Устройство для изоляционных работ в скважинах

(21) 3 (22) 1 (46) 3 (72) Г В.Г; Р и С.В. размевикаустан тов,него с с двум и с ог него п посадо ними з обратн вочным ние по вочным равно ее пер жа ю ели ены ены 2 о т то огра- перемеще 3 л и ничи ния ных тов, вике льифоо и хво госуддрственнцй номиткт ссспо делдм изоБ Бтений и отнрьп ИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСИОМУ ОВИДЕТЕЛЬСТ 407705/22-032.03.820.12.83. Бюл. Р 48(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по. креплению скважини буровым растворам(5 б) 1, Мицевич В.И. Справочник инженера по бурению. М., "Недра",1973, т, 2, с, 120-121.2. Авторское свидетельство СССРР 487227, кл. Е 21 В 33/13, 19 б 9(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ, включающеекорпус, коаксиально размещенный вкорпусе хвостовик с осевым каналом,в котором выполнено посадочное седло,запорный элемент, ограничители перемещения хвостовика и заливочнуюколонну, о т л и ча ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности изоляционных работ за счетвозможности контроля положеннй хвостовика в процессе изоляционных ра"бот, оно снабжено обратным клапаном,енным в осевом канале хвостоод посадочным седлом, втулкойвленной снаружи хвостовика,жиненной относительно последдвух сторон и выполненнойя рядами радиальных отверстийранииителями ее верхнего и ниеремещения, а хвостовик подчным седлом выполнен с верхаливочными отверстиями, а подым клапаном - с нижними залии отверстиями, причем расстоя.высоте между ближайшими залии и радиальными отверстиямиходу втулки до ограничителейемещения,Устройство по п.1, о т л ищ е е с я тем, что ограничиеремещения хвостовика установа заливочной колонне и выполвиде шарнирных защелок. Устройство по пп. 1 и а ю щ е е с я тем, ч ели верхнего и нижнего тулки выполнены в виде квозных пазов во втулк жестко закрепленных на и заходяших в сквозныеПосле спуска в скважину на заливочной, колонне 2 устройство устанавливается выше изолируемого интервала на расстояние, равное длине хвостовика 3.,В корпусе 1 бросают запорный элемент 6, который садится на седло 5. При нагнетании в заливочную колонну 2 жидкости создается избыточное давление, действующее на поперечное сечение хвостовика. Изобретение относится к бурениюи ремонту скважин, а именно к устройствам для проведения изоляционныхработ при ликвидации негерметичностипреимущественно в обсадных колоннахпутем закачивания тампонажного раствора.Известено, устройство для изоляционных работ, содержащее пакер,;к нижней части которого присоединя 1 ется разбуриваемый хвостовик. Устройство на заливочной колонне спускается в скважину, причем конец хвос.товика устанавливается в подошве изолируемой зоны, после чего закачивает- ся тампонажный раствор Ц , 15Недостатком устройства являетсяневысокая надежность изоляционныхработ из-за возмсжного смешивания тампонажного раствора со скважинным.Наиболее близким к предлагаемому 2 Оявляется устройство для изоляционныхработ, включающее корпус, коаксиально размещенный в корпусе хвостовик,с осевым каналом, в котором выполнено посадочное седло, напорный элемент 25ограничители перемещения хвостовикаи заливочную колонну Я ,Недостатком известного устройстваявляется низкая надежность перемещения хвостовика, обусловленная малымиперепадами давления при его перемещении и отсутствием информации о достижении хвостовиком крайнего верхнегоили крайнего нижнего положений, чтов случае заклинивания в промежуточном положении может привести к егоприхвату тампонажным раствором и возникновению аварийной ситуации.Цель изобретения - повышение надежности изоляционных работ эа счетвозможного контроля положения хвосто вика в процессе изоляционных работ,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для изоляционныхработ в скважине, включающее корпус,коаксиально размещенный в корпусе 45хвостовик с осевым каналом, в которомвыполнено посадочное седло, запорный элемент, ограничители йеремещения хвостовика и заливочную колонну,снабжено обратным клапаном, размещенным в осевом канале хвостовика подпосадочным седлом, втулкой, установленной снаружи хвостовика, подпружи,ненной относительно последнего с двухсторон и выполненной с двумя рядамирадиальных отверстий и с ограничи 55телями ее верхнего и нижнего перемещения, а хвостовик под посадочнымседлом выполнен с верхними заливочными отверстиями, а под обратным клапаном - с нижними заливочными от60верстиями, причем расстояние по вы"соте между ближайшими заливочными ирадиальными отверстиями равно ходувтулки до ограничителей ее переме,щения. 