Устройство для опрессовки колонны труб в скважине
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах. Устройство для опрессовки колонны труб в скважине содержит посадочный инструмент, цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и радиальными каналами, сообщающими наружное пространство корпуса с его центральным осевым каналом. На наружной поверхности цилиндрического корпуса выполнена цилиндрическая канавка. На нижнем конце цилиндрического корпуса установлен уплотнительный элемент, размещенный на седле. Центральный осевой канал цилиндрического корпуса заглушен сверху. Седло выполнено в виде сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе обсадной колонны ниже интервала опрессовки. Уплотнительный элемент выполнен в виде ступенчатой втулки с уплотнительным кольцом и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала опрессовочной муфты. Радиальные каналы цилиндрического корпуса выполнены в виде верхнего и нижнего рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки. Посадочный инструмент снизу выполнен в виде стакана, зафиксированного срезными элементами на цилиндрическом корпусе, сверху герметично перекрывающего верхний ряд радиальных каналов. Посадочный инструмент после разрушения срезных элементов имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса в пределах ее цилиндрической канавки с открытием верхнего ряда радиальных каналов. Посадочный инструмент оснащен сверху ловильной головкой, а ниже - центратором. Предлагаемое устройство позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление. 1 ил. на 1 л.
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах.
Известен опрессовочный пакер (патент RU №2153570, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 27.07.2000 г.), включающий корпус, узел герметизации с упорным элементом, нижней втулкой и камерой уплотнения, перепускное устройство и обратный клапан, при этом он имеет клапанный узел со срезными элементами, шаровым клапаном и седлом под этот клапан в виде цилиндрической втулки, а корпус имеет кольцевой бурт ограничения перемещения нижней втулки, кольцевую проточку, ступенчатую кольцевую выточку и радиальные отверстия для установки срезных винтов, при этом перепускное устройство выполнено в виде золотника с внутренней ступенчатой выточкой, соответствующей внутренней ступенчатой выточке корпуса, пружиной и регулировочной гайкой, устанавливающей усилие пружины и длину хода золотника, а камера уплотнения образована уплотнительным элементом и кольцевой проточкой корпуса.
Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент RU №2125148, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 20.01.1999 г.), содержащий цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и седлом на внутренней поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с нижней опорой и распорным кольцом, кожух, образующий внутренней поверхностью с наружной поверхностью корпуса кольцевое пространство, поршень, размещенный в кольцевом пространстве, подпружиненный толкатель, связанный с поршнем, клапанный узел, размещенный на седле корпуса и выполненный в виде подвижной в осевом направлении втулки с опорными сухарями, срезным элементом и седлом на верхнем торце, шаровой запорный элемент, установленный в седле втулки, при этом корпус выполнен с осевыми каналами, соединяющими кольцевое пространство с центральным осевым каналом, а срезной элемент установлен на втулке с возможностью ограничения продольного перемещения шарового элемента.
Как аналогу, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, невозможность проведения опрессовки колонн труб малого диаметра в скважине (например, опрессовки колонны насосно-компрессорных труб диаметром 48 мм);
- в-третьих, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и, как следствие, высокой ее стоимости.
Технической задачей полезной модели является возможность опрессовки колонны труб малого диаметра в скважине, а также снижение металлоемкости конструкции и, как следствие, ее стоимости.
Поставленная техническая задача решается устройством для опрессовки колонны труб в скважине, содержащим посадочный инструмент, цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и радиальными каналами, сообщающими наружное пространство цилиндрического корпуса с его центральным осевым каналом, установленный на корпусе уплотнительный элемент, седло.
Новым является то, что центральный осевой канал цилиндрического корпуса заглушен сверху, при этом седло выполнено в виде сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе обсадной колонны ниже интервала опрессовки, а уплотнительный элемент выполнен в виде герметично зафиксированной на цилиндрическом корпусе ступенчатой втулки с уплотнительным кольцом и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала опрессовочной муфты, причем радиальные каналы цилиндрического корпуса выполнены в виде верхнего и нижнего рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки, а посадочный инструмент снизу выполнен в виде стакана, зафиксированного срезными элементами на цилиндрическом корпусе, сверху герметично перекрывающего верхний ряд радиальных каналов, при этом посадочный инструмент после разрушения срезных элементов имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса с открытием верхнего ряда радиальных каналов, причем посадочный инструмент оснащен сверху ловильной головкой, а ниже центратором.
На фигуре в продольном разрезе изображено предлагаемое устройство.
Устройство для опрессовки колонны труб 1 в скважине (на фиг. не показано) содержит посадочный инструмент 2, цилиндрический корпус 3 с центральным осевым каналом 4 и радиальными каналами 5, сообщающими наружное пространство корпуса 3 с его центральным осевым каналом 4. На наружной поверхности цилиндрического корпуса 3 выполнена цилиндрическая канавка 6. На нижнем конце цилиндрического корпуса 3 установлен уплотнительный элемент 7, размещенный на седле 8.
