Система отсекателя пласта

Система предназначена для отсекания пласта при эксплуатации скважин. Систему спускают на колонне труб 1, состоящей из верхней 2 и нижней 3 колонн. Система содержит пакер 4, насос 5, разъединитель 6 с ниппелем 7, клапанный блок 8, приспособление установки (снятия) 17 клапанного блока 8 и ловитель механических примесей 21. Разъединитель 6 расположен над пакером 4, размещенным на нижней колонны труб 3 в виде хвостовика. Верхняя колонна труб 2 ответна разъединителю 6, что позволяет проводить ее замену. Клапанный блок 8 включает клапан-отсекатель 9 с корпусом 10 и запорным элементом 12 и замковое устройство 13 с захватной 14 и фиксирующей 15 цангами, подпружиненное относительно оси клапан-отсекателя 9. Клапанный блок 8 устанавливают в ниппель 7. Корпус 10 клапан-отсекателя 9 герметизирован относительно ниппеля 7 уплотнителем 11. Установку клапанного блока 8 в ниппель 7 осуществляют с помощью приспособления 17 с установочной цангой 18 и ясса 20. Ловитель 21 устанавливают в скважину после подъема приспособления 17 и последующего подъема верхней колонны труб 2, но до спуска насоса 5. Ловитель 21 выполнен в виде трубы с отверстиями 23 и 24 и перегородкой 22, размещенной над разъединителем 6. Техническое решение системы повышает надежность установки и работы скважинного оборудования, 4 н.з. ф-лы, 5 ил.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к комплектации оборудования для отсекателя пласта при эксплуатации скважин.

Известен отсекатель скважины, включающий корпус, поршень, взаимодействующий с фиксатором, клапан с седлом и шариком, связанный с поршнем шток, и пакер, RU 2191253 C1, E21B 34/06, 2002.10.20.

Известен скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус, размещенный под пакером, снабженный запорным органом в виде плунжера с обратным клапаном и жестко закрепленным узлом фиксации запорного органа, RU 2224087 С2, E21B 34/06, 2004.02.20.

Известен клапан-отсекатель, содержащий корпус с седлом, запорный орган, узел управления запорным органом, включающий подпружиненный шток, установленный в корпусе, при выполнении корпуса и штока составными с возможностью переустановки и размещения в ниппеле насосно-компрессорной трубы, RU 2311578 С1, E21B 34/06, 2007.11.27.

Известна система разъединения двух объектов скважины, содержащая пакер, клапанные устройства, включающие запорные элементы, колонну труб с разъединителем, обеспечивающим совместно-раздельное взаимодействие вспомогательного оборудования с функциональными каналами между клапанными устройствами и пакером, RU 2291286 C1, E21B 43/14, Е21В 34/06, 2007.01.10.

Известна установка для эксплуатации верхнего и нижнего пластов в одной скважине, включающая колонну труб, состоящую из верхней и нижней колонн, пакер, насос, разъедититель, расположенный над пакером, имеющий возможности размещения в скважине на глубину установки пакера нижней колонны труб и замены верхней колонны труб, и ниппель, выполненный на разъединителе, RU 76968 U1, E21B 43/14, 2008.10.10.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.

В установке «ближайшего аналога» не предусмотрена защита оборудования от загрязнений механическими примесями, что снижает надежность ее эксплуатации.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей защитить оборудование отсекателя от механических примесей, обеспечить надежность его установки при комплектации системы, повысить надежность работы, упростить срыв и подъем системы.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в выполнении системы с клапанным блоком, включающим клапан-отсекатель и замковое устройство, и устанавливаемым в ниппель разъединителя после установки пакера с помощью приспособления для его установки (снятия), а также с ловителем механических примесей, спускаемым в скважину после подъема приспособления установки (снятия) клапанного блока и последующего подъема верхней колонны труб, ответной разъединителю, но до спуска насоса.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что система отсекателя, спускаемая в скважину на колонне труб, состоящей из верхней и нижней колонн, содержит пакер, насос, разъедититель, расположенный над пакером, имеющий возможности размещения в скважине на глубину установки пакера нижней колонны труб и замены верхней колонны труб, и ниппель, выполненный на разъединителе.

Система содержит клапанный блок, включающий клапан-отсекатель и замковое устройство, размещенный в ниппеле, расположенном на нижней колонне труб в виде хвостовика, и соединенный с приспособлением для его установки (снятия).

Приспособление для установки (снятия) снабжено яссом и имеет возможность установки клапанного блока в ниппеле посредством замкового устройства, отсоединения от него и подъема из скважины.

Приспособление для установки (снятия) содержит установочную цангу, расположенную с упором в заходную фаску трубы.

Труба соединяет приспособление установки (снятия) с замковым устройством.

Замковое устройство содержит захватную цангу, расположенную на торце ниппеля, и фиксирующую цангу, подпружиненную пружиной относительно оси клапан-отсекателя и имеющую возможность сопряжения с ниппелем.

Система содержит также ловитель механических примесей, выполненный в виде трубы с перегородкой в средней части и рядами отверстий в его верхней и нижней частях и снабженный в верхней его части уплотнительным резиновым кольцом.