65 При этом ограничители перемещения хвостовика установлены на заливочной колонне и выполнены в видешарнирных защелок.Кроме того, ограничители верхнегои нижнего перемещения втулки выполнены в виде продольных сквозных пазов во втулке и штифтов, жестко закрепленных на хвостовике и заходящих всквозные пазы.На фиг, 1 изображено устройство,общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем (нижнем) положении.Устройство для изоляционных раюот в скважинах включает корпус 1,спускаемый на заливочной колонне 2,подвижный хвостовик 3 с осевым каналом 4, в котором выполнено посадочное седло 5, запорный элемент,например шар 6, ограничители 7 и 8перемещения хвостовика. Под посадочным седлом 5 в осевом канале хвостовика установлен обратный клапан 9 сзапорным элементом, выполненным, например, в виде шара 10. Снаружи хвостовика установлена втулка 11, подпружиненная с двухсторон с помощьюпружин 12 и 13, взаимодействующих сопорными (подвижными) шайбами 14 и15, Втулка выполнена с двумя рядамирадиальных отверстий: верхних 16 инижних 17. Кроме того, втулка 11имеет ограничители ее верхнего и нижнего перемещений, выполненные в видепродольных сквозных пазов 1 д на хвостовике и штифтов 19, жестко закрепленных на нем и заходящих в пазы.Хвостовик 3 выполнен с верхнимизаливочными 20 и нижними эаливочными21 отверстиями, при этом расстояниепо высоте между ними равно половинехода втулки, или расстояние междурадиальными отверстиями равно длинепродольных сквозных пазов 18. Приэтом условия обеспечивается совмещение радиальных и эаливочных отверстий в рабочем положении устройстваили, что эквивалентно, расстояниепо высоте между ближайшими заливочными и радиальными отверстиями равно ходу втулки до ограничителейее перемещения,В нижней части корпуса имеетсяразрезное стопорное кольцо 22 с сальниковым узлом 23.Устройство работает следующим образом,При определенном осевом усилии разрезное стопорное кольцо 22 разжимается и освобождает хвостовик 3,. который под действием собственноговеса и перепада давления, возникающего при нагнетании жидкости в заливочную колонну 2, выдвигается вниз,причем давление может быть сколькоугодно большим, что обеспечиваетнадежное выдвижение хвостовика 3 вискривленных скважинах. сразу после 0освобождения хвостовика 3 втулка 11под действием пружин 12 занимаетсреднее (нейтральное) положение, приэтом отверстия 20, 16 и 21, 17 разобщаются. Когда хвостовик 3 дохОдит 15до конца, подпружиненные ограничители 8 перемещения упираются в нижнюю опорную шайбу 15, пружины 13 сжимаются и втулка 11 перемещается вверхотнОсительно хвостовика 3, а отверстия 17 и 20 совмещаются (отверстия16 и 21 перекрыты). При этом открываются канал для прямой циркуляциичерез кольцевОе пространство междузаливочной колонной 2 и верхней частью 25хвостовика 3, отверстия 17 и 20,обратный клапан 9 (шар 10 отжат книзу)и хвостовик 3. Затем в интервал изоляции закачивают и продавливают тампонажный раствор, который закупори- Зпвает каналы негерметичности. При создании давления в затрубном пространстве (трубное открыто) шар 10 садится на посадочное седло и обратныйклапан 9 закрывается. Под действием этого давления хвостовик 3 начинает перемещаться вверх, одновременно втулка 11 под действием пружин 13 перемещается вниз относительно хвостовика 3 и занимает нейтральное положение (отверстия 20, 21, 16 и 17 перекрыты), Когда,хвостовик 3 полностью поднимется, ограничители 7 перемещения упрутся в верхнюю опорную шайбу 14 и втулка 11 переместится вниз относительно хвостовика 3, сообщив отверстия 20, 16 и 21, 17, в результате чего откроется канал для циркуляции через хвостовик.Пос.ле этого обратной циркуЛяцией вымывают остатки тампонажного раствора из заколонного пространства и оставляют скважину на ОЗЦ. При необходимости изоляционная операция может быть повторена, так как устройство приходит в исходное положение.с Вместо разрезного стопорного кольца 22 может использоваться фиксирующий узел и другой конструкции, например шариковый, цанговый и др.Использование предлагаемого устройства позволит повысить результативность изоляционных работ и сократить их продолжительность. Экономический эффект от применения изобретения составит 5145 руб. на одну осложненную скважину при изоляционных работах на 500 скважинах, а в год - 2 млн. 272 тыс, руб.с витель В, Гришановд Т,Наточка Ко ктор Л. Ил мелште Заказ 104 3.у Филиа ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж бОЗосударственного. комитеам изобретений и открысква, Ж, Раушская н ПодписнСССРйд, 4/5