Устройство для разобщения ствола скважины

. РЕСПУБЛИН 091 (111 Фсю Е 21 В 33 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц ":К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ.(71) Артемовская геологоразведочная экспедиция Производственного геологического объединения "Донбассгеология" (53) 622.295.42(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 953990, кл. Е 21 В 33/12.2. Крылов В.И, Осложнения при бурении скважин. И., "Недра", 1965, с. 209-210 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ, содержащее корпус, внутри которого находится поршень с толкателем, эластичный элемент, помещенный снаружи корпуса, верхнюю и нижнюю опоры, стержень, размещенный внутри эластичного элемента, жестко связанный с нижней опорой и выполненный в верхней части с нарезкой по наружной поверхности, цанги, помещенные на верхней опоре и взаимодействующие с нарезкой стержня, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и облегчения извлечения его из скважины после окончания технологического цикла с помощью ловильного инструмента, устройство снабжено диском, выполненным из материала с антифрикционными свойствами, помещенными между эластичным элементом и верхней опорой, выполненной с резьбой под ловильной инструмент, а толкатель установлен с возможностью сЯ взаимодействия с верхней опорой, причем стержень в верхней части связан с корпусом левым резьбовым соединением, нарезка выполнена в виде левой резьбы, имеющей момент на разъединение с цангами больший, чем момент на разъединение резьбового соединения стержня с корпусом.спуско-подъемные операции, так и насамо разбуривание. При разбуриваниивозможны случаи аварийных ситуаций,например прихват колонковой стружкой и др. Целью изобретения является повышение надежности работы устройстваи облегчения извлечения его из скважины после окончания технологическогоцикла,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для разобщенияствола скважины, содержащее корпус,внутри которого находится поршень столкателем, эластичный элемент, помещенный снаружи корпуса, верхнюю инижнюю опоры, стержень, расположенныйвнутри эластичного элемента, жесткосвязанный с нижней опорой и выполненный в верхней части с нарезкой понаружной поверхности, цанги, помещенные на верхней опоре и взаимодейст"вующие с нарезкой стержня, снабженодиском, выполненным из материала сантифрикционными свойствами, помещенными между эластичным элементом иверхней опорой, выполненной с резьбойпод ловильный инструмент, а толкательустановлен с возможностью взаимодействия с верхней опорой, причем стержень в верхней части связан с корпусом левым резьбовым соединением,нарезка выполнена в виде левой резьбы,имеющей момент на разъединение сцангами больший, чем момент на разъединение резьбового соединения стержняс корпусом.На фиг.1 изображено устройство,общий вид; на фиг.2 - сечение А-Ана фиг.1.Устройство содержит корпус 1,внутри которого находится поршень 2с толкателем (или толкателями) 3,эластичный элемент 4, помещенныйснаружи корпуса 1, верхнюю 5 и нижнюю6 опоры эластичного элемента 4,.стержень. 7, расположенный внутриэластичного элемента 4, жестко связанный с нижней опорой б и выполненный в верхней части с нарезкой в виде левой резьбы 7 й, под цанги 8,помещенные на верхней опоре 5, которая дополнительно выполнена с резьбой9 под ловильный инструмент.Кроме того, устройство снабженодиском 10, выполненным из материалас антифрикционными свойствами и помещенным между эластичным элементоми верхней опорой 5. Стержень в верх 1 1148972Изобретение относится к бурениюскважин различного натяжения, в частности к устройствам для разобщенияствола скважины, и может преимущественно использоваться для установкив скважине изолирующих пробок.Известно устройство для разобщения ствола скважины, включающеецилиндрический корпус, связанныйпереводником с колонной труб, поршневой патрубок, верхний конец и нижнийконус, образующий с патрубком камеру, гидравлически связанную с внутритрубным пространством, шлипсовыйузел с промежуточным кольцом, уплотнительный элемент с нажимной втулкойи фиксатором, при этом между корпусом и шлипсовым узлом установленажестко соединенная с нижним конусомпосадочная втулка, которая связанасрезныии элементами с верхним кольцом и промежуточным кольцом шлипсового узла, а на внутренней поверхности корпуса выполнены направляющиеребра 1 1,Однако это устройство имеет сложную конструкцию и требует большихзатрат времени на удаление уплотнительного элемента.