Кроме того, клапан-отсекатель герметизирован относительно ниппеля уплотнителем.

Кроме того, перегородка ловителя механических примесей размещена над разъединителем.

Кроме того, ловитель механических примесей установлен в скважине после подъема приспособления установки клапанного блока и последующего подъема верхней колонны труб, но до спуска насоса.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - Система отсекателя, схематично;

на фиг.2 - Комплектация системы, схематично;

на фиг.3 - Клапанный блок, разрез;

на фиг.4 - Приспособление установки (снятия) клапанного блока, разрез;

на фиг.5 - Ловитель механических примесей, разрез.

Систему отсекателя спускают в скважину на колонне труб 1, состоящей из верхней 2 и нижней 3 колонн.

Система отсекателя содержит:

Пакер - 4.

Насос - 5.

Разъединитель - 6,

ниппель (на разъединителе) - 7.

Клапанный блок - 8.

Кланан-отсекатель (блока 8) - 9,

корпус (клапана 9) - 10,

уплотнитель (корпуса 10) - 11,

запорный элемент (клапана 9) - 12.

Замковое устройство (блока 8) - 13,

захватную цангу (устройства 13) - 14,

фиксирующую цангу (устройства 13) - 15,

пружину (для цанги 15) - 16.

Приспособление установки (снятия) (для блока 8) - 17,

установочную цангу (приспособления 17) - 18.

Трубу (для приспособления 17 и устройства 13) - 19.

Ясс - 20.

Ловитель механических примесей - 21,

перегородку (ловителя 21) - 22

отверстия в верхней части (ловителя 21) - 23,

отверстия в нижней части (ловителя 21) - 24,

уплотнительное резиновое кольцо (ловителя 21) - 25.

Система отсекателя содержит пакер 4, насос 5, разъединитель 6 с ниппелем 7, клапанный блок 8, приспособление установки (снятия) 17 клапанного блока 8 и ловитель механических примесей 21.

Разъединитель 6 расположен над пакером 4 и ограничивает размещение в скважине на глубину установки пакера 4 нижней колонны труб 3 в виде хвостовика. Верхняя колонна труб 2 ответна разъединителю 6. Разъединитель 6 позволяет проводить замену верхней колонны труб 2.

Клапанный блок 8 включает клапан-отсекатель 9 и замковое устройство 13.

Клапанный блок 8 устанавливают в ниппель 7.

Клапан-отсекатель 9 содержит корпус 10 и запорный элемент 12. Корпус 10 клапан-отсекателя 9 герметизирован относительно ниппеля 7 уплотнителем 11.

Замковое устройство 13 содержит захватную цангу 14, расположенную на торце ниппеля 7, и фиксирующую цангу 15, подпружиненную пружиной 16 относительно оси клапан-отсекателя 9. Захватная цанга 14 сопряжена с ниппелем 7.

Установку клапанного блока 8 в ниппель 7 осуществляют с помощью приспособления установки 17 и ясса 20.

Приспособление для установки (снятия) 17 клапанного блока 8 соединено с его замковым устройством 13 трубой 19.

Приспособление для установки (снятия) 17 содержит установочную цангу 18, расположенную с упором в заходную фаску трубы 19.

Приспособление для установки 17 отсоединяют от замкового устройства 13 при подъеме из скважины.

Ловитель механических примесей 21 выполнен в виде трубы с уплотнительным резиновым кольцом 25 в его верхней части. В средней части ловителя 21 расположена перегородка 22 и в верхней и нижней частях выполнены ряды отверстий 23 и 24, соответственно.

Перегородка 22 размещена над разъединителем 6. Ловитель 21 устанавливают в скважину после подъема приспособления установки 17 и последующего подъема верхней колонны труб 2, но до спуска насоса 5. Система работает следующим образом.

Пакер 4 спускают в скважину на колонне труб 1. Проводят распакеровку пакера 4. Проверяют герметичность его установки давлением жидкости по затрубью.

Проводят сборку клапанного блока 8 и приспособления установки 17.

Настраивают клапан-отсекатель 9 клапанного блока 8 на необходимое давление для его открытия.

Приспособление установки 17 вводят в трубу 19. Установочная цанга 18. упираясь в заходную фаску трубы 19 (на ее торце), перемещается и деформируется в радиальном направлении. При этом наружный диаметр установочной цанги 18 уменьшается, и она проходит в канавку (не показана) трубы 19, затем разжимается, восстанавливая диаметр. Происходит захват клапанного блока 8. Фиксация установочной цанги 18 в канавке трубы 19 осуществляется обратным движением приспособления установки (снятия) 17 в осевом направлении.

При помощи тросовой техники, на приспособлении установки 17, вместе с яссом 20, спускают клапанный блок 8 и устанавливают в ниппель 7.

Ударом ясса 20 по приспособлению установки 17 осуществляют посадку клапан-отсекателя 9.

