Устройство для опрессовки колонны труб в скважине
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при опрессовке колонны труб в скважине с целью определения герметичности спускаемых труб колонны и проведения различных технологических операций, таких как нагнетание жидкости в пласт для поднятия пластового давления, для восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта или изоляции водопритоков в скважину. Устройство содержит трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и с центральным осевым и радиальными каналами, а также башмак, навинченный на его нижнюю присоединительную резьбу, седла, герметично установленные одно над другим, верхнее из которых размещено внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и перекрытия радиальных каналов и связано с корпусом срезными штифтами. При этом в корпусе выполнена выборка, а верхнее седло выполнено с хвостовиком и установлено в выборке корпуса, при этом радиальные каналы корпуса перекрыты хвостовиком седла, нижнее седло выполнено аналогичной конструкции что и верхнее, а в башмаке выполнены радиальные каналы и выборка, в которой установлено нижнее седло, фиксированное срезными штифтами, срезаемыми гидравлическим давлением превышающим давление опрессовки, при этом радиальные каналы башмака перекрыты хвостовиком седла. Устройство просто по конструкции и надежно в работе. Его изготовление технологично и не трудоемко и обладает малой металлоемкостью.
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при опрессовке колонны труб в скважине с целью определения герметичности спускаемых труб колонны и проведения различных технологических операций, таких как нагнетание жидкости в пласт для поднятия пластового давления, для восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта или изоляции водопритоков в скважину.
Известно устройство для опрессовки лифтовой колонны труб в скважине (см. патент RU №2021474, МПК 5 Е21В 17/00, опубл. в Б.и. №19, 15.10.94 г.), содержащее корпус с присоединительной резьбой нарезкой, со сквозными пазами, седлом в нижней его части под бросовый запорный элемент и промывочные окна. Внутри корпуса установлена втулка, а с наружной его стороны кожух с возможностью ограниченного осевого перемещения, имеющий в нижней части опору, и связан со втулкой соединительным элементом. Втулка снабжена фиксатором ее положения в верхней части корпуса и установлена с возможностью перекрытия промывочных окон корпуса. Нижняя часть корпуса снабжена чехлом, имеющим опору, а также, окна, выполненные в его боковой стенке.
Недостатком известного устройства является большая металлоемкость, сложность по конструкции и нетехнологичность его изготовления.
Известно устройство для опрессовки колонны труб в скважине (см. патент RU №1838573 МПК 5 Е21В 17/00, опубл. в Б.и. №32, 30.08.93 г.), содержащее трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах, неподвижную втулку с осевым каналом и седлом под шаровой запорный орган, помещенную в корпусе, и механизм открытия осевого канала. При этом механизм открытия осевого канала выполнен в виде цилиндрического патрубка из немагнитного материала с осевым каналом и перепускным каналом для гидравлического сообщения полости колонны над седлом с ее полостью под седлом в рабочем положении устройства, магнитной втулки, помещенной в нижней части патрубка, и грузовой центрирующей втулки, помещенной в верхней части патрубка, а корпус над неподвижной втулкой выполнен с седлом под механизм открытия осевого канала с возможностью взаимодействия магнитной втулки с шаровым запорным органом при посадке патрубка на седло корпуса.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции механизма открытия осевого канала, наличие магнита для захвата запорного органа, а также его большая металлоемкость. Кроме того, оно находит ограниченное применение, поскольку с его помощью невозможно проводить другие технологические операции - обработку пласта после опрессовки колонны труб, нагнетание жидкости в пласт с целью поддержания пластового давления, водоизоляционные работы и т.д.
Указанные недостатки частично устранены в устройстве (см. патент RU №1838572 МПК 5 Е21В 17/00, 34/06, опубл. в Б.и. №32, 30.08.93 г.), содержащем трубчатый корпус с присоединительной резьбой и центральным осевым каналом и радиальными каналами.
Устройство содержит трубчатый корпус с центральным осевым и радиальными каналами и присоединительными резьбами на концах, седла, установленные одно над другим с проходными каналами под запорный шаровой элемент, верхнее из которых связано с корпусом срезными штифтами и установлено с возможностью осевого перемещения и перекрытия радиальных каналов корпуса. Устройство снабжено стопорным кольцом и пружиной установленной под нижним седлом с целью возможности открытия радиальных каналов. К нижней присоединительной резьбе присоединен башмак.
Это устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.
Однако и оно не лишено недостатков. Это устройство также сложно по конструктивному исполнению и не технологично в изготовлении.
Технической задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Поставленная задача решается описываемым устройством для опрессовки колонны труб в скважине, содержащем трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и с центральным осевым и радиальными каналами, а также башмак, навинченный на его нижнюю присоединительную резьбу, седла, герметично установленные одно над другим, верхнее из которых размещено внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и перекрытия радиальных каналов и связано с корпусом срезными штифтами.
Новым является то, что в корпусе выполнена выборка, верхнее седло выполнено с хвостовиком и установлено в выборке корпуса, при этом радиальные каналы корпуса перекрыты хвостовиком седла, нижнее седло выполнено аналогичной конструкции что и
верхнее, в башмаке выполнены радиальные каналы и выборка, в которой установлено нижнее седло, фиксированное срезными штифтами, срезаемыми гидравлическим давлением превышающим давление опрессовки, при этом радиальные каналы башмака перекрыты хвостовиком седла.
