Разбуриваемый пакер и посадочный инструмент

СоаЗ СОВЕТСКИХсОцидлистическихРЕСПУБЛИК ГОсуддвевенныЙ кОмиитв(505 Е 21 В 33/12 ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬЬ 1г 2 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих маШин иоборудования(54) РАЗБУРИВАЕМЫЙ ИАКЕР И ПОСА- доч Ный инстРУмент 2(57) Изобретение относитсяк нефтегазодобывающей промышленности и предназначено -для креплеййя" и эксплуатации скважин. Цель -повышение надежн 6.ти работы за счет исключения вращеййя и растяжения колонны без йодьемных труб в . процессе установки пакеров, а также повышение функциональных возможностей посадочного инструмента за счет многократного использования. Разбуриааемый пакер содержит полый ствол (ПС) 1 с радиальными отверстиями "а" и нижним переводником (П) 2 спосадочной резьбой "б" на внутренней поверхности в нижней части, установленный на ПС 1 верхний переводник1747674 нбм П 2 взаимодействует с посадочной резьбой "е" цанги 33, а каналы нам ПС 1 совмещаются с каналами мгн корпуса 25. П 3 с верхней плашкой 4, кожух 5 с поршнем . 6 и стопорным узлом (СУ), нажимной уплотнительный. элемент 8, нижнюю плашку 9 и дополнйтельнйй поршень 11 со СУ, соединенный с плашкой 9. Посадочный инструСобранный инструмент на колонне подъемных труб опускают в скважину на требуемую мент содержит полый корпус 25 с глубину. После создания в колонне труб израдиальными каналами мг", П 26 в верхней части и уплотйительными элементами 27 и 28 на внешней поверхности и кожух 32 с быточного давлейия поршень 6, сжимая элемент 8, выводит верхнюю плашку 4 в рабочее йоложение, а поршень 11, перемеобоймой в вйде цанги 33. Каждый элемент щаясь совместно с кожухом 5, выводит последней размещыен в гьтветнопм продоль- плашку 9 в рабочее положение. Конечные ном сквознои пазу кожуха 32 ивОЙолпнен с йоИожейия поршпней 6 и 11 фиксируются СУ посадочной резьбой "е" на внешней поверг . 7 и 12 соответственно. После пакеровки хности. Первоначально посадочный инстру- проводят необходимые работы по осваивамент устанавливают во внутреннюю .ниюскважины.2 с.п.ф-лы,5 ил;полость ПС 1.При этом посадочная резьба Изобре 1 еньие относится к области неф- поршень 11 Сьостопорнймуьзтлом 12, уста тегазодобывающей йромытшьленноьтсти, а новленный в кольцевойкамере "в" под ра- .именнО к оборудованию для креплейия и"диальнымиотверстиями "а" пологоствола 1эксплуатацьии скважин. . :" - :и соедйненйьый с нйжньей плашкой 9 посредЦель изобретеьния-попвйшениле надеж ством среднйх элементов,13. Каждаья плаш нОсти в работеза счет йсткл 1 очепниьяаьращье- ка 4 и 9 вьйптоЛнена в виде отдельных,нияираотяжения колонны поДъемныхтруб элементов клинового типа, размещейнох в в йроцессе установки йакера, а такжеповы- плашкодержателях 10, установленных на аение фуйкционтальных возможнокстей по- полом стволе 1, а стопорный узел 7 и 12 садочногоинструмента за счет 10 каждого поршня 6 и 11 выполнен в аидеиноьгократного использования.: -"цанги,соедпиньенньой с ответной частью поЛоНафиг 1 изображен разбурипваемый па- го ствола 1, причем основной; и дополни-кет,разрез;нафиг 2-полыйкорпуссуплот- тельный поршйй 6 и 11 установлены с нительнымй элементами посадснйого возтможйостьью перремещенйя в противопо инструмента; на фиг.З - узел фиксации по ложныхнаправлениях, Нажимной уплотни.