Устройство для перекрытия скважины

(191 В 34/06 7 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с ом иовСбного птускаете выше и отзвлекаютатуру,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР 0 ф 1086125, кл. Е 21 В 34/06, 1982.Авторское свидетельство СССР 9 1099054, кл. Е 21 В 34/06, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЯ СКВА ПЛЯЖИИЫ(57) Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет расширить функциональные возможности устройства и повысить его эффективность в работе за счет более надежного пакерова ния и якорения. Устройство содержит корпус 1 с установленными в нем подпружиненным патрубком 18 и телескопически соединенными между собой ступенчатыми штоками 2, 4 и фонарями (Ф) 5, 10 на них. Якорь включает нижнюю 12 и верхнюю 6 подпружиненные плашки. Под плашкой 12 размещен верхний Ф 5, жестко связанный с нижним штоком 4, на котором установлен пакерующий элемент 16 с приводным механизмом, Между нижним Ф 10 и элементом 16 установлен пакет тарированных пружин 14. Затвор, имеющий узел управления, выполнен с продольным сквозным каналом. В нем на срезной шпильке установлена заглушка с выступом. Нри установке устройства в скважине (С) осуществляют заякоривание колонны труб и перекрытие кольцевого пространства (П) элементом 16П чего перекрывают С лубрикатор пускают ее в работу, Для этог создают давление, большее тру Открывается кольцевое П, и вь ся жидкость из труб. Давлени затвора и патрубка 18 падает -крывается трубное П. Затвор и и устанавливают фонтанную арм 2 з,п, ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к горнойпромьппленности, в частности к устройствам для перекрытия фонтанных.скважин после их освоения на времядемонтажа бурового оборудования, приремонте устьевого оборудования в процессе эксплуатации,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства и повьппение его эффективностив работе за счет более надежного, пакерования и якорения.На Фиг. 1 изображено устройство,общий вид, в разрезе, с открытымитрубным и кольцевым каналами; наФиг. 2 - то же, с установленным съемным клапаном, с перекрытыми трубными кольцевым каналами; на Фиг, 3 - пакерная сборка в транспортном положении в эксплуатационной колонне, разрез; на фиг. 4 - съемный затвор с ловителем, разрез.Устройство состоит из корпусавыполненного в виде патрубка с.наружным и внутренним диаметрами, равнымисоответствующим диаметрам эксплуатационной колонны, с концевыми резьбами обсадных труб, В корпусе 1 выполнен верхний кольцевой паз А с коническими переходами к основному диаметру н нижний кольцевой паз Б с усту-.пом В в нижней части и коническимпереходом в верхней части.Пакерная сборка, устанавливаемая вкорпусе 1, содержит ступенчатыйшток 2, Последний выполнен ступенчатымс посадочным диаметром Г, буртом Д,в котором установлено уплотнительноекольцо 3. В верхней части штока 2 выполнена насосно-компрессорная резьбаЕ для соединения с колонной насоснокомпрессорных труб. Шток 2 телескопически соединен со штоком 4, телескопическое соединение уплотнено уплатнительным кольцом 3. Шток 4 выполненступенчатым с посадочным диаметром Ж,уступами 3, И, радиальными отверстиями Л и К. Верхним кольцом шток 4жестко соединен с верхним Фонарем 5, БОвыполненным в виде цилиндрическойвтулки с выступом М и окнами подплашками б, которые подпружинены пружинами 7 и установлены с возможностьюрадиального перемещения в Фонаре 5,Нижним концом шток 4 жестко соединен с переводником 8, на котором выполнена насосно-компрессорная резьбаН, соединение уплотнено уплотнительным кольцом 9. Выше переводника 8 наштоке 4 установлен нижний фонарь 10с возможностью телескопического перемещения и закреплены в нижнем положении срезной шпилькой 11, Нижний фонарь 10 выполнен в виде цилиндрической втулки с выступом 0 и окнами подплашки 12, которые подпружинены пру"жинами 13 и установлены в фонаре 10с возможностью радиального перемещения. В верхней части плашки 12 выполнены конической формы. Выше нижнегофонаря 10 на штоке 4 последовательноустановлен пакет тарированных тарельчатых пружин 14, нижняя опора 15,выполненная в виде втулки с радиальными отверстиями П, пакерующий элемент 16 и жестко соединенная со штоком 4 опора 17.