Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине

Авторы патента:

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения скважин, в частности, к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения.

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине включает корпус, оснащенный резьбой для соединения с перекрывателем, центральным проходным каналом и боковыми каналами, расположенными ниже резьбы и сообщающие его центральный канал с внешним пространством, седло, выполненное в виде втулки, которая установлена в центральный проходной канал корпуса, и шаровой клапан, размещенный в углублении и поджатый седлом в транспортном положении. Центральный канал выше боковых каналов оснащен левой резьбой, взаимодействующей с ответной резьбой втулки. Углубление под шаровой клапан образовано переходом цилиндрического концевого участка перекрывателя в профильный. Втулка седла оснащена центральным каналом, который выполнен заглушенным снизу, трехступенчатым с уменьшающимся к низу диаметром ступеней, верхняя из которых предназначена для взаимодействия с шаровым клапаном. В пределах средней ступени в стенках втулки выполнены отверстия, взаимодействующие с боковыми каналами корпуса в транспортном положении, а в пределах нижней ступени ниже корпуса - радиальные отверстия, оснащенные плашками, выполненными с возможностью герметичного ограниченного перемещения от оси втулки наружу в рабочем положении.

Предлагаемый башмак прост в изготовлении, так как отсутствуют мелкие детали и каналы и надежен, так позволяет проводить промывку при спуске перекрывателя на протяжении всего спуска без аварийных ситуаций.

2 илл. на 1 л.

Известно устройство, содержащее башмак для установки профильного перекрывателя (перекрывателя) в скважине (а.с. SU №1712581. МПК Е21В 29/10, 33/13, опубл. Бюлл. №6 от 15.02.1992 г.), содержащее корпус с резьбой для соединения с перекрывателем и с центральным проходным каналом, снабженным в верхней части резьбой, седло и шаровой клапан.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности его спуска с промывкой, а при необходимости извлечения до начала установки подъем профильного перекрывателя осуществляется вместе со скважинной жидкостью, что приводит к необоснованным затратам энергии при подъеме.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент. RU №2208125, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюлл. №19 от 10.07.2003 г.), включающий корпус с резьбой для соединения с перекрывателем и с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан, при этом башмак снабжен вкладышем, шаровой клапан размещен в углублении, выполненном в стенке корпуса, и подпружинен, а седло шарового клапана выполнено в виде втулки, установленной в проходном канале корпуса соосно подвижно относительно его оси, зафиксированной от продольных перемещений фиксатором в виде стопорного кольца, размещенного в кольцевой проточке, выполненной во вкладыше, срабатывающим при гидравлическом давлении в проходном канале корпуса, причем в стенке корпуса выполнены каналы, сообщающие его центральный канал и углубление для шарового клапана с внешним пространством.

Недостатком данного устройства является сложность в изготовлении и возможность перемещении втулки вниз при несанкционированном гидроударе во время промывки через перекрыватель, что исключает последующую промывку при дальнейшем спуске перекрывателя.

Технической задачей изобретения является создание простой и надежной конструкции башмака, позволяющего проводить промывку при спуске перекрывателя на протяжении всего спуска.

Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус, оснащенный резьбой для соединения с перекрывателем, центральным проходным каналом и боковыми каналами, расположенными ниже резьбы и сообщающие его центральный канал с внешним пространством, седло, выполненное в виде втулки, которая установлена в центральный проходной канал корпуса, и шаровой клапан, размещенный в углублении и поджатый седлом в транспортном положении.

Новым является то, что центральный канал выше боковых каналов оснащен левой резьбой, взаимодействующей с ответной резьбой втулки, а углубление под шаровой клапан образовано переходом цилиндрического концевого участка перекрывателя в профильный, при этом втулка седла оснащена центральным каналом, который выполнен заглушенным снизу, трехступенчатым с уменьшающимся книзу диаметром ступеней, верхняя из которых предназначена для взаимодействия с шаровым клапаном, в пределах средней ступени в стенках втулки выполнены отверстия, взаимодействующие с боковыми каналами корпуса в транспортном положении, а в пределах нижней ступени ниже корпуса - радиальные отверстия, оснащенные плашками, выполненными с возможностью герметичного ограниченного перемещения от оси втулки наружу в рабочем положении, причем отверстия втулки выполнены с возможностью расположения ниже корпуса при перемещении втулки вниз.

На Фиг.1 показана схема расположения башмака в составе профильного перекрывателя в транспортном положении.

На Фиг.2 показана схема расположения башмака в составе профильного перекрывателя в рабочем положении.