Приведенные рисунки поясняют суть заявляемой полезной модели, где на фиг.1 изображено устройство для опрессовки колонны труб в скважине в собранном виде, готовый к спуску в скважину, в частичном продольном разрезе.
На фиг.2, то же, когда операция опрессовки колонны труб завершена, нижнее седло сидит на упоре башмака после срезки штифтов, верхнее седло после срезки штифтов, двигаясь вниз до упора об уступ башмака, открыл радиальные каналы для проведения различных технологических операций, в частичном продольном разрезе.
На фиг.3 - сечение по А-А фиг.2
Устройство для опрессовки колонны труб в скважине включает трубчатый корпус 1 (см. фиг.1) с присоединительными резьбами 2 и 3 на концах, внутренней и наружной соответственно и центральным осевым каналом 4. В стенке корпуса выполнены радиальные каналы 5, а его нижняя часть оканчивается башмаком 6, навинченным к его нижней наружной резьбе 3. в корпусе 1 и башмаке 6 выполнены выборки 7 и 8 соответственно, в которых герметично установлены одна над другой седла 9 и 10 соответственно. Верхнее седло 9 под сбрасываемым шаровым запорный элемент 11 связан с корпусом срезными штифтами 12, а его хвостовик 13 в этом положении обеспечивает перекрытие радиальных каналов 5 до окончания операции опрессовки колонны труб 14. Верхний конец хвостовика 13 упирается об уступ выборки 7, что обеспечивает седлу 9 неподвижность и предотвращает от преждевременного срезания штифтов 12, создаваемым внутри корпуса гидравлического давления. Хвостовик 15 седла 10 с запорным шаровым элементом 16 своим верхним торцом упирается о выступ 17 башмака бив этом положении связан с телом башмака срезными штифтами 18, а радиальные каналы 19, выполненные в башмаке, становятся перекрытым хвостовиком 15. Нижний конец башмака снабжен упором 20.
Устройство работает следующим образом.
После предварительной проверки устройства на герметичность его спускают в скважину на колонне бурильных труб или насосно-компрессорных (или лифтовых) труб, присоединив его к нижнему концу первой трубы 14 (см. фиг.2) без сбрасываемого шарового запорного элемента 11 верхнего седла 9. Затем при достижении колонны труб
на глубину 100-200 м или менее этой глубины, что составляет колонну из 10 или 15 труб.
С устья скважины с помощью насосного агрегата, при необходимости путем обратной циркуляции жидкости, скважину промывают, после чего внутри спущенной колонны труб, а, следовательно, и в устройстве создают повышенное давление, но не более расчетного, при котором могли бы срезаться штифты 18, связывающие нижние седло 10 с башмаком 6. Если спущенная колонна труб герметична, тогда ее наращивают еще на 10-15 труб и как в предыдущем случае созданием давления в полости колонны спущенных труб спрессуют. Так, шаг за шагом спрессуют колонну труб до тех пор, пока она не окажется в интервале продуктивного пласта.
После окончания операции опрессовки созданием давления выше расчетного срезают штифты 18, в результате седло 10 с хвостовиком 15 перемещается вниз до упора 16 башмака 6, открывая радиальные каналы 19, что дает возможность перемещаться верхнему седлу 9 вниз. Далее с устья скважины сбрасывают шаровой запорный элемент 11, который, достигнув верхнего седла 9, садится на него, перекрывая тем самым центральный осевой канал 4. Затем повышением давления внутри колонны труб срезают штифты 12 связывающие это седло с корпусом, в результате чего оно с хвостовиком 13 перемещается вниз до упора о выступ 17 башмака 6, открывая радиальные каналы 5 корпуса, через которые далее проводят необходимые технологические операции - нагнетание жидкости для поддержания пластового давления, обработки продуктивного пласта с целью восстановления его коллекторских свойств, или водоизоляционных работ.
Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.
Оно просто по конструкции и надежно в работе. Его изготовление технологично и не трудоемко обладает малой металлоемкостью.
Устройство для опрессовки колонны труб в скважине, содержащее трубчатый корпус с присоединительными резьбами на концах и с центральным осевым и радиальными каналами, а также башмак, навинченный на его нижнюю присоединительную резьбу, седла, герметично установленные одно над другим, верхнее из которых размещено внутри корпуса с возможностью осевого перемещения и перекрытия радиальных каналов и связано с корпусом срезными штифтами, отличающееся тем, что в корпусе выполнена выборка, а верхнее седло выполнено с хвостовиком и установлено в выборке корпуса, при этом радиальные каналы корпуса перекрыты хвостовиком седла, нижнее седло выполнено аналогичной конструкции что и верхнее, а в башмаке выполнены радиальные каналы и выборка, в которой установлено нижнее седло, фиксированное срезными штифтами, срезаемыми гидравлическим давлением, превышающим давление опрессовки, при этом радиальные каналы башмака перекрыты хвостовиком седла.