садьочного инструмента; на фиг.4- разбури- тельный элемент 8 посредствомзащитныхваемый пакетс посадочным инструментом шайб 14;промежуточййхшайб 15 иопорньйх: вьйсходйом положении;,на фиг,5 - снятйе втулок 16 в нижней части соединен с поршразбуриваемого пакера с прйметнением нем 6, а в верхней части через них- с кону;, фрезерного инструмента для разбуривания. 20 сом 17, установленьныМнаполомтпстволе 1 исвязанномл с верхней йлашкой 4 срезнымРазбпуриваемыьй пакер содЬржит"полый элементом 18. Каждые защитная шайба 14 иствол 1 с радиальными отверстиями "а" иопорная втулка 16 соединены между собойнижним переводником 2 с посадочной резь- срезньм штифтом 19, Поршень 6 имееит гьербой "б" на внутренней йоверхнооотй в ниж метизирующиепуйлотнения 20, Между поней части, установленный на пбломь стволе лым стволом 1и : нйжним 1 верхний переводнйк 3 с верхней плашкой плашкодержателем 10 установлена втулка 4 в нижней части, кожух 5, устанОвленный 21, связанная с плашкодержателем 10 срез, . наполом стволе 1 и образующей с послед-.ными винтами 22; Поршень 6 соединен сним кольцевую камеру "в", связанную с по- ЗО кожухом 5 срезными элементами 23, а долостью ствола радиальнймй отьиерстиямьи полйительнйй поршень 11 соьедйнен с кожу-."а", размещенный в кольцевой камере "в" хом 5 винталми 24.кожуха 5 поршень 6 со стопорйым узлом 7, Посадочный инструмент содержит понажимной уплотнительный элемент 8; уста- лый корпус 25 с раьдиальйыпмиканалами г" новленный на полом стволе 1 между верх -и переводником 26 в верхйей части, уплотней плашкой 4 и поршнем 6, ййжнюю нительные Элементы 27, установленные на плашку 9, установлейную под нажимйымуй- полом корпусе 25 над радиальными какалалотнительным элементом 8 на йолом стволе ми "г", дополнительные уплотнительныде .1, ппещкодериетепи 10, допопнилтельнйй элементы 28, устеноейенные не полом5 10 20 25 40 карп; е 25 под его радиальными каналами г", узел фиксации, выполненный в виде двух втулок 29 и 30, установленных одна в другой и закрепленных между собо,: фиксатором 31, кожух 32 с обоймой, установленный на внешней поверхности вутреней втулки 29 и выполненный с ирод;ьцми сквозными пазами, а обойма выполнена в виде цанги 33, установленной на внешней поверхности верхней части кожуха 32, причем каждый элемент цанги 33 размещен в ответном продольном сквозном пазу кожуха 32. Внешняя втулка 30 в верхней части соединена с полым корпусом 25, а в нижней - с кожухом 32. Кожух 32 выполнен с разрядными отверстиями "д" и нижней частью соединен с переводиком 34. Каждый элемент цанги 33 выполнен с посадочной резьбсй "е" на внешней поверхности. Между внутренней втулкой 29 и кожухом 32 в нижней части устаноцлена втулка 35, взаимодействующая с цангой 33 при крайнем верхнемположении внутренней втулки 29; Пакер имеет также герметизирующие элементы 36.Разбуриваемый пакер с посадочным ин- струментол работает следуощим образом.Первоначально посадочныйн тру- мент устанавливают со. внутреннюю полость ствола 1 разбуриваемого пакера. При этом посадочная резьба "б" нижйегс пере- водника 2 взаимодействует с посадочной резьбой "е" цанги 33, а радиальные отверстия "а" полого, ствола 1 аовмещаотся с радиальными каналами "г" полого корпуса 25. В собранном виде разбуриваемцй пакер с посадочным инструментом и скважинным оборудованием (не показлно) на кол"нне подъемйьх труб спускают в скважину на требуемую глубину и после обвязки устья скважины при помощи тросовой техники во внутреннюю втулку 29 устанавливают приемный клапан (не показан), перекрываощий центральный проход. В колонне подъемных труб создают избыточное давление, под действием которого через радиальные