Внутри штока 4 над уступом 3 телескопически установлен патрубок 18,выполненный с кольцевой проточкой Рна наружной поверхности, с внутреннимуступом С, с кольцевой внутреннейпроточкой Т.На наружной поверхности патрубка18 установлены уплотнительные кольца 19 и 20, Кольцевая проточка Р пат"рубка 18 образует с внутренней поверхностью штока 4 кольцевой канал,соединяющий радиальные отверстия Ки Л штока 4, Патрубок 18 подпружиненпружиной 21, опирающейся на упор 22.В кольцевой внутренней расточке Тпатрубка 18 установлены два полукольца 23, на которых установлены двеспиральные пружины 24 в пазах полуколец 23, стягивающие полукольца 23.Съемный затвор 25 содержит втулку26, выполненную с канавкой под уплотнительное кольцо 27, внутренним буртиком У в продольном сквозном центральном канале.В нижней части центральный каналперекрыт заглушкой 28 выполненной свыступом ф и канавкой под уплотнительное кольцо 29. Установлена заглушка 28 во втулке 26 на срезнойшпильке 30,Ловитель выполнен в виде массивного стержня 31 диаметром на 2-4 мм превышающим диаметр съемного затвора 25, На нижнем конце ловителя выполнены цанги 32.Устанавливается и работает предлагаемое устройство в скважине в сле. дующей последовательности.Корпус 1 спускают в скважину вкомпановке эксплуатационной колонныпри креплении скважины из расчета установки его на 10-30 м ниже устья.Пакерную сборку спускают в скважину5в компановке колонны насосно-компрессорных труб перед началом работ повызову притока из пласта. При спускепакерной сборки подпружиненные плашки 6 и 12, сжав пружины 7 и 13, скользят по внутренней поверхности обсадных труб. Плашки 12 проходят черезкольцевой паз А корпуса 1, так какпаз ограничен коническими переходами,и зависают на уступе В кольцевого паза Б. Под действием веса колонны НКТшпилька 11 срезается и начинаетсясжатие пакерующего элемента 16,Спуск колонны НКТ происходит до упора уступа И штока 4 в выступ О нижнего фонаря 10. При этом происходит заякоревание колонны НКТ от перемеще ний вниз, перекрытие кольцевого пространства скважины и заякоревание колонны от возможного перемещения вверх.Заякоревание колонны от перемещения вниз происходит за счет передачивеса колонны НКТ через шток 4, нижний фонарь 10, плашки 12 на уступ В 30корпуса 1 эксплуатационной колонны.При этом плашки 12 фиксируются в расточке Б корпуса 1 посадочным диаметром Ж штока 4.Кольцевое пространство скважиныперекрывается элементом 16, которыйсжимается между опорой 17 и подвижной опорой 15. Если при сжатии пакерующего элемента 16 возникает чрезмерное осевое усилие под действием 4 Овеса колонны НКТ до упора уступа Иштока 4 в выступ О фонаря 10, то пакет тарированных тарельчатых пружин14 деформируется и на уплотнительныйэлемент передана оптимальная сжимающая нагрузка.При упоре уступа И штока 4 в выступ О нижнего фонаря 10 плашки 6оказываются на уровне верхнего кольцевого паза А корпуса 1, куда плашки 6 западают под действием пружины 7. Шток 2 под действием веса выше-,расположенных труб перемещается вниздо упора 22. При этом плашки 6 фиксируются в кольцевом пазе А посадочнымдиаметром Г штока 2. При этом происходит заякоревание колонны НКТ от перемещений вверх, так как осевое выталкивающее усилие, возникающее при перекрытии скважины через шток 4, верхний фонарь 5 плашки 6, передается корпусу 1, т.е. эксплуатационной колонне.После спуска колонны НКТ можно проводить все работы по вызову притока и исследованию скважин. Диркуляция в скважине может производиться через центральный канал пакерной сборки и через верхние радиальные отверстия К и нижние радиальные отверстия Л штока 4, кольцевой канал, образованный штоком 4 и проточкой Р патрубка 18 и радиальные отверстия П опоры 15.