Устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 622.2 . 13 (088.8) и открытии Дат пчбл ик 72) Авторы изобретения Петров. И. Крылов, А. Н. Фурманов и сесоюзный научно-исспо креплению скважин овательски институт буровым -растворам. 1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ РАСШИРЯЕМОГО ХВОСТОВИКА В СКВАЖИНЕк креплениюспользованиюластов в нонте обсадн Изобретение относит жин и предназначено к золяции проницаемых женных скважинах и ре онн.еобсаых комому по мому рестановки не, вклю- труб ци поршень ирителем ен общий вид устрой ачалом закрепления На чертеже ства в разрезе хвостовика,Устройство включа 2 и 3 и поршень ом 5, штангойизобра перед т цилиндр 1 с кана с подпружиненным и расширителем 7 лами шток лИзвестно устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине, включаю. щее закрепленную верхней частью на трубах для спуска устройства в скважину полую штангу с поршнем в нижней части и охватывающий поршень цилиндр с расширителем, установленный на штанге с возможностью перемещения 1.В этом устройстве хвостовик размещен над цилиндром с расширителем, что в аварийных ситуациях может осложнить ликвидацию аварий из-за оставления в скважине массивного цилиндра. 15 Наиболее близким к предлага технической сущности и достигае зультату является устройство для расширяемого хвостовика в скваж чающее присоединенный к колонне линдр и размещенный в его полост со штоком в верхней части и расш со штангой - в нижней части 2 Недостатком известного устройства является сложность технологии закрепления хвостовика, что связано с необходимостью создания в трубах избыточного давления (120 - 150 кгс/см) для расширения хвостовика, что повышает опасность работ и требует использование наземного источника давления (цементировочного агрегата или бурового насоса).Цель изобретения - упрощение технологии закрепления хвостовика.Эта цель достигается тем, что цилиндр выполнен с каналами для сообщения подпоршневой полости с затрубным пространством, а поршень снабжен механизмом для фиксации его в цилиндре, выполненном в виде подпружиненного в осевом направлении штока с радиально подвижными шарами, размещенными в кольцевых проточках поршня и цилиндра.3Цилиндр 1 в нижней части выполнен с кольцевой проточкой 8 на внутренней поверхности, а поршень 4 имеет радиально подвижные фиксаторы, например шары 9, взаимодействующие с кольцевой проточкой 8 цилиндра 1 и штоком 5, выполненным с кольцевой канавкой 10 и выступом 11. Канал 3 выполнен в виде седла 12, а расширитель 7 снабжен клапаном 13.Между цилиндром 1 и расширителем 7 размещен хвостовик 14. Позиция 15 обозначает сбрасываемый в трубы груз для расфиксации поршня 4 со штангой 6 и расширителем 7, Для облегчения движения в поршне 4 шток 5 выполнен с каналами 16.Для герметизации штока 5 и поршня 4 предусмотрены уплотнительные элементы 17. Надпоршневая полость 18 цилиндра 1 сообщена с трубным, а подпоршневая полость 19 через каналы 3 и 2 - с затрубным пространством.Устройство работает следующим образом.В поршень 4 вдавливают шток 5 и фиксируют его шарами 9 в нижнем положении, После этого поршень 4 вставляют в цилиндр 1 до совмещения шаров 9 с кольцевой канавкой 8. В этом положении подпружиненный шток 5 своим выступом 11 выдавливает шары 9 в кольцевую канавку 8 и тем самым поршень 4 фиксируется относительно цилиндра 1. При спуске устройства в скважину трубы не заполняют жидкостью или же заполняют частично. В результате этого давление в подпоршневой полости 19 растет и равно гидростатическому давлению затрубного столба жидкости. При достижении глубины установки хвостовика в трубы сбрасывают груз 15, который вдавливает шток 5 в поршень 4, При этом кольцевая канавка 10 штока совмещается с фиксаторами 9, вталкиваемыми цилиндром 1 в поршень 4, после чего поршень 4 под действием разности давлений в подпоршневой 19 и надпоршневой 18 полостях цилиндра 1 движется вверх с протягиванием расширителя 7 через хвостовик 14, Поршень 4 со штангой 6 и расширителем 7 движутся до тех пор, пока клапан 13 не сядет в седло 12 канала 3. Этим достигается надежное разобщение трубного и затрубного пространства на случай повреждения уплотнительных элементов 17 между цилиндром 1 и поршнем 4 и между поршнем 4 и штоком 5. На этом заканчивается расширение хвостовика 14 с упором его в цилиндр 1 и устройство поднимают из скважины с протягиванием расширителя 7 через оставшуюся часть хвостовика 14.Предложенное устройство для установкирасширяемых хвостовиков в скважинах позволит за счет упрощения технологии путем исключения использования наземных источников давления, например цементировочных агрегатов, и повышения уровня техники бе зопасности работ на устье повысить эффективность изоляции скважин. Формула изобретения291. Устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине, включающее присоединенный к колонне труб цилиндр и размещенный в его полости поршень со штокомв верхней части и расширителем со штан 25 гой - в нижней части, отличающееся тем,что, с целью упрощения технологии закрепления хвостовика, цилиндр выполнен с каналами для сообщения подпоршневой полости с затрубным пространством, а поршеньснабжен механизмом для фиксации его в ци 30линдре.2, Устройство по п, 1, отличающееся тем,что механизм фиксации поршня выполнен ввиде подпружиненного в осевом направленииштока с радиально подвижными шарами,зз размещенными в кольцевых проточках поршня и цилиндра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Мо 319168, кл. 166 в ,опублик. 1965.2, 011 Меев, т. 17,11, с. 23 - 32899850 17 И. Кепкес Я 7 3 Составитель о Техред А. Бойка Тираж 623 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау илиал ППП Патент, г. Ужго