Устройство для установки уплотнительного элемента в скважине

(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытаний и контроля неф тегазоразведочных скважин (72) Г.Д.Стовбур(56) Патент США У 3125162, кл, 166-123, опублик. 1964.Авторское свидетельство У 1286735, кл. Е 21 В 33/12 СССР1985. с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИ САНИ А ВТОРСКОМУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к нефтегаэодобынающей промышленности. Цель -упрощение изготовления устройстваи повьппение надежности его работы,Оно содержит корпус 1 с воздушной камерой 2 и полостью 6 с рабочей жидкостью в нижней части. Последняясвязана с камерой 2 через гидравлическое реле 7. Устройство также со"держит каналы 3, 8 и клапан 4 с приводом 5 его перемещения. В полостикорпуса 1 установлен силовой поршень15028099, Под корпусом 1 размещен и жестко связан с поршнем 9 хвостоник 12 с гидравлической полостью 15 в нижней части, каналом 18 для связи этой полости с внешней средой н конце рабочего хода. В полости хвостоника 12 размещен опорный поршень 16, взаимодействующий с поршнем 9. Хностовик имеет оси 20, на которых рас положены упоры 21. С нижней частью корпуса 1 жестко связана оправка 14 между упорами 21 и торцом корпуса установлен уплотнительный элемент 13. Устройство имеет подпружиненный 15 в радиальном направлении относительно хвостовика 12 золотник 19. Последний установлен с возможностью перекрытия н исходном положении канала18 и взаимодействия с внутреннейповерхностью оправки 14 н конце рабочего хода. По мере перемещеиияпоршня 9 деформируется элемент 13и вытесняется жидкость из полости 6в камеру 2 через реле 7, что ликвидирует нагрузки на элементы устройстна. После процесса деформирования при перемещении поршня 9 перемещается золотник 19 вправо, разгерметизируется полость хвостовика12, поршень 16 перемещается вверх,упоры 21 поворачиваются на осях 20.2 ил.Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для установки ремонтного пластыря в скважине и установки пакера.Цель изобретения - упрощение изго товления устройства и повышение надежности его работы.На фиг. изображено устройство для установки уплотнительного элемента в скважине после его спуска в скважину, общий вид; на фиг.2 нижняя часть хвостовика устройства после окончания деформации уплотни тельного элемента в скважине и прихода опорного поршня в крайнее верхнее положение.Устройство включает полый корпус 1 с воздушной камерой 2 и каналом 40 3, клапан 4 с приводом 5 перемещения клапана, заполненную рабочей жидкостью полость 6 в нижней части корпуса, связанную через гидравли,ческое реле 7 с каналом 8, силовой 45 поршень 9, жестко связанный через силовые штифты 10 и тягу-переходник 11 с хностовиком 12, уплотнительный элемент 13, одетый на оправку 14, жестко связанную с кор О пусом, В нижней части хвостоника 12 выполнена гидравлическая полость 15, заполненная несжимаемой жидкостью, н которой размещен опорный поршень 16 с резьбовой пробкой 17. 55 Полость 15 соединена со скнозным радиальным каналом 18 для связи этой полости с внешней средой. В хвостонике установлен золотник 19,подпружиненный в радиальном направлении и перекрывающий в исходном положении канал 18.В хвостовике размещены оси 20, на которых смонтированы упоры 21, Устройство спускается на кабеле 22 в скважину, обсаженную колонной 23, имеющей негерметичность 24.Поскольку объем полости 15 небольшой, то малое объемное сжатие жидкости в результате воздействия давления н скважине не приведет к перемещению опорного поршня и выноду упоров иэ взаимодействия с уплотнительным элементом.Устройство работает следующим образом.На поверхности, перед спуском устройства в скважину, силовой поршень 9 перемещают в крайнее нижнее положение, опорный поршень 16 в крайнее верхнее положение, реэьбовую пробку 17 вывинчивают, упоры 2 1 поворачивают на осях 20 параллельно общей осн устройства.