Для того, чтобы перекрыть скважину, на устье монтируют лубрикатор со съемным затвором и сбрасывают его в полость труб. Под действием собственного веса затвор 25 раздвигает полукольца 23 и после уплотнения центрального канала уплотнительным кольцом 27 в подпружиненном патрубке 18останавливается, Создавая на устьедавление выше трубного на 0,5-1 МПа,продавливают затвор 25 до упора втулки 26 в выступ С патрубка 18, приэтом под действием спиральных пружин24 полукольца 23 смыкаются позади затвора 25, связывая затвор 25 и патрубок 18, Этим достигается перекрытиетрубного пространства скважины. Привыпуске жидкости из лубрикатора поддействием трубного давления патрубок 18 с затвором 25 перемещаетсявверх, сжимая пружину 21 до упора 22.При этом нижней частью патрубок 18перекрывает нижние радиальные отверстия Л штока 4, следовательно, и кольцевое пространство скважины.Для пуска скважины в работу в трубное пространство на проволоке опускают ловитель и создают давление на1-2 МПа превышающее трубное. Под действием давления патрубок 18 с затвором 25 перемещается вниз до упорав выступ 3 штока 4, при этом открывается нижнее радиальное отверстие Лштока 4, следовательно, и кольцевоепространство скважины, ловитель своим весом раздвигает полукольца 23 ицанги 32 входят в зацепление с затвором 25. На устье через лубрикаторвыгускается из труб жидкость, давление выше затвора 25 и патрубка 18 падае, затвор, соединенный с ловителем, выталкивается из патрубка 18,при этом открывается трубное про-странство, 1350333Патрубок 18 удерживается в нижнемположении пружиной 21, Ловитель и затвор 25 извлекаются из скважины,перекрывается центральная задвижка,5демонтируется лубрикатор, устанавливается фонтанная арматура, скважинаможет пускаться в работу, как черезтрубы, так и через кольцевое пространство. 10В случае затруднения извлечениязатвора 25 патрубка 18 извлекают ловитель из скважины, в. трубах создаютдавление на 5-10 МПа превышающее дав"ление под затвором, После перемещения патрубка 18 до упора в выступ 3штока 4, при этом открывается кольцевое пространство, шпилька 30 срезается, пробка выталкивается из втулки26 и открывается центральный каналустройства. Скважина либо пускаетсяв работу, так как трубный канал икольцевое пространство открыты, либозадавливается раствором с последующим извлечением колонны НКТ и ликви цдацией неполадок.Извлечение устройства осуществляется подъемом НКТ, При этом шток 2перемещается вверх, посадочный диаметрГ выходит из-под плашек 6. После упо- ЗОра штока 2 буртом Д в уступ М верхнего фонаря 5 подъемное усилие передается на плашки 6, которые при этомконическим переходом расточки А утапливаются в фонаре 5 и далее скользятпо внутреннему диаметру труб. Одновременно поднимается шток 4, посадочный диаметр Ж выходит из-под плашек 12, Далее подъемное усилие переводником 8 передается фонарю 10, плащ-ки 12 утапливаются в фонаре 10 идалее при подъеме НКТ. скользят потрубам.Формула изобретения1. Устройство для перекрытия скважины, содержащее корпус с установленным в нем подпружиненным патрубком, затвор с узлом управления, пакерующий элемент с приводным механизмом и якорь, включающий верхнюю и нижнюю подпружиненные плашки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения его эффективности в работе за счет более надежного пакерования и якорения, оно снабжено концентрично размещенными в корпусе и телескопически соединенными между собой штоками и установленными на них фонарями, верхний из которых установлен под верхней подпружиненной плашкой и жестко связан с нижним штоком, на котором размещен пакерующий элемент, при этом штоки выполнены ступенчатыми с возможностью взаимодействия с подпружиненными плашками.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем что между нижним фонарем и пакерующим элементомустановлен пакет тарированных пружин,3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем что затвор выполнен с продольным сквозным каналом,в котором на срезной шпильке установлена заглушка, выполненная с выступом,Тираж 533Государственлам изобретМосква, ЖПодписное комитета СССР и открытий аушская наб.,