Глубинный ограничитель давления

щ) Е 21 В 31/О 21).4631870/03 22) 04,01.89 46) 07.08,92. Бюл 71) Ухтинский инд 8 ф 29триальны я к оборудоскважин, в вания обсадных ощения продля разоб"ф 465471,бретендля стрсти длликв с е относиоительстцементдации пости з 11ванию частн колон мывоч ои жид Известно устройстщения пластов (авт,во св ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР.Игнатов С.И, и Сухенко Н,И. По"вышение эффективности работ приборьбе с поглощениями бурового раст"вораОИ ВНИИОЭНГ, сер. Бурение,1984, с.45-47,(54) ГЛУБИННЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ., ных колонн, лйквидации поглощейияпромывочной жидкости, Сущность изобретения: глубинный ограничительдавления содержит полый корпус с бо-ковым отверстием, перекрытым срезной втулкой и стоп-кольцом на внут"ренней поверхности ниже срезнойвтулки. Регулировочный клапан содержит цилиндрический кожух с радиальным отверстием и крышкой с окнами.Дифференциальный поршень выполнен с. Средняя ступень дифференциальногопоршня сообщейа с радиальным отверстием кожуха, Нйжний конец дифферен"циального поршня "выполнен.Срегулировочной гайкой и заглушкой в осе"вом клапане, а "верхний установлен свозможностью перекрытия окон крышкикожуха при движении поршня вверх,Пружина установлена;между крышкойкожуха и торцом"осевого клапайа,Заглушка выполнена в виде подвижногоцилиндра со стаканами. Верхний стакан выполнеН с "промывочными окнамии упорный буртом на внешней сторонев верхней цасти. Нижний стакан выполнен с резьбовым отверстием иустановленным в нем срезным фикса" .тором. Подголовоцная часть Фиксатора выполнена с ответйой .резьбой, а"остальная цаСть"гладкая. В регулиро-:вочной гайке выполнено отверстие. Вэтом отверстии на "свободной посадкеустановлена гладкая цасть .среднего ффиксатора. На внутренней поверхно-3сти поршня размещен уступ с диаметральным зазором более длины срезае-Ямой части Фиксатора. 5 ил. : 0ЬЭ кл. Е 21 В 33/12, 1973), которое содержит пакер с клапанамиПри создании критицеского избыточного дав"лений клапан открйвается и часть жидкости из подпакерной зоны перетекает в надпакерную по каналам в . корпусе пакера, цто должно ограничить давление на поглощающий пласт.(Недостатком этого устройства яв- . Поставленная цель достигается тем, ляется возможность возникновения не- что заглушка выполнена в виде полвижконтролируемого давления на пласт ного цилиндра со стаканами, верхний из выше заданного, что происходит по " которых выполнен с промывочными окна- двум причинам. Во-первых, при пере-ми и упорным буртом на внешней сторо 5текании жидкости из-под пакерной . не в верхней части, а нижний - с резь- зоны в надпакерную в последней про- . бовым отверстием и установленным в исходят накапливание жидкости и подь- нем срезным Фиксатором, подголовочем уровня в затрубном пространстве, 10 ная часть которого выполнена с ответчто приводит к првышению давленияной резьбой, а остальная его часть открытия клапана по сравнениюс за-гладкая, причем в регулировочной гайданным. Давление может достигатьке выполненО отверстие, в котором на 3-1 МПа, Во-вторых, при перетеканйи. свободной посадке установлена глад- жидкости происходит подъем тампо" . 15 кая част.ь срезного фиксатора. На внутнажной смеси взатрубном пространстве,ренней поверхности поршня размещен ус и давление в подпакерной зоне возра "туп с диаметральным зазором больше стает за счет гидростатического-дав-., - длины срезаемой части Фиксатора. ления столба тампонажного раствораСравнение предлагаемого решения . повышенной плотности. Давление до не только с "прототипом, но и с друстигает 3-3,5 МПа. При этом еозмож- ." гими решениями в данной области/ны гидроразрыв пласта и прихват техники не позволило выявить признаинструмента . . :-" ки,- отЛичающие его от прототипа. ТаНаиболее близок к преллагаемому " ким образом, устройство соответствует глубйнный ограничитель гирростатице критерию новизнан и "существенные ского давления, включающий полый кор" отличия",пус с боковым отверстием, перМры- ;. На фиг. 1 изображей корпус глубинтым срезной втулкой и сТоП- кольцомного ограничителя давления, на фиг,2- на внутренней поверхности"нйже срез- .: регулировочный клапан; на Фиг.3ной втулки, и регулировочный клапан 30 осевой клапан; на Фиг, М - схема :содержащий цилиндрический кожух сразмещения глубинйого ограничителярадиальным отверстием и крышкой с.