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для разобщения30ствола скважины, содержащее корпус,внутри которого находится поршень столкателем, эластичный элемент, помещенный снаружи корпуса, верхнюю .и нижнюю опоры, стержень, расположен-З 5ный внутри эластичного элемента,жестко связанный с нижней опоройи выполненный в верхней части с нарезкой по наружной поверхности,цанги,. помещенные на верхней опоре фи взаимодействующие с нарезкойстержня 2 1,Однако известное устройство неудобно эксплуатировать, так какпосле проведения различного рода 45работ: гидрогеологических исследований, тампонирования под уплотнительным элементом, создания искусственной опоры для пластоиспытателейсверху устройства, необходимо извлечь 0последнее, в частности извлечь уплотнительный элемент, который безразбуривания извлечь невозможно. Разбуривание пакера довольно сложная ипродолжительная операция, для осу- Бществления которой необходимо иметьспециальный буровой инструмент. Кроме того, необходимо время как на10 РЙ Ск (О+У)М =2 где Р - усиление осевое, т.е. усилиесжатия упругого элемента;Й - диаметр резьбы средний; 15р - угол подъема винтовой линии;р - угол трения,должно выполняться следующее условие й,С 8 (Р+У) о(Р +У ),где д, - диаметр резьбы средний;- угол трения резьбы по цанге;р - угол подъема винтовой линиирезьбы;25д - диаметр резьбы средний;- угол трения резьбы;у - угол подъема винтовой линиирезьбы.Устройство работает следующимобразом,Собранное на поверхности устройство опускают на колонне труб вскважину в необходимое место. Послеэтого включением насоса на поверхности создают давление жидкости внадпоршневой полости корпуса 1,вследствие чего поршень 2 перемещает-.ся вниз и посредством толкателей 3действует на верхнюю опору 5, которая через диск 1 О деформирует эластичный элемент 4, который прижимаетсясвоими наружными стенками к стенкамскважины, перекрывая последнюю. Приэтом цанги 8 перемещаются по левой 45резьбе 7 и фиксируются после окончания деформации эластичного элемента 4. Затем вращают бурильную колонну, в результате чего происходит развинчивание только по резьбе 12, так 50как момент на развинчивание по резьбе 12 меньше момента на развинчивание по резьбе 7, В результате корпус1 с поршнем 2 и толкателями 3 отсоединяется от стержня 7 с опорами 555 и 6, цангами 8, антифрикционным 30 3 11489 ней части связан с корпусом, например опорой 11, имеющим левое резьбовое соединение 12. При этом момент на разъединение левого резьбового соединения 7 больше момента на разъедиые"5ние левого резьбового соединения 12, Момент на разъединение соединения (резьбового) определяют из следующего соотношения 72 4диском 10 и эластичным элементом 4.При этом эластичный элемент 4 деформирован и, таким образом, прижат кстенкам скважины, надежно перекрываяствол. Эластичный элемент 4 удерживается в деформированном состояниипосредством цанг 8, упирающихся врезьбу 7 стержня 7". При подъемекорпуса 1 поршень 2 смещается внизи открывает отверстие для слива жидкости из колонны бурильных труб.При этом на поверхности регистрируется резкое падение давления промывочной жидкости, что сигнализируетоб отсоединении корпуса 1 от стержня7 . После проведения в скважине гид"рогеологических исследований илидругих работ извлекают на поверхность .стержень 7 опорами 5 и 6,цангами 8, эластичным элементом 4и антифрикционным диском 10. Для этого в скважину опускают специальныйловитель (не показан), выполненныйв виде обычной трубы, прикрепленнойверхним концом к колонне бурильныхтруб. На нижнем конце ловителя выполнена резьба, соответствующаярезьбе 9 на верхней опоре 5. Затемвращением бурильной колонны ловительнавинчивают на резьбу 9 и после окончания навинчивания продолжают вращать бурильную колонну. В результате цанги 8, вращаясь по резьбе 7стержня 7 ф, поднимаются вверх иверхняя опора 5 разжимает эластичныйэлемент 4. Эластичный элемент 4 истержень 7 ф удерживаются от вращения при развинчивании силами тренияэластичного элемента 4 о стенки скважины, Антифрикционный диск 1 О облегчает развинчивание. После снятиянагрузки с эластичного элемента 4последний вместе со стержнем 7 , верхней опорой 5 с цангами 8 и антифрикционным диском 1 О поднимается наповерхность. Положительный эффект предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в повышении удобств эксплуатации за счет уменьшения затрат времени на извлечение уплотнительного элемента, так как последний можно извлекать без разбуривания. ;Это, в свою очередь, повышает производительность геологоразведочных работ.