уплотннтельный элемент 13 на оправке 14 монтируют под торцом корпуса. При необходимости, мвкду силовым поршнем 9 и хвостоаиком 12 на силовых штифтах 10 фиксируют тягу-переходник, имеющую длину, пропорциональную установленному уплотнительному элементу 13. Затем упоры 21 поворачивают на осях 20 до контакта с нижним тор цом уплотнительного элемента 13, опорный поршень 16 перемещают в крайнее нижнее положение, в гидравлическую полость хвостовика 12 за502809 6Для проведения последующей операции установки нового уплотнительнага момента в скважине наряду сподготовительными операциями, необ -а ходимо слить жидкость из воздушнойкамеры 2 и закачать ее в полость 6,а также установить в устройство новый уплотнительный элемент 13 на1 О оправке 14,5 1 ливают малосжима емую жидкость (например, глицерин). Резьбовую пробку 17 заворачивают в опорный поршень 16.Устройство спускают в скважину н кабеле 22 до момента расположения негерметичности 24 напротив уплотнительного элемента 13. При нахождении устройства в скважине гидро- статическое давление скважинной жидкости стремится переместить силовой поршень 9 вверх. Поскольку жидкость в полости 6 практически несжимаема и находится в герметизированном пространстве, то ее давление уравнивается гидростатическому давлению, а силовой поршень 9 остается неподвижным,После остановки устройства на месте установки уплотнительного элемента по кабелю 22 на привод перемещения (катушку электромагнита) клапана 4 подается ток, Клапан 4 открывается и обеспечивает сообщение между каналами 3 и 8.Давление вполости 6 падает до атмосферного, и силовой поршень 9 начинает под воздействием перепада давлений перемещаться вверх. Усилие перемещения силового поршня равно произведению уплотняемой площади силового поршня на действующий перепад давлений. По мере перемещения силового поршня 9 происходит деформирование уплотнительного элемента .13 и вытеснение жидкости из полости 6 в воздушную камеру 2 через гидравлическое реле 7, что ликвидирует динамические нагрузки на элементы устройства. После окончания процесса деформирования уплотнительного элемента при продолжающемся перемещении силового поршня происходит перемещение золотника 19 вправо, разгерметизация гидравлической полости хвостовика 12, перемещение опорного поршня 16 вверх, поворот упоров 21 на осях 20, Натяжением кабеля 22 устройство поднимается на поверхность. Тяги-переходники 11 позволяют устанавливать уплотнительные элементы больших длин,15Формула изобретения Устройство для установки уппотнительного элемента в скважине,включающее корпус с воздушной камеройи полостью с рабочей жидкостью в нижней части, связанной с воздушнойкамерой через гидравлическое реле,каналы и клапан с приводом его перемещения, установленный в полостикорпуса силовой поршень, размещенный под корпусом и жестко связанныйс поршнем хвостовик с гидравлическойполостью в нижней части, каналомдля связи этой полости с внешней средой в конце рабочего хода, размещенным в полости хвостовика опорнымпоршнем и взаимодействующими с поршЗ 5 нем шарнирно установленными упорами,жестко связанную с нижней частьюкорпуса оправку и размещенный на неймежду упорами хвостовика и торцомкорпуса уплотнительный элемент, о т40л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения изготовления устройства и повышения надежности его работы, оно снабжено подпружиненнымв радиальном направлении относитель 45 но хвостовика золотником, установленным с возможностью перекрытия висходном положении канала хвостовика и взаимодействия с внутренней поверхностью оправки в конце рабочегохода,1502809 фи Составитель И.Левкоеваедактор В,Бугренкова Техред Л,Олийнык , Корректор С.Шекма ирак 51 одпис ям при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин Заказ 5062/44 ВНИИПИ Государственног 113035омитета по изобретениям и откр осква, Ж, Раушская наб., д.