отверстия "а", радиальные каналы "г" и кольцевую камеру "в" поршень 6 и дополнительный поршень 11 перемещаются в противоположных направлениях., срезая срезные элементы 13, 23 и 18. При этом поршень 6, сжимая нажимной уплотнительный элемент 8, посредством конуса 17 вы- . водит верхнюю плашку 4 в рабочее положение, а дополнительныи поршень 11, перемещаясь совместно с кожухом 5, выводит нижнюю плашку 9 в рабочее положение, При дальнейшем повышении давления срезают срезные штифты 19, а защитные шайбы 14 и промежуточные шайбы 15 диаметрально расширяются, защищая от затекания нажимной уплотнительнцй элемент 8 и создавая условия для дальнейшего его сжатия до установленного предела. Конечные положения поршня 6 и дополнительного поршня 11 фиксируются стопорными узлами 7 и 12 соответственно. После пакеровки избыточное давление внутри колонны подъемных труб снижают до нуля и при помощи канатной техники извлекают приемы клапан. Проверяют герметичность адпакерной и подпакерной зоны путем созданий избыточого давления в затрубье и в колонне подъемных труб, После этого осваивают скважину с последующим вводом ее в эксплуатацию, В случае необходимости извлечения скважинного оборудования возможны три варианта отсоединения посадочного инструмента от разбуриваемого пакера,Первый вариант - гидравлическое отсоединение. Для этого разобщают внутри- трубную полость от затрубья, например вышеизложенным способом, и создают избыточное давление внутри колонны подьеных труб, За счет разности площадей торцовых участков внутренней втулки 29 последняя, перемещаясь,в крайнее верхнее положение, посредством втулки 35 прижи 30 мает цангу 33 к внешней своей поверхности и сообщает затрубную полость через разрядные отверстия "д" кожуха 32 с полостью корпуса 25, При этом посадочная резьба "е" цанги 33 отсоединяется от посадочной резь 35 бы "б" нижнего переводника 2.акоеположенйе внутренней втулки 29 фиксируетсяфиксатором 31, Затем поднимают колоннуподъемных труб и посадочный инструментсо скважинным оборудованием.Второй вариант - при помощи тросовой техники. Для этого в колонну подьемных труб спускают толкатель циркуляционного клапана (не показан), который входит в зацепление с верхней частью внутренней втулки 29, создавая условия для нанесения механических ударов гидрояссом вверх до выхода из зацепления толкателя циркуляцион ного клапана с внутренней втулкой 29, что является информацией о перемещении внут речней втулки 29 в крайнее верхнее положение, при котором посадочный инструме т выходит из зацепления с разбуриваемцм пакером .аналогично гидравлическому отсоединению,Третий вариант (запасной) - путем вращения колонны. Для этого колонну подъемных труб вращают влево. При этом посадочный инструмент вращается относительно разбуриваемого пакера. Цанга 33 своей посадочной резьбой "е" выходит из7 , , . - . 1747674 8 зацепления с,посадочной резьбой "б" ниж- на поломкорпусе между верхней плашкой него переводника 2 и разъединяет посадоч-верхнегопереводника и поршнем нижнюю, ный инструмент от разбуриваемого пакера. плашку, установленную йоднажимнымупПовторное соединение посадочного инстру-: лотнительйымэлементом на полом корпусе,: " мента с разбуриваемым пакером произво о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью: дят автоматически. Цанга 33 посадочногоповышенйя надежности в работе засчет инструмента, входя в нижний переводйик 2исключейиявращения и растяжения колонразбуриваемого йакера, сжимается, а ее по-: ны подъемнМх труб Ь процессе установки . садочная резьба "е", проскальзывая вниз по " разбуриваемого пакера, рн снабжен плашпосадочной резьбе "б нижнего йереводни кодержателями, и дополнительным порШ- , ка 2, входит с"ней в зацепление,; .:;:,: нем," "ймеющим";:, стопорнййузел,При необходимости снятия разбуривае-установленным в кольцевой камере:кожуха мого пакера на бурильных трубах Гне пока-".