давления в скважинеф на Фиг.5 - глуокнами, размещенный в кожухе диффе" бинный ограничитель давления.ренциальный поршень с осевым кла- Глубинный ограничитель давления паном. При этом средняя ступень . З 5 состоит (фиг.1) из полого корпусадифференциального поршня сообщена ,1 с боковым . отверстием 2, перекры.с радиалЬныМ отверстием;, кожуха, ниж- тым срезной втулкой 3,. стоп-кольний конец выполнен с регулйровочной цом 1 на внутренней поверхности нижегайкой и заглушкой в осевом клапане срезной втулки и крепежных шпилека верхний установлен с возможностью4 О 22. Внутрь"полого корпуса вставперекрытия окон крышки кожуха при ляется регулировочный клапан (фиг.2), движении поршня вверх. Между крыш- . содержащий цилиндрический корпус 5кой кожуха и торцом осевого клапана с радиальным отверстием 6 и крышкойустановлена пружина,.-- ":с окнами 7 и размещенный в кожухеНедостатком данного устройствадифференциальный поршень 8 с осевым является то, что после созданияклапайом 9. Радиальное 6 тверстие кодавления запрессовки заглушки жуха сообщается сполостью 1 О, об" она срезает штифты и может по" " разуемой средней ступенью дифференПасть в дополнительное оборудова"циального клапана, нижний конец ние и вывести его из строя. Для пов- р которого выполнен с регулировочной торного использования ограничителягайкой 11, предназначенной для Фикдавления необходима полная разборка:, сирования места установки осевого ,клапанного узла для .установки заглуш клапана. Между верхним торцом осеки и замены штйфтов. . вого клапана и крышкой кожуха заклюЦель изобретения - повышение на чена пружина 12. Внутри осевого кла"пана (фиг,3, поз.9) встроена заглуштдежйости",работы при цементировании ка 13. Эта заглушка выполнена в ви и облегчение подготовки к повторной,работе. де подвижного цилиндра со стаканамиверхний 14 из которых имеет промы5вочнье окна 15 и упорный бурт 16 .навнешней стороне в верхней части,а нижний 17 - резьбовое отверстиес установленным в нем срезным фиксатором 18, Фиксатор имеет в подголовочной части резьбу для ввинчивания его в резьбовое отверстие нижнего стакайа, а остальная частьсрезаемая - выполнена гладкой дляввода на свободной посадке в отверстие уступа 19 регулировочной гайки,Поперечный размер этого уступа установлен таким, чтобы диаметральныйзазор между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью дифференциального поршня был большедлины срезаемой части фиксатора,что необходимо для ее удаления изотверстия уступа регулировочнойгайки.Глубинный ограничитель давлейияработает следующим образом.Корпус 1 ограничителя (Фиг.4)включают в сборку заливочной колонны 20, снабжают ее пакером 21, атакже другим оборудованием, еслиэто необходимо например, глубин-.ным диспергатором) опускают в скважину и раскрывают пакер для разобщения нижележащей зоны поглощения ипроведения подготовительных и исследовательских работ. В обычном порядке намывают при необходимостинаполнители различной зернистости,проводят другие работы, в том числе осуществляют сброс перекрываемыхдеталей гидродиспергатора или другого оборудования, если оно введено вкомпоновку и установлено ниже корпуса ограничителя давления. После завершения этого этапа работ внутрьзаливочной колонны (бурильных труб)сбрасывают регулировочный клапан(фиг,2), предварительно подготовлен ный для работы. С этой целью (фиг 3)упором в заглушку 13 верхний стакан 14 вводят внутрь осевого клапана9 и ввинчивают срезной Фиксатор 18.Затем приступают к закачке тампонаж-.ного раствора в зону поглощения. Поддействием потока закачиваемойжидко"сти регулировочный клапан фиг.2) . достигает торца втулки 3 Фиг. 1),упи"рается в нем и, срезая шпильки 22,сдвигает в нижнюю часть корпуса 1 до упора в стоп-кольцо 4, занимая свое посадочное место, как это покэзано на фиг.5, При этом боковуслверстие 2 корпуса глубинного ограничителя давления совмещается с радиальным отверстием 5 регулировочногоклапана, что необходимо для компенсации гидростатического давлениязатрубного пространства. В этом положении сборка готова для выполнениясвоей Функции по ограничению давления на поглощающий пласт для предотвращения его разрыва при закачивании тампонажной смеси (состава) .