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 в скважине состоит из корпуса, представляющего собой заглушенный снизу патрубок, жестко, например, при помощи сварки сверху соединенный с профильным перекрывателем.

Корпус снабжен проходными каналами, выполненными в виде радиальных каналов корпуса и седлом в виде наружной цилиндрической проточки корпуса, на которой размещена цилиндрическая втулка, выполненная с возможностью ограниченного осевого перемещения и герметичного перекрытия посредством уплотнительных элементов радиальных каналов корпуса при перемещении цилиндрической втулки вниз.

Цилиндрическая втулка оснащена снаружи пружинными центраторами, выполненными с возможностью взаимодействия со стенками скважины.

Предлагаемый башмак для установки профильного перекрывателя в скважине имеет простую конструкцию, кроме того, конструктивное выполнение цилиндрической втулки с пружинными центраторами снаружи, взаимодействующими со стеками скважины, позволяет обеспечить контроль по открытию-закрытию радиальных каналов корпуса, при этом башмак обеспечивает требуемую герметичность вне зависимости от попавшего внутрь башмака шлама. Все это в целом повышается надежность его работы.

1 ил. на 1 л.

Известно «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (авторское свидетельство №1712581, МПК 7 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.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент РФ на полезную модель №56454, МПК 7 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, при этом 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.

Как аналогу, так и прототипу присущи общие недостатки:

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;

во-вторых, низкая надежность башмака в работе, 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.

Технической задачей предлагаемого башмака является упрощение его конструкции и повышение надежности работы за счет конструктивных решений, исключающих несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы устройства.

Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с проходными каналами, седло с цилиндрической втулкой.

Новым является то, что цилиндрическая втулка оснащена снаружи пружинными центраторами, выполненными с возможностью взаимодействия со стенками скважины, а проходные каналы выполнены в виде радиальных каналов корпуса, при этом седло выполнено в виде наружной цилиндрической проточки корпуса, на которой размещена цилиндрическая втулка, выполненная с возможностью ограниченного осевого перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов при перемещении вниз.

На фигуре показан башмак, установленный в профильном перекрывателе.

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине состоит из корпуса 1, представляющего собой заглушенный снизу патрубок, жестко, например, при помощи сварки сверху соединенный с профильным перекрывателем 2.

Корпус 1 снабжен проходными каналами, выполненными в виде радиальных каналов 3 корпуса 1 и седлом в виде наружной цилиндрической проточки 4 корпуса 1, на которой размещена цилиндрическая втулка 5, выполненная с возможностью ограниченного осевого перемещения и герметичного перекрытия посредством уплотнительных элементов 6 радиальных каналов 3 корпуса 1 при перемещении цилиндрической втулки 5 вниз.

Цилиндрическая втулка 5 оснащена снаружи пружинными центраторами 7, выполненными с возможностью взаимодействия со стенками скважины (на фиг. не показано).

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине работает следующим образом.

Башмак соединяют с профильным перекрывателем 2, который затем на колонне бурильных труб спускают в скважину (на фиг. не показано), при этом в процессе спуска башмака благодаря пружинным центраторам 7, установленным снаружи на цилиндрической втулке 5 и взаимодействующим со стенками скважины, радиальные каналы 3 корпуса 1 открыты, так как цилиндрическая втулка 5 находится в верхней части наружной

цилиндрической проточки 4. В результате внутренняя полость профильного перекрывателя 2 через радиальные каналы 3 корпуса 1 заполняется скважинной жидкостью.

После достижения башмаком зоны осложнения, то есть интервала установки профильного перекрывателя, колонну бурильных труб, жестко соединенную с перекрывателем 2 и корпусом 1 башмака, приподнимают вверх, при этом благодаря пружинным центраторам 7, взаимодействующим со стенками скважины, цилиндрическая втулка 5 перемещается вниз по наружной цилиндрической проточки 4 корпуса 1 и герметично посредством уплотнительных элементов 6 перекрывает радиальные каналы 3 корпуса 1.

После этого внутри профильного перекрывателя 2 с помощью бурового насоса создают рабочее гидравлическое давление, под действием которого стенки перекрывателя 2 прижимаются к стенкам скважины. Шлам, падающий сверху внутрь башмака в процессе работы, не влияет на перемещение цилиндрической втулки 5 относительно наружной цилиндрической проточки 4 корпуса 1, и соответственно на герметичность между ними, что позволяет создать необходимое гидравлическое давления для расширения перекрывателя.

Далее профильный перекрыватель 2 привальцовывают до более плотного прижатия с помощью установочного оборудования, например, развальцевателя (не показан). В дальнейшем при необходимости разбуривают нижний конец корпуса 1.

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с проходными каналами, седло с цилиндрической втулкой, отличающийся тем, что цилиндрическая втулка оснащена снаружи пружинными центраторами, выполненными с возможностью взаимодействия со стенками скважины, а проходные каналы выполнены в виде радиальных каналов корпуса, при этом седло выполнено в виде наружной цилиндрической проточки корпуса, на которой размещена цилиндрическая втулка, выполненная с возможностью ограниченного осевого перемещения и герметичного перекрытия радиальных каналов при перемещении вниз.