-под радиальнымиотверстиями пол 6 го Ство-эаны) в скважину спускают фрезерный ла и соединенным с нижней плашкой, каж- инструмент для разбуривания. Прй этом ло дая плашка выполнейа в виде отдельных вильную головКу инСтрУмента для разбури-" " элементов клиноваго Тийа, размеценных ввания вводят в полость ствола 1плашкодержателях, уСтановленнцхна по- разбуриваемотог 1 акЕРа. После этого враща-: лбмстволе, стопорный узел каждого пора-, , ют бурильную колоййу С осевойнагрузкойня выполнеН в виде:цанги, Соедйненной С на фрезерный инструмент, Разбуривание 20 ответной частью-пологоствола, причем ь:- пакара осущеСтвляют на длину "е" верхнейновной и дополнитбльнцй поршниустанов- егочасти. При раэбуриванииполыйствол 1 лены с возможностью перемеЩения в"." автоматически захватывается фрезерным" противоположных "направленйях, а нижний инструментом, После разбуривания буриль-" " переводник" выполнен в нйжней чаСти спо-:,ную колонну приподнимают. При этом па садочной резьбой на внутренней поверхно-".: лый ствол 1 разбуриваемого-пакера-сти;посредством верхнего торца нижнего пере.-. .: 2. Посадочныи инструмент,:включан водника 2 перемещает вверх втулку 21, Сре- . щий полый корпуссрадйальнымиканаламм, зая среЗные винты 22 плашкодержателя 10, уплотнйтельные элементы:; установленные";:; Втулка 21, перемещаясь вверх, выводйтсво на полом корпусе надрадиальными.канала- . ; йм верхним торцом дополнительный йор:-," ми,"и узел фиксации йосадочного ийстру-" .:шень 11 из-поднижнейплашки 9,Устайовку" - мента в полоСти стволаразбуриваейого,: нйжней плашки 9 в транспортное положе-пакера,.отличающийсятем,чго,сцелью: ".ние для Снлтйя разбуриваемого пакера осу ".,: повышения функциональных возможностей ществляютпутем йеремещения вниз 35 посадочного ийструмента за счет много-.,бурильн 6 й колонны. .,:-". . , кратного использования, он снабжен кояфхом с обоймой и дополнительныйиф о р мул а из о бретен и я.;:.:- .уплотнительнйми элемейтами, устайовлен-.1,. Разбуриваемый пакер, включающий " - ными На полом корпусе под его радиальйы-полый ствол с радиальйцми отверстиями и 40 ми каналами, узелфиксации вйполнен в нижним переводником, установленный на: видедвух втулок, установленныходна вдруполом стволе верхний переводник с верх- гой и закрепленных между собой, кожух усней плашкой в нижней частй, кожух, уста- . 1 ановлен на внешней поверхности новленный на полом стволе и образующий внутрейней втулки и выполнен с продольныс йоСледним кольцевую камеру, связанную 45 мисквозными пазами, а обойма выполнена сполостьостаола радиальнымиотверстия-в виде цанги, установленной на внешней ми, размещенйый в кольцевой камере кожу- поверхности верхней части кожуха, причем хапоршень состопорным узлом, нажимной каждый элемент цанги размещен в ответуплотнительный элемент, установленный ном продольном сквозном пазу кожуха.50. Составитель С. МорозТехред М.Моргентал горректор О, ципле дакто Подписноеретениям и открытиямшская наб., 4/5 аказ 2 ВНИкнтсс Гасу комите Москва по бинат "Пат га город зв дственно-издательск 14 14 15 1 б б 15 8 В 1 б П О Ю