Наружным диаметром захватная цанга 14 замкового устройства 13 упирается в торец ниппеля 5, а приспособление установки 17 перемещает фиксирующую цангу 15 в осевом направлении, деформируя пружину 16. Захватная цанга 14 сжимается в радиальном направлении и входит в ниппель 7. По мере перемещения в ниппеле 7 захватная цанга 14 разжимается в канавке (не показана) ниппеля 7 и происходит захват клапан-отсекателя 9 за канавку ниппеля 7. Перемещают приспособление установки 17 вверх. Фиксирующая цанга 15 возвращается в исходное положение, фиксируя захват захватной цанги 14 в ниппеле 7.

Ударами ясса 20 вниз срезают штифты (не показаны). Корпус приспособления установки 17 упирается в торец трубы 19. Установочная цанга 18 смещается, сжимается и выходит из трубы 19.

Поднимают приспособление установки 17 вместе с яссом 20 из скважины. Производят разъединение разъединителем 6 от пакера 4 и поднимают верхнюю колонну 2 из скважины.

Спуск ловителя механических примесей 21 в скважину производят путем свободного сброса - вверх установленным на нем уплотнительным резиновым кольцом 25. Затем спускают насос 5.

Проводят откачку жидкости над пакером 4. Уровень жидкости в скважине снижается, и когда давление жидкости на клапан-отсекатель 9 (равное разнице уровней статического и динамического давлений и плюс давление настройки клапана-отсекателя 9) окажется меньше пластового давления, тогда запорный элемент 12 клапан-отсекателя 9 откроется и добываемая жидкость из-под пакера 4 будет поступать к насосу 5.

При необходимости замены насоса 5 в затрубье подают жидкость глушения и доливают скважину, повышая уровень жидкости. В конце долива повышают давление над пакером 4 выше настройки клапан-отсекателя 9. Запорный элемент 12 клапан-отсекателя 9 закроется. После чего проводят разгерметизацию скважины и смену насоса 5. При запуске насоса 5 - цикл повторяют.

При необходимости подъема пакера 4 в начале поднимают насос 5, затем спускают цанговый ловитель (не показан) для подъема ловителя механических примесей 21. Затем спускают верхнюю колонну 2, ответную разъединителю 6, и соединяют ее с пакером 4, глушат скважину, производят срыв пакера 4 и поднимают его из скважины.

Комплектация системы за счет установки пакера 4, спуска клапанного блока 8 на приспособлении установки 17 с яссом 20, установки клапанного блока 8 в ниппель 7 на разъединителе 6, подъема приспособления установки 17 с яссом 20, подъема верхней колонны труб 2, установки ловителя механических примесей 21 и спуска насоса 5 повышает надежность работы и упрощает срыв и подъем системы, при необходимости.

Выполнение клапанного блока 8 с замковым устройством 13 и клапан-отсекателем 9, герметизация корпуса 10 клапан-отсекателя 9 относительно ниппеля 7 уплотнителем 11, соединение замкового устройства 13 с приспособлением установки (снятия) 17, конструктивное выполнение замкового устройства 13 обеспечивают надежность установки системы.

Установка клапанного блока 8 с помощью приспособления 17 в ниппель 7 после спуска пакера 4 в скважину позволяет защитить клапан-отсекатель 9 от засорения механическими примесями в процессе спуска системы в скважину.

Конструктивное выполнение и размещение ловителя механических примесей 21 позволяет защитить от механических примесей как клапан-отсекатель 9, так и «голову» пакера 4 повышает надежность работы системы.

В предложенной системе отсекателя пласта использованы оборудование, устройства, детали и узлы, широко применяемые в нефтегазовой промышленности, и проведение опытных испытаний обусловливают, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

1. Система отсекателя, спускаемая в скважину на колонне труб, состоящей из верхней и нижней колонн, содержащая пакер, насос, разъединитель, расположенный над пакером, имеющий возможности размещения в скважине на глубину установки пакера нижней колонны труб и замены верхней колонны труб, и ниппель, выполненный на разъединителе, отличающаяся тем, что система содержит клапанный блок, включающий клапан-отсекатель и замковое устройство, размещенный в ниппеле, расположенном на нижней колонне труб в виде хвостовика, и соединенный с приспособлением для его установки (снятия), снабженным яссом, имеющим возможность установки клапанного блока в ниппеле посредством замкового устройства, отсоединения от него и подъема из скважины, содержащим установочную цангу, расположенную с упором в заходную фаску трубы, соединяющей приспособление установки (снятия) с замковым устройством, содержащим захватную цангу, расположенную на торце ниппеля, и фиксирующую цангу, подпружиненную пружиной относительно оси клапан-отсекателя и имеющую возможность сопряжения с ниппелем, система содержит также ловитель механических примесей, выполненный в виде трубы с перегородкой в средней части и рядами отверстий в его верхней и нижней частях и снабженный в верхней его части уплотнительным резиновым кольцом.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что клапан-отсекатель герметизирован относительно ниппеля уплотнителем.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что перегородка ловителя механических примесей размещена над разъединителем.

4. Система по п.1 или 3, отличающаяся тем, что ловитель механических примесей установлен в скважине после подъема приспособления установки клапанного блока и последующего подъема верхней колонны труб, но до спуска насоса.