Этот состав поступает .(Фиг.5) через15 окна крышки 7 внутрь дифференциального поршня 8, достигает заглушки 13,срезает фиксатор 18 и выдвигает верхний стакан 14 с промывочными окнами15 вниз до упора буртом 16 в регулирозочную гайку 11, освобождая проход потока тампонажного соста",а через окча 15 в зону тампонирования,При снижении приемистости поглощающего пласта в заливочной колонневозрастает давлениеи на нижнюю частьдифференциального поршня 8 с регулировочной гайкой 11 начинает действовать большее усилие, чем от гидродинамического давления жидкости вЗ 0 затрубном пространстве, передаваемого через отверстия 2 и б в полость10, Это усилие возрастает по мереповышения давления в зоне тампонирования и, достигнув упругости пруЗ 5 жины т,е. допустимого давления напоглощающий пласт, задаваемогорегулировочной гайки 11.), сдвигаетдифференциальный поршень 8 вверх.Верхняя часть поршня, переместившись40 вверх, перекрывает площадь входныхокон в крышке 7. Это обеспечиваетавтомодельную подстройку режимазакачки тампонажной смеси к изменившемуся параметру приемистости. В45 результате перекрытия окон сокращается подача тампонажной смеси впоглощающий пласт, что автоматически снижает велйчину давления в зонетампонироваиия. Таким образом, по5 О мере роста давления (снижения приемистости) перекрытие окон увеличивается вплоть до полного, а объем закачки сокращается вплоть до нулевогозначения, что и обеспечивает авторе 55 гуляцию давления в зоне поглощающего1пласта, предотвращая его гидравлический разрыв при закачке тампонажногосостава,1752927 3 Для повторного использования регулировочного клапана его извлекаютиз корпуса устройства, нажимом назаглушку 13 (см.фиг.2,3 и 5) вводятверхний сТакан 14 внутрь осевогоклапана 9 и, совместив отверстия .: регулировочной гайки и нижнего стакана заглушки, заменяют использованный Фиксатор 18 новым, который впроцессе закручивания выталкиваетостатки старого. Так достигаетсямногократность использования регулировочного клапана без его разборки, что обеспечивает повышение надежности работы при цементированиии облегчает подготовку к повторнойработе. формула изобретенияГлубинный ограничитель давления, включающий полый корпус с боковым отверстием, перекрытым срезной втулкой, и стоп-кольцом на внутренней поверхности ниже срезной втулки и . регулировочный клапан, содержащий цилиндрической кожух с радиальным отверстием и крышкой с окнами, размещенный в кожухе дифференциальный поршень с осевым клапаном, при этом средняя ступень поршня сообщена с радиальным отверстием кожуха,нижний конец выполнен с регулировочной гайкой и заглушкой в осевом клапане, а верхний установленс воэможностью перекрытия оконкрышки кожуха при движении поршнявверх, и пружину, установленнуюмежду крышкой кожуха и торцом осевого клапана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениянадежности работы при цементировании и облегчения подготовки к повторной работе, заглушка выполненав виде подвижного цилиндра состаканами, верхний из которых выполнен с промывочными окнами иупорным буртом на внешней сторонев верхней части, а нижний - с резьбовым отверстием и установленным внем срезным Фиксатором, подголовоч -ная часть которого выполнена с отве.ной резьбой, а остальная его частьгладкая, причем в регулировочной75 гайке выполнено отверстие, в котором на свободной посадке установлена гладкая часть срезного Фиксатора,и уступ, размещенный на внутреннейповерхности поршня с диаметральнымзазором больше длины срезаемой ча"сти Фиксатора,,федотовКерец ам е а 4 еа авфве,й авюа авва в 4 тиям и4/5 мио наб.,венно 11303 ИзобретеннРауюская ри ГКНТ ССвееавааавеаевав 44 аав 444 в 444 авеФв -издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10вававаш а СОСТЭЭ Техред Тираж: о комитета поИосква, Ж в 4 аее 4а 4 амв 444 Корректорве 4 ееааваеввВ Подписное