Устройство для установки пластыря в скважине

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскнкСоцналнстнческниРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09,1 1,81 (21) 335211 б/22-03 Щ М. Кд. Е 21 В 29/10 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР но делам изобретений н открытийин Фдрудового Красного Ьйамениьский институт буРсеой"техники Всесоюзный ордена научно-исследоват(71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПЛАСТЫРЯ В СКВАЖИНЕ я от продольного пе Изобретение относится к бурению иэксплуатации нефтяных и газовых сква.жин, а именно к устройствам, используемым для перекрытия мест повреждений обсадной колонны или зоны уходапромывочной жидкости.Известно устройство для установкипластыря в обсадной колонне, включающее гофрированный пластырь и закрепленную на нижнем конце сердечника гидравлическую дорнирующую головку с направляющим наконечником и конусным пуансоном 1 1,Однако применение указанного устройства связано с значительными трудностями по изготовлению гофрированныхтруб для пластырей и установке пластырей в скважине. Последнее объясняется тем, что при недостаточной прочности предварительного сцепленияпластыря с колонной при протяжкегофрированной трубы она может сместиться и место повреждения останетсяне перекрытым,Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для установкипластыря в скважине, включающее полыйперфорированный корпус, с закрепленным на нем эластичным трубчатым элементом, расширяемый пластырь и узел Фиксации пластырремещения 2.Недостатком данного устройства является низкая надежность в работе, связанная с несовершенством конструкции узла фиксации пластыря. Это может привести к неполной распрессовке пластыря и заклиниванию всего устройства в скважине.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для установкипластыря в скважине, включающем полый перфорированный корпус с закрепленным на нем эластичным трубчатым элементом, расширяемый пластырь и узел фиксации пластыря от продольного перемещения, последний выполнен в виде подпружиненных упоров и закрепленной внутри корпуса средними штифтами втулки с седлом для сбрасываемого шара и выемками на наружной поверхности, при этом корпус имеет сквозные радиальные отверстия для размещения в них подпружиненных упоров, установленных в плоскости выемок втулки.На фиг, 1 изображено устройство, в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-Л на Фиг. 1;нп 4 пг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на Фпг. 4 и 5 - устройство в рабочем положении; на фиг, б - то же, после окончания работы.УстройствО ( фиг. 1) сОстОит из составного полого перфорированного корпуса 1 с надетым на него эластичным трубчатым элементом 2. Поверх эластичного элемента 2 помещен расширяемый пластырь 3, изготовленный из антикоррозионного металла, обладающего необходимыми прочностными и упругими свойствами, например, нержавеющей стали.Эластичный трубчатый элемент 2 крепится к корпусу 1 при помощи муфт 4. В верхней части корпуса 1 имеется резьба для подсоединения перенодника 5. Нижняя часть составного корпуса, имеющая радиальные от- верстия О Й О,снизу закрыта крышкой б с калиброванным отверстием б .Узел Фиксации пластыря 3 От продольного перемещения выполнен в .виде нтулки 7 с седлом Ъ, выемками д и глухими пазами Е на наружной поверхности. В сквонных отверстиях Е корпуса 1 расположены упоры 8, снабженные пружинами 9. На упоры 8 опирается пластырь 3 при спуске устройства в скважину. Втулка 7 удерживается от 30 самопроизвольного перемещения срезной шпилькой 10. Ограничителем перемещения втулки 7 служит срезной элемент 11, установленный в нижней части корпуса 1. 35Устройство работает следующим образом.После спуска устройства на бурильных или насосно-компрессорных трубках в скважину на необходимую глуби р ну в трубы набрасывается шар 12, который садится в седло 2 втулки 7 и перекрывает в ней центральный канал ( Фиг. 4). Под действием давления закачиваемой жидкости эластичный 45 элемент 2 расширяется и входит в контакт с пластыреМ 3. При достижении определенного давления во внутренней полости труб и эластичного элемента 2 пластырь 3 деформируется и прижимается к стенкам скважины, перекрывай место повреждения обсадной колонны или зону поглощения жидкости, В случае ликвидации повреждения обсадной колонны по концам оболочки 3 в расточках помещаются резиновые уплотнительные кольца, обеспечивающие герметичность пластыряПосле того, как участок пластыря 3, контактирующий с рабочей частью эластичного элемента 2, прижмется к 60 стенке скважины, давление жидкости в трубах повышают до такой величины, при которрй срезная шпилька 10 разру шается. При этом втулка 7 перемещается вниз до упора в срезной эле мент 11 (фиг5). Преждевременный срез элемента 11 при перемещении нтулк. 