Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине

Авторы патента:

Предложение относится к бурению и ремонту скважин, в частности, к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений при бурении скважин и ремонте эксплуатационных колонн.

Башмак для установки профильного перекрывателя состоит из корпуса, представляющего собой усаженный патрубок, жестко, например, при помощи сварки соединенный с профильным перекрывателем, с центральным проходным каналом, в котором жестко и герметично установлена цилиндрическая вставка с радиальными отверстиями, при этом цилиндрическая вставка, выполненная заглушенной сверху, посредством заглушки 6, причем корпус, цилиндрическая вставка и заглушка могут быть выполнены в виде единой детали.

Седло герметично снизу вставлено в цилиндрическую вставку, относительно которой зафиксировано срезными элементами. Внутри седла свободно расположен шаровой клапан, взаимодействующий с седлом.

Преимущество предлагаемого башмака для установки профильного перекрывателя в скважине заключается в том, что за счет закрытого сверху шарового клапана исключается попадание внутрь шлама, что повышает его надежность, а «раскрытие» корпуса башмака при развальцовке исключает операции по его разбуриванию, обеспечивая высокое качество изоляции пластов профильными перекрывателями, кроме того, в случае необходимости подъема устройства столб скважинной жидкости, находящийся внутри профильного перекрывателя, не будет изливаться на устье скважины, благодаря срезным элементам, которые разрушаются под действием избыточного давления и позволяют седлу отсоединиться от цилиндрической вставки в случае подъема устройства на поверхность,

1 ил. на 1 л.

Известно «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (авторское свидетельство №1712581, Е21В 29/10, 33/13, опубл. Бюл. №6 от 15.02.92 г.), включающее профильную трубу с цилиндрическими участками по концам, на нижнем из которых размещен башмак с обратным клапаном, а на верхнем - расширитель с якорным элементом, жестко связанные с дорнирующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения под бурильные трубы, при этом на цилиндрических участках профильной трубы выполнены наружные кольцевые проточки под уплотнительные элементы и соответствующие проточкам внутренние кольцевые выступы, причем якорный элемент выполнен в виде наружного выступа на расширителе, а цилиндрический участок профильной трубы под внутренним кольцевым выступом имеет кольцевую канавку для размещения выступа расширителя в исходном положении, при этом профильная труба выполнена секционной с кольцевыми уплотнениями, размещенными во внутренние кольцевые проточки наружной резьбы между боковыми сопрягаемыми поверхностями секций.

Недостатком данного устройства является низкая работоспособность башмака, поскольку при установке перекрывателя шлам, падающий сверху, может заполнить седло шарового клапана и не дать ему полностью закрыться, что может затруднить создание необходимого давления для расширения перекрывателя. Кроме того, при большой скорости подачи расширителя в момент отворота башмака происходит разрушение торцевых пазов башмака и, как следствие, невозможность его отворота от перекрывателя, в результате чего возникает необходимость в дополнительной операции по разбуриванию башмака.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине»(патент РФ на полезную модель №56454, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №25 от 10.09.06 г.), включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса выполнены кольцевая выборка и. расположенные выше кольцевые выступы соответственно

для соединения с перекрывателем и для герметизации этого соединения, а центральный канал выше седла, жестко соединенного с корпусом, оборудован полой цилиндрической вставкой с внутренними продольными каналами, внутри которой с возможностью осевого перемещения расположен шаровой клапан, причем корпус может быть изготовлен из легкоразбуриваемого материала.

К недостаткам данного башмака можно отнести все вышеперечисленные факторы что и у аналога, касающиеся неполного закрытия шарового клапана из-за попадания шлама и необходимости дополнительной операции по разбуриванию башмака, кроме того, в случае необходимости подъема устройства столб скважинной жидкости, находящийся внутри профильного перекрывателя, будет изливаться на устье скважины.

Технической задачей предлагаемого башмака является повышение надежности и снижение аварийности за счет конструктивных решений, исключающих несанкционированные перетоки жидкости и необходимость разбуривания башмака после установки перекрывателя, а также исключить излив скважинной жидкости на устье скважины.

Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающем корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, в котором жестко и герметично установлено седло с цилиндрической вставкой, оборудованной каналами, и шаровой клапан, расположенный внутри цилиндрической вставки.

Новым является то, что цилиндрическая вставка жестко и герметично соединена с корпусом, выполнена заглушенной сверху, а ее каналы выполнены в виде радиальных отверстий, при этом седло герметично снизу вставлено в цилиндрическую вставку, относительно которой зафиксировано срезными элементами.

На фигуре показан башмак, установленный в профильном перекрывателе.

Башмак для установки профильного перекрывателя состоит из корпуса, представляющего собой усаженный патрубок 1, жестко, например, при помощи сварки соединенный с профильным перекрывателем 2, с центральным проходным каналом 3, в котором жестко и герметично установлена цилиндрическая вставка 4 с радиальными отверстиями 5, при этом цилиндрическая вставка 4, выполненная заглушенной сверху, посредством заглушки 6, причем корпус 1, цилиндрическая вставка 4 и заглушка 6 могут быть выполнены в виде единой детали.

Седло 7 герметично снизу вставлено в цилиндрическую вставку 4, относительно которой зафиксировано срезными элементами 8. Внутри седла 7 свободно расположен шаровой клапан 9, взаимодействующий с седлом 7.

Башмак для установки профильного перекрывателя работает следующим образом.

Башмак соединяют с профильным перекрывателем 2, который затем на колонне бурильных труб спускают в обсадную колонну или в скважину (не показаны) и устанавливают в зоне осложнения. При этом внутренняя полость профильного перекрывателя 2 через седло 7, боковые отверстия 5 цилиндрической вставки 4 заполняется скважинной жидкостью. Шаровой клапан 9 при этом отжат. После этого внутри профильного перекрывателя 2 с помощью бурового насоса создают рабочее гидравлическое давление, под действием которого шаровой клапан 9 закрывается и взаимодействуя с седлом 7 препятствует несанкционированному перетоку жидкости. При этом заглушка 6 препятствует падающему сверху шламу попасть внутрь цилиндрической вставки 4. Под действием рабочего гидравлического давления стенки перекрывателя 2 прижимаются к стенкам скважины.

В случае необходимости подъема устройства столб скважинной жидкости, находящийся внутри профильного перекрывателя 2,не будет изливаться на устье скважины, благодаря срезным элементам 8, которые разрушаются под действием избыточного давления и позволяют седлу 7 отсоединится от цилиндрической вставки 4 в случае подъема устройства на поверхность.

Далее профильный перекрыватель 2 привальцовывают до более плотного прижатия с помощью установочного оборудования, например, развальцевателя (не показан). При подходе развальцевателя к башмаку корпус 1 башмака начинает «раскрываться» (раздаваться в радиальном направлении), сечение центрального проходного канала 3 при этом увеличивается и остатки башмака падают на забой скважины, не препятствуя работе развальцевателя.

Преимущество предлагаемого башмака для установки профильного перекрывателя в скважине заключается в том, что за счет закрытого сверху шарового клапана исключается попадание внутрь шлама, что повышает его надежность, а «раскрытие» корпуса башмака при развальцовке исключает операции по его разбуриванию, обеспечивая высокое качество изоляции пластов профильными перекрывателями, кроме того, в случае необходимости подъема устройства столб скважинной жидкости, находящийся внутри профильного перекрывателя не будет изливаться на устье скважины, благодаря срезным элементам, которые разрушаются под действием избыточного давления и позволяют седлу отсоединиться от цилиндрической вставки в случае подъема устройства на поверхность.

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, седло с цилиндрической вставкой, оборудованной каналами, и шаровой клапан, расположенный внутри цилиндрической вставки, отличающийся тем, что цилиндрическая вставка жестко и герметично соединена с корпусом, выполнена заглушенной сверху, а ее каналы выполнены в виде радиальных отверстий, при этом седло герметично снизу вставлено в цилиндрическую вставку, относительно которой зафиксировано срезными элементами.