналы 7 в нажимной втулке 6, Подпоршневая полость 17 через корпус 1 сообщена с подпакерной зоной, Шайбы 18 служат для регулирования предварительного сжатия пружины 19, вели- З чина которого выбирается из условия перекрытия окон 13 поршнем 8 под действием допустимого заданного избыточного давления на подпакерную зону. Внутри нажимной втулки 6 расположена подЪижная втулка 20, на верх- ЮО нем торце которой имеется седло 21 для посадки кожуха 14. Герметизация .во всех узлах пакера осуществляется уплотнительными кольцами 22.Устройство работает следующим образом.При возникновении поглощения пакер опускается в скважину по обычной технологии, причем кожух 14 с поршнем 8 остается на понерхности, а радиаль-ные каналы 7 в нажимной нтулке 6 рекрыты поднижной втулкой 20, и,тю щей большое проходное сечение. Под действием перепада давления, создаваемого штуцером 2 при нагнетании в бурильные трубы жидкости , якорный узел 5 выводится в рабочее положение до соприкосновения плашек со стенками скважины. Созданием осевой наг.рузки уплотнительный элемент 4 сжимают и разобщают затрубное про О странстно, Корпус 1 перемещается вниз, открывая каналы 3. После этого проводят гидродинамические исследования и закачивают н случае необходимоститампоны с наполнителями, включаякрупноразмерные материалы. Затем нТрубы сбрасывают кожух 14 с поршнем8, который гонится к пакеру потокомбурового раствора или тампонажнойсмеси. Кожух 14 садится на седло 21подвижной втулки 20, сдвигая ее доупора в корпус 1, При создании определенного данления диафрагма 10рвется, открывая проходной канал 9,Так как давления в полостях 16 и 17одинаковы, то кланан полностью от, -крыт, и тампонажная смесь свободноэакачивается в подпакерную зону. Приповышении давления н подпакерной зоне поршень 8 начинает подниматься,преодолевая усилие пружины 19 и частично герекрыная окна 13. При необходимости клапан фиксируется в нажимнойвтулке 6.Таким образом, н процессе заливкипроисходит регулирование расхода тампонажной смеси, поступающей в подпакерную зону при максимальном избыточном давлении, не превышающем заданного значения. После окончанияоперации пакер снимается, давлениян полостях 16 и 17 выравниваются,клапан полностью открывается и устройстно свободно поднимается на поверхность,Формула изобретенияУстройство для перекрытия стволаскважины при ликвидации поглощенийпромывочной жидкости, содержащеепакер, включающий корпус, якорныйузел, уплотнительный элемент, нажимную втулку с радиальными каналами,н которой размещен клапан, регулирующий расход жидкости, поступающей нподпакерную зону, выполненный в видестакана с окнами и перекрывающегоокна полого подпружиненного поршня,подпоршненая полость которого сообщена с подпакерной зоной, а надпоршневая - с эатрубным пространством,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, сцелью повышения эффективности работыпакера путем применения крупнозернистых наполнителей и увеличения диапазона гидродинамических исследований, клапан снабжен размещенной нполости поршня диафрагмой и концентрично, установленным относительно .поршня кожухом с радиальными каналами, под которым установлена подвижнаявтулка.Источники информации,принятые во ннимание при экспертизе1. Авторское свидетельстно СССРР 465471, кл, Е 21 В 33/12, 1973,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2577326, кл. Е 21 В 33/12,1978,798274 тавитель Н. СухенкоредМ.Табакович Корректор Ю, Макаренко Редактор И. Черный Т Заказ 99 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 НИИПИ Госу по делам 113035, Мо