7 исключается за счет того, что дросселирование жидкости, вытесняемой из корпуса 1 двигающейся втулкой 7 через калиброванное отверстие 8. н крышке б, создает гидравлический демпфер, который обеспечивает плавное без удара перемещение втулки 7. При этом положении втулки 7 (Фиг, 5) выемки д оказываются против упоров 8. Под действием пружин 9 упоры 8 перемещаются внутрь корпуса 1 и утаплинаются в выемках д втулки 7 ( Фиг. 5), Для деформации и герметичного прцжатия к стенке скважины нижней аЬти пластыря 3 давление в трубках снижают, эластичный трубчатый элемент 2 приобретает первоначальную Форму, затем устройство приспускают на определенную величину, Нагнетая н трубы жидкость и повышая ее давление до известного предела, производят деформацию нижней части пластыря 3. После окончания операции по уста- нонке пластыря перед подъемом инструмента на поверхность давление жидкости н трубах повышают до срезания шпильки 10, при этом втулка 7 перемещается в крайнее нижнее положение (фиг. 6), Паз 8 во втулке 7 совмещается с радиальным отверстием О в корпусе 1 и внутренняя полость труб сообщается с затрубным пространством, что обеспечивает опорожнение труб при подъеме инструмента. Упоры 8 остаются в .таком положении, при котором может быть осуществлен беспрепятственный подъем инструмента на поверхность. Переместив втулку 7 в крайнее верхнее положение и заменив срезные элементы 10 и 11 на новые, готовят устройство для проведения следующих операций по установке пластырей в скважинах. Для удобства сборки элемент 10 можно устанавливать в корпусе 1 под втулкой 7.1Удерживание пластыря 3 при спуске инструмента в скважину осуществляется при помощи узла (элементы 7 " 9), размещенного в нижней части корпуса 1 (фиг, 1) и являющегося оптимальным вариантом. Кроме указанного, могут. быть применены два узла, однотипных по конструктивному исполнению и размещенных в верхней и нижней части корпуса 1. Возможен и такой вариант удерживания оболочки 3, при котором используется описанный узел, размещенный в нижней части корпуса и разрушаемый штифт, фиксирующий оболочку 3 н верхней ее части. Разрушение штифта и освобождение оболочки 3 может быть осуществлено либо при деформации эластичного элемента 2, либо при перемещении нтул- ко 7Применение предложенного устройства позволяет увеличить надежность операций по ликвидации негерметичности колонны или эоны поглощения промывочной жидкости за счет исключения некачественного сцепления пласты-, ря устройства со стенками скважины. Кроме того, исключается необходимость изготовления на специальном оборудовании дорогостоящих гофрированных обечаек-пластырей.Таким образом, технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в значительной экономии средств, расходуемых на ликвидацию негерметичности колонны или уход промывочной жидкости при бурении скважин. формула изобретения20Устройство для установки пласты- .ря в скважине, включающее полый пер 1 форированный корпус с закрепленнымна нем эластичным трубчатым элемен"том, расширяемый пластырь и узелфиксации пластыря от продол ного перемещения, о т л и ч а ю щ е е с йтем, что, с целью повышения надежности его в работе, узел фиксациипластыря от продольного перемещениявыполнен в виде подпружиненных упорови закрепленной внутри корпуса средними штифтами втулки с седлом для сбрасываемого шара и выемками на наружнойповерхности, при этом корпус имеетсквозные радиальные отверстия дляразмещения в них подпружиненных упоров, установленных в плоскости выемок втулкиИсточники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3179168,кл. 166-14, опублик, 1965,2, Патент США В 3111991,кл. 166-14, опублик. 1963 (прототип).1002514 84/3 Тираж 601ВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Рауыская наб акаэ дписи.Р д. 4 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель П, Кепке актор Н, Швыдкая Техред К.ыцьо Корректор С. Шекмар