Центральный осевой канал 4 цилиндрического корпуса 3 заглушен сверху. Седло 8 выполнено в виде сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, установленной в составе обсадной колонне 1 ниже интервала опрессовки.
Уплотнительный элемент 7 выполнен в виде ступенчатой втулки 11 с уплотнительным кольцом 12 и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала 9 опрессовочной муфты 10.
Радиальные каналы 5 цилиндрического корпуса 3 выполнены в виде верхнего 13 и нижнего 14 рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки 11.
Посадочный инструмент 2 снизу выполнен в виде стакана 15, зафиксированного срезными элементами 16 на цилиндрическом корпусе 3, сверху герметично перекрывающего верхний ряд 13 радиальных каналов 5. Посадочный инструмент 2 после разрушения срезных элементов 16 имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса 3 в пределах ее цилиндрической канавки 6 с открытием верхнего ряда 13 радиальных каналов 5. Посадочный инструмент 2 оснащен сверху ловильной головкой 17, а ниже центратором 18.
Вспомогательные уплотнительные кольца на фигуре не обозначены.
Устройство для опрессовки колонны труб в скважине работает следующим образом.
Перед спуском устройства в колонну труб 1 производят его монтаж, причем нижний ряд 14 радиальных каналов 5 предназначен для установки в них монтажного инструмента при сборке устройства. Далее опрессовочную муфту 10, как показано на фигуре, спускают в составе колонны труб 1 в скважину.
После чего с устья скважины (на фиг. не показано) в колонну труб 1 сбрасывают в сборе посадочный инструмент 2 с цилиндрическим корпусом 3 и уплотнительным элементом 7. В процессе спуска цилиндрический корпус 3 и уплотнительный элемент 7 центрируются относительно колонны труб 1 посредством центратора 18, выполненного на посадочном инструменте 2.
При достижении цилиндрическим корпусом 3 интервала опрессовки колонны труб 1 уплотнительный элемент 7, выполненный в виде ступенчатой втулки 11 с уплотнительным кольцом 12, ступенью ступенчатой втулки 11 садится на верхний торец сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, а уплотнительное кольцо 12 вступает в герметичное взаимодействие с седлом 8, выполненным в виде сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10, при этом центратор 18 центрирует цилиндрический корпус 3 относительно седла 8.
Колонну труб 1 доливают технологической жидкостью и производят ее опрессовку. После проведения опрессовки, согласно утвержденного плана работ, давление в колонне труб 1 сбрасывают.
Далее в колонну труб 1, например на кабеле, спускают ловильный инструмент 19 любой известной конструкции и производят захват посадочного инструмента 2 за его ловильную головку 17. После этого кабель натягивают вверх, при этом при достижении определенной нагрузки (например, 400 H) разрушаются срезные элементы 16 и посадочный инструмент 2, выполненный снизу в виде стакана 16, ограничено перемещается вверх относительно цилиндрического корпуса 3 в пределах ее цилиндрической канавки 6, при этом открывается верхний ряд 13 радиальных каналов 5 и жидкость в колонне труб 1 перепускается снизу вверх из сужения центрального канала 9 опрессовочной муфты 10 сквозь центральный осевой канал 4 цилиндрического корпуса 3 и верхний ряд 13 радиальных каналов 5 в колонну труб 1 выше цилиндрического корпуса 3.
Производят выдержку по времени 3-5 минут, в течении которого давление в колонне труб 1 над и под устройством выравнивается, после чего посадочный инструмент 2 с цилиндрическим корпусом 3 и уплотнительным элементом 7 извлекают на поверхность.
Предлагаемое устройство позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление.
Устройство для опрессовки колонны труб в скважине, содержащее посадочный инструмент, цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и радиальными каналами, сообщающими наружное пространство цилиндрического корпуса с его центральным осевым каналом, установленный на корпусе уплотнительный элемент, седло, отличающееся тем, что центральный осевой канал цилиндрического корпуса заглушен сверху, при этом седло выполнено в виде сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе обсадной колонны ниже интервала опрессовки, а уплотнительный элемент выполнен в виде герметично зафиксированной на цилиндрическом корпусе ступенчатой втулки с уплотнительным кольцом и имеет возможность герметичного взаимодействия с сужением центрального канала опрессовочной муфты, причем радиальные каналы цилиндрического корпуса выполнены в виде верхнего и нижнего рядов, расположенных соответственно сверху и снизу ступенчатой втулки, а посадочный инструмент снизу выполнен в виде стакана, зафиксированного срезными элементами на цилиндрическом корпусе, сверху герметично перекрывающего верхний ряд радиальных каналов, при этом посадочный инструмент после разрушения срезных элементов имеет возможность ограниченного перемещения вверх относительно цилиндрического корпуса с открытием верхнего ряда радиальных каналов, причем посадочный инструмент оснащен сверху ловильной головкой, а ниже центратором.