Башмак для установки профильного перекрывателя 1 (см. Фиг.1) в скважине (на Фиг. не показана) включает корпус 2, оснащенный резьбой 3 для соединения с перекрывателем 1, центральным проходным каналом 4 и боковыми каналами 5, расположенными ниже резьбы 3 и сообщающие его центральный канал 4 с внешним пространством, седло 6, выполненное в виде втулки, которая установлена в центральный проходной канал 4 корпуса 2, и шаровой клапан 7, размещенный в углублении 8 и поджатый седлом 6 в транспортном положении. Центральный канал 4 выше боковых каналов 5 оснащен левой резьбой 9, взаимодействующей с ответной резьбой 10 втулки 6. Углубление 8 под шаровой клапан 7 образовано переходом цилиндрического концевого участка 11 перекрывателя

1 в профильный 12. Втулка 6 оснащена центральным каналом 13, который выполнен заглушенным снизу, трехступенчатым с уменьшающимся к низу диаметром ступеней 14, 15 и 16. Верхняя ступень 14 предназначена для взаимодействия с шаровым клапаном 7 (см. Фиг.2) в рабочем положении. В пределах средней ступени 15 (см. Фиг.1) в стенках втулки 6 выполнены отверстия 17, взаимодействующие с боковыми каналами 5 корпуса 2 в транспортном положении. В пределах нижней ступени 16 ниже корпуса 2 в стенках втулки 6 выполнены также радиальные отверстия 18, оснащенные плашками 19, выполненными с возможностью герметичного, благодаря уплотнениям 20 ограниченного упором 21 (см. Фиг.2), перемещения от оси втулки 6 наружу в рабочем положении. Отверстия 17 втулки 6 выполнены с возможностью расположения ниже корпуса 2 при перемещении втулки 6 вниз.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 2 с помощью резьбы 3 присоединяют к нижнему цилиндрическому участку 11 профильного перекрывателя 1 и на колонне бурильных труб (на Фиг. не показана) их спускают в скважину. При этом скважинная жидкость через боковые каналы 5 корпуса 2, отверстия 17 и центральный канал 13 втулки 6 заполняет внутреннее пространство перекрывателя 1. При необходимости перекрыватель 1 спускают с применением прямой промывки жидкостью, которая проходит по внутреннему пространству перекрывателя 1 и через центральный канал 13, отверстия 17 втулки 6 и боковые каналы 5 корпуса 2 и изливается снаружи перекрывателя 1, промывая ствол скважины. Во время промывки плашки 19 выдвигаются и прижимаются к стенкам, а при прекращении промывки и продолжении спуска перекрывателя, они вновь задвигаются во втулку 6, что исключает их фиксацию вместе с перекрывателем 1. После достижения зоны установки перекрывателя 1, через него прокачивают жидкость с значительно большим расходом, чем при промывке. В результате плашки 19 (см. Фиг.2) по радиальным каналам 18 выдвигаются из втулки 6 и плотно прижимаются к стенкам скважины, фиксируя втулку 6. При этом перекрывателю 1 придают вращение по часовой стрелке, благодаря чему втулка 6 выкрутиться и переместиться по центральному проходному каналу 4 вниз из корпуса 2 благодаря взаимодействию их левым резьбам 10 и 9. В результате шаровой клапан 7 освободится из углубления 8 и выпадет в верхнюю ступень 14 центрального канала 13 втулки 6, перекрывая его среднее 15 и нижнее 16 звенья, что отразиться повышением давления на устье скважины. Кроме того, отверстия 17 втулки 6 окажутся ниже корпуса 2, дополнительно перекрывая центральный канал 4 башмака, на тот случай, если шаровой клапан 7 засорится и будет пропускать жидкость. Далее прекращают вращение и создают избыточное давление в перекрывателе 1, под действием которого профильные участки 12 перекрывателя 1 выправляются

до прижатия к стенкам скважины. Далее в перекрыватель 1 спускают развальцеватель (на черт. не показан), калибруют профильные участки, выправленные гидравлическим давлением и развальцовывают резьбовые соединения до плотного прижатия к стенкам скважины. Развальцеватель может оснащаться внутренней ловильной головкой (на Фиг. не показана), которая захватывает корпус 2 с помощью плашек и после разавальцовки извлекает башмак на поверхность вместе с развальцевателем. В случаях, когда ловильная головка не предусмотрена, башмак при отсоединении опускается на забой скважины, при этом его детали изготавливают из легкоразбуриваемых материалов (например, чугун, алюминий и их сплавы).

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий корпус, оснащенный резьбой для соединения с перекрывателем, центральным проходным каналом и боковыми каналами, расположенными ниже резьбы и сообщающие его центральный канал с внешним пространством, седло, выполненное в виде втулки, которая установлена в центральный проходной канал корпуса, и шаровой клапан, размещенный в углублении и поджатый седлом в транспортном положении, отличающийся тем, что центральный канал выше боковых каналов оснащен левой резьбой, взаимодействующей с ответной резьбой втулки, а углубление под шаровой клапан образовано переходом цилиндрического концевого участка перекрывателя в профильный, при этом втулка седла оснащена центральным каналом, который выполнен заглушенным снизу, трехступенчатым с уменьшающимся книзу диаметром ступеней, верхняя из которых предназначена для взаимодействия с шаровым клапаном, в пределах средней ступени в стенках втулки выполнены отверстия, взаимодействующие с боковыми каналами корпуса в транспортном положении, а в пределах нижней ступени ниже корпуса - радиальные отверстия, оснащенные плашками, выполненными с возможностью герметичного ограниченного перемещения от оси втулки наружу в рабочем положении, причем отверстия втулки выполнены с возможностью расположения ниже корпуса при перемещении втулки вниз.