Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК (19) мР 1778271 А 1Е 21 В 33/12 ЕЮ 30ф"ЕС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ В(21) 4870285/03 (22) 01.10.90 (46) 30.11.92. Б (71) Центральная тельская лаборат го. объединения(72) С.В. Шумега (56) Авторское с " 861553, кл. ЕАвторское сви Г 1315601, кл, Е л. Рнаучриякрнеф о"исследова"роизводственнотьн льство СССР 3/12, 1979. ство СССР 33/12, 1985 идет(57)зодобэует прос ние жины нием Изобретение относится к ывающей промышленности и я для герметизации межтр ранства скважины. Цель " адежности разобщения ств при проведении работ под и расширенив области при ефте испо бног ловы ла с давл енен е".ва авва ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБИЕНИЯ РУБНОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ Изобретение относится к нефтегазо добывающей промышленности и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства скважины при проведении работ под давлением.Известно устройство для раэобще" ния межтрубного пространства скважи" ны, представляющее собой установлен" ный в компоновке насосно"компрессор" ных труб вверху интервала пакерования упор, создающий узкое место в ков ж лонне. Наиболее близким к изобретению я ляется устройство для разобщения меДля этого устройство содержит корпус, жестко связанный с ним опорный башмак с упором, выполненными в нем кольце" вой проточкой, пазами и канавками. башмаком шарнирно связаны сегменты .своими внутренними торцами, оборудо" ванные закрепленными на их наружных торцах срезными элементами, клубно" видные уплотнительные элементы. Сег" менты подпружинены относительно баш" мака размещенной в его кольцевой про" точке пружиной. Эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде ди" афрагмы, перекрывающей верхнюю по" верхность сегментов и опорного башма" ка. После ввода полимерной компози" ции в скважину она давит на подпружиненные сегменты, которые, повернув" шись на оси до упора, прижимаются клиновидными уплотнительными элемен" тами к стенке скважины и перекрывают межтрубное пространство, 3 илаваЪ трубного пространства скважины, со- держащее полый корпус, жестко связа ный с корпусом опорный башмак с вну ,ренней проточкой, пазом и упором, у тановленные с возможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и вэаимодейст вия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с баш , маком и размещены в его проточке, и , герметизирующий элемент, перекрывающий наружную поверхность сегментов,Недостатками известного устройств "является то, что оно не обеспечиваетнадежного разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и может быть использовано для проведе" ния работ в скважине только в компо" новке комплекта испытателя пластов.Целью изобретения является повы" шение надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под дав" лением и расширение области примене"10 ния.Положительный эффект. от использо", вания устройства связан с улучшением качества проведения работ в скважине под давлейием за счет. надежного ра" эобщения межтрубного пространства, а также за счет возможности применения .одного устройства для проведения раз", личных работ.Сущность изобретения заключается . О в том, что в устройстве для разобще". ния межтрубного пространства скважины содержащем поль 1 й корпус, жестко. свн" занный с корпусом опорный башмак.с упором, внутренней проточкой и пазамиф 5 установленные с возможностью .угловогоперемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком ЗО и размещены в его пазах,и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхнос" ти сегментов, снабжено клиновидными уплотнительными элементами, которые размещены на наружных торцах сегмен-. тов и. связаны с ними срезными элемен" тами, сегменты подпружинены относи" тельно башмака размещенной в его коль" цевой проточке пружиной, а эластичный. О герметизирующий элемент выполнен в ви" де диафрагмы, связанной с башмаком и сегментами.На фиг. 1 изображено устройство для разобщения межтрубного пространства скважины в транспортном положении; на фиг. 2- то же, в рабочем положении; на фиг. 3 " разрез А"А на фиг. 2.Устройство содержит полый корпус 1 с присоединительными резьбами 2, 3, жестко связанный с корпусом 1 опорный башмак 4 с упором 5 и выполненными в нем кольцевой проточкой 6, пазами 7 и канавками 8, Установленные шарнирно в пазах 7 на осях 9 с воэможностью уг" ловога перемещения, перекрытия кольце вого пространства и взаимодействия нижней плоскостью с упором 5 и окончаниями 10 с канавками 8 сегменты 11,оборудованные закрепленными на их ца"ружных торцах срезными элементами 12, клиновидными уплотнительными элементами 13, Сегменты 11 подпружинены отно" сительно башмака 4 размещенной в его кольцевой проточке 6 и полусферичес" кой проточке 14 сегментов 11. пружиной 15. Эластичный герметизирующий эле" мент, выполненный в виде диафрагмы 16, перекрывающей верхнюю поверхностьсегментов 11 и. опорного башмака. 