Устройство для изоляции эксплуатационной колонны

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к герметизации обсадной колонны в местах нарушений и/или вскрытия. Устройство для изоляции эксплуатационной колонны включает пластырь, якорный узел, посадочный инструмент и расширяющую оправку, при этом по концам пластыря размещены жестко зафиксированные кольца, выполненные из более пластичного металла, чем материал пластыря. Якорный узел выполнен в виде остроконечных твердых зубков установленных внизу на наружной поверхности пластыря, который выполнен с возможностью установки без плотного взаимодействия со стенками обсадной колонны. Предлагаемое устройство является простым в изготовлении, дешевым и надежным, не теряющим своих герметизирующих свойств со временем, которое позволяет значительно увеличить так же ресурс работы расширяющей оправки. 2 илл. на 1 л.

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к герметизации обсадной колонны в местах нарушений и/или вскрытия.

Известно «Устройство для ремонта обсадной колонны» (патент RU №2258796, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №23 от 20.08.2005 г.), состоящее из патрубка, расширяющего конуса, выполненного с возможностью прижатия патрубка к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра патрубка в его рабочем положении, при этом сверху патрубок жестко присоединен к колонне труб, а сверху и снизу снабжен расширениями, в нижнее из которых установлен циркуляционный клапан, пропускающий снизу вверх, корпус которого прикреплен к патрубку срезными винтами, расширяющий конус вставлен в верхнее расширение патрубка и выполнен с седлом под сбрасываемый с устья клапан, при этом к расширяющему конусу прикреплена самоуплотняющаяся сверху вниз манжета, патрубок выполнен более пластичным, чем колонна труб, и на его наружной поверхности расположена эластичная оболочка, причем между верхним и нижним расширениями патрубок может быть оснащен продольными гофрами.

Недостатками данного устройства являются:

- значительное сужение проходного сечения обсадной колонны;

- необходимость крепления верхнего конца на устье скважины, что в глубоких скважинах приводит к высокой металлоемкости и, следовательно, стоимости устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для герметизации обсадной колонны» (патент RU №2236550, Е21В 29/10, 33/13, опубл. Бюл. №26 от 20.09.2004 г.), включающее пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, выполненную в виде усеченного конуса с углом конической поверхности 10-40°, диаметр основания которого меньше по величине, чем разница внутреннего диаметра обсадной колонны и удвоенной толщины стенки пластыря, при этом по концам пластыря в кольцевых цилиндрических канавках, выполненных в нем, размещены эластичные уплотнители, наружная поверхность которых выполнена размером не более поперечных

габаритов пластыря, а гидродинамический посадочный инструмент снабжен гидравлическим якорем.

Недостатками данного устройства являются:

- фиксация пластыря после установки относительно обсадной колонны происходит за счет их плотного взаимного контакта, но со временем остаточное внутреннее напряжение ослабляет прижатие, что приводит к возможным сдвигам пластыря;

- эластичные уплотнители, наружная поверхность которых выполнена размером не более поперечных габаритов пластыря, при ослаблении прижатия пластыря относительно обсадной колонны приводит к разгерметизации;

- сильное прижатие во время установки пластыря к обсадной колонне приводит к быстрому выходу из строя расширяющей оправки, на которую действуют при этом значительные усилия.

Технической задачей предложения является создание конструкции дешевой, надежной, не теряющей своих герметизирующих свойств со временем, позволяющей значительно увеличить ресурс расширяющей оправки.

Техническая задача решается устройством для изоляции эксплуатационной колонны, включающим пластырь, якорный узел, посадочный инструмент и расширяющую оправку, при этом по концам пластыря размещены кольцевые уплотнители.

Новым является то, что уплотнители выполнены в виде зафиксированных на наружной поверхности пластыря колец, выполненных из более пластичного металла, чем материал пластыря, а якорный узел выполнен в виде остроконечных твердых зубков, установленных внизу на наружной поверхности пластыря, который выполнен с возможностью установки без плотного взаимодействия со стенками обсадной колонны.

На Фиг.1 изображен пластырь интервале установки перед ремонтом обсадной колонны.

На Фиг.2 изображен пластырь после ремонта обсадной колонны.

Устройство для изоляции эксплуатационной колонны 1 включает пластырь 2 (см. Фиг.1 и 2), якорный узел 3, посадочный инструмент (на фиг. не показан) и расширяющую оправку (на Фиг. не показана), при этом по концам пластыря 1 размещены кольцевые уплотнители 4. При этом уплотнители 4 выполнены в виде зафиксированных на наружной поверхности пластыря 2 колец, выполненных из более пластичного металла, чем материал пластыря 2. Якорный узел 3 выполнен в виде остроконечных твердых зубков, установленных внизу на наружной поверхности пластыря 2, который выполнен с возможностью установки без плотного взаимодействия со стенками обсадной колонны 1.

Устройство работает следующим образом.

Пластырь 2 (см. Фиг.1) с якорным узлом 3, посадочным инструментом и расширяющей оправкой спускают в интервал нарушения 6 обсадной колонны 1. Затем при помощи посадочного инструмента расширяющей оправкой пластырь 2 (см. Фиг.2) снизу вверх устанавливают напротив интервала нарушения 6 с зазором 5. При этом остроконечные твердые зубки 3 внедряются в осадную колонну 1, предотвращая продольный сдвиг, а кольца 4, зафиксированные на пластыре 2 по концам и выполненные из более пластичного металла, чем материал пластыря 2, герметично перекрывают внутренне пространство обсадной колонны 2 от зазора 5, расположенного напротив интервала нарушения 6 этой колонны 2.

Внутреннее остаточное напряжение материала пластыря 2 после установки со временем незначительно уменьшит его наружный диаметр, но это нивелируется кольцами 4, которые в процессе установки сжимаются, и остаточное напряжение их материала стремится расшириться. При этом пластырь 2, оснащенный внедрившимися зубками 3, гарантирован от продольного смещения. А так как пластырь 2 установлен с зазором 5, то на расширяющей оправке не требуется создания очень больших усилий для плотного прижатия к стенкам осадной колонны 1, что увеличивает его ресурс работы. Все это в совокупности позволяет качественно проводить ремонт обсадной колонны 1.

Предлагаемое устройство является простым в изготовлении, дешевым и надежным, не теряющим своих герметизирующих свойств со временем, которое позволяет значительно увеличить так же ресурс работы расширяющей оправки.

Устройство для изоляции эксплуатационной колонны, включающее пластырь, якорный узел, посадочный инструмент и расширяющую оправку, при этом по концам пластыря размещены кольцевые уплотнители, отличающееся тем, что уплотнители выполнены в виде зафиксированных на наружной поверхности пластыря колец, выполненных из более пластичного металла, чем материал пластыря, а якорный узел выполнен в виде остроконечных твердых зубков, установленных внизу на наружной поверхности пластыря, который выполнен с возможностью установки без плотного взаимодействия со стенками обсадной колонны.