4, прикрепленньй с помощью накладок 17 болтами 18 к периферийной части сегментов 11 и с помощью накладок 19 болщ тами 20 к опорному башмаку 4 с возможностью деформации при угловых перемещениях сегментов 11,На фиг, 1, 2 и 3 устройство изображено установленным в колонне 21,Устройство работает в двух Ноложе"ниях: при расположении сегментов 11 в.транспортном положении, обращеннымивверх (ом. фиг. 1); при расположениисегментов 11 в транспортном положении,обращенным вниз,В подпружиненном (транспортном) по"ложении сегментов 11, образующих при.этом расчетный кольцевой зазор в колонне 22 (в открытом стволе скважи"ны) устройство резьбой 2 подсоединяютк инструменту (насосно"компрессорнымили бурильным трубам) и спускают вскважину на заданйую глубину. Послечего при обратной промывке в затруб"ное пространство вводят расцетныйобъем эластичной полимерной .компози."ции, обладающей расчетным значениемпредельного напряжения сдвига (в даль"нейшем полимерная композиция) и про"изводят продавливание ее, регистрируя.давление. При достижении полимерной композицией устройства она давит на перекрытые диафрагмой 16 подпружи." ненные сегменты. 11,которые, .повернув" шись на осях 9 до упора 5, прижимаются клиновидными уплотнительными эле"ментами 13 к стенке колонны 22 (или скважины) и перекрывают межтрубное пространство. В этот момент, зафиксировав повышение давления, .продавлива" ние останавливают, В дальнейшем, за" герметизировав устье скважины, зака"чивая опрессовочную жидкость в затруб"ное пространство и производя надав"ливание на полимерную композицию, ко"торая обеспечивает. дополнительную гер"метизацию, плавным повышением давле"ния до заданной величины производят5 17782 опрессовку колонны 21 (или другиера" боты, например закачку жидкости власт). После снижения давления и раз герметизации устья скважины, опуска" нием инструмента вниз подпружиненные сегменты 11 возвращают в транспорт" ное положение и спускают устройство на следующую глубину опрессовки или после вымыва, промывкой через труб" 10 ное пространство полимерной композиции на поверхность, приступают к подъему инструмента.В подпружиненном положении сегментов 11 устройство присоединяют резь" 15 бой 2 к спущенному в скважину инстру" менту (насосно-компрессорным или бу" рильным трубам), длина которого боль" ше, чем расчетная высота столба в межтрубном пространстве подлежащей ис" 20 пользованию полимерной композиции. После чего, подсоединив инструмент к резьбе 3, устройство спускают на за" данную глубину. При прямой промывке скважины в трубное пространство перед, 5 например, подлежащей закачке в пласт жидкости, вводят расчетный объем поли" мерной композиции и производят продавливание ее, регистриоуя давление, При достижении полимерной композицией уст" ЗО ройства она давит на перекрытие диаф", рагмой 16 подпружиненные сегменты 11, которые, повернувшись по осях 9 до упора 5, прижимаются клиновидными уплотнительными элементами 13 к стенке колонны 21 (или скважины) и перекры" вают межтрубное пространство. В:этот ,момент, зафиксировав повышение давле" ния, выводят. работу насосов на.задан". ный режим и производя надавливание на 40 полимерную композицию, которая обеспечивает. дополнительную герметизацию, приступают к проведению работ в.сква" 1 71 6жине под давлением, например, закачке под давлением жидкости в пласт.После снижения давления при подъе"ме инструмента сегменты 11 устанавливаются в исходное положение. В даль" нейшем, спустив в скважину инстру" мент с коронкой или долотом, полимер" ную композицию разрУшают и вымывают на поверхность.В качестве полимерной композиции может быть использована композиция на основе акриловых полимеров, например, гидролиэованного полиакрилнитрила. формула изобретенияУстройство для разобщения межтруб" ного пространства скважины, содержащее полый корпус, жестко связанный с кор" пусом опорный башмак с упором, внутренними кольцевой проточкой и пазами, установленные с воэможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с баш" маком и размещены в его проточке и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхности сегментов, о т л и ч а ю" щ е е с я, тем, что, с целью повышения надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и расширения области применения, оно снабжено клиновидными уплотнительными элементами, которые размещены на на" ружных торцах сегментов и связаны с ними срезными элементами, сегменты подпружинены относительно башмака раз" мещенной в его кольцевой проточке пружиной, а эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде диафрагмы, связанной с башмаком и сегментами.К ор А. Мотыль еда ктор 3. Хода ко в ир Производственно-издатеяьский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,ЗаказВНИИПИ осударственного к113035,ставитхред М Озо митета по исква, ЖС. Шумегаоргентал Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5