Устройство для открытия расходных окон в бурильной колонне

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано в оснастке бурильных колонн. Цель - расширение технологических возможностей устройства в аварийной ситуации при отсутствии расхода несжимаемой среды бурового раствора в бурильной колонне. Для этого в бурильной колонне 1 напротив расходных окон 4 в исходном положении устанавливают на срезных элементах отсекающий корпус 2 с седлом 5 для взаимодействия с запирающей поверхностью 6 управляющего элемента 7. Последний вы: полнен в виде капсулы с закрытым объемом сжимаемой среды и имеет со стороны запирающей поверхности 6 канал, в котором установлен на срезных штифтах 11 поршень 10. При повышении давления Р корпус 2 смещается вниз, разрушая срезные элементы и штифты 11. Несжимаемая жидкость и поршень 10 попадают в полость капсулы, сжимая сжимаемую среду. Открываются расходные окна 4. Объем полости капсулы выбирается таким, чтобы вместился объем несжимаемой среды, зависящий от полного хода корпуса 2, и сжатый собственный объем сжимаемой среды. 3 ил. со с

СОЮЗ СОВЕ СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 34/06, 21/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГkHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

О

Cd

СО

О

СО фиГ / (21) 4800473/03 (22) 11.03.90 (46) 07,01,92, Бюл. N - 1 (71) Украинская военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов (72) С.В.Цыбулько, Д,В.Рымчук, В.P.Ðàäêoâский, Ю,Е.Ленкевич и С.В.Лавринов (53) 622,245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 306249, кл. Е 21 В 34/06. 1969.

Булатов А.И., Измайлов Л,Б. и др, Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин, — М.; Недра, 1981. с. 129. (54) УСТРОЙСТВО ОТКРЫТИЯ РАСХОДНЫХ ОКОН В БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЕ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано в оснастке бурильных колонн. Цель — расширение технологических возможностей устройства в аварийной ситуации при

Ы2 1703808 А1 отсутствии расхода несжимаемой среды бурового раствора в бурильной колонне. Для этого в бурильной колонне 1 напротив расходных окон 4 в исходном положении устанавливают на срезных элементах отсекающий корпус 2 с седлом 5 для взаимодействия с запирающей поверхностью 6 управляющего элемента 7. Последний вы-. полнен в виде капсулы с закрытым объемом сжимаемой среды и имеет со стороны запирающей поверхности 6 канал, в котором установлен на срезных штифтах 11 поршень

10. При повышении давления P корпус 2 смещается вниз. разрушая срезные элементы и штифты 11. Несжимаемая жидкость и поршень 10 попадают в полость капсулы, сжимая сжимаемую среду. Открываются расходные окна 4. Объем полости капсулы выбирается таким, чтобы вместился объем несжимаемой среды, зависящий от полного хода корпуса 2, и сжатый собственный объем сжимаемой среды. 3 ил.

1703808

10

20

40

50

Изобретение относится к оснастке бурильных колонн и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.

Известно устройство открытия расходных окон в бурильной колонне, содержащее цилиндрический отсекающий корпус с упалотнениями по обе стороны расходных окон, в котором выполнено седло, элементы фиксации корпуса относительно окон и управляющий элемент в виде шара, Устройством оборудуют бурильные колонны при проведении опрессовки, цементаже и т.д, При необходимости открытия расходных окон в колонну опускают управляющий элемент, который садится в седло, и создают избыточное давление бурового раствора, в результате чего элементы фиксации разрушаются, отсекающий корпус опускается и открывает расходные окна, Однако в аварийной ситуации при отсутствии расхода бурового раствора в колонне, т.е, при закупорке низа колонны известное устройство не работоспособно из-за несжимаемости бурового раствора, т,е. из-за невозможности сжать столб бурового раствора между корпусом устройства и низом колонны.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства в аварийной ситуации при отсутствии расхода несжимаемой среды бурового раствора в бурильной колонне.

Цель изобретения достигается тем, что управляющий элемент выполнен в виде капсулы с закрытым объемом сжимаемой среды, в которой со стороны запирающей поверхности выполнен канал, сообщающий полость капсулы с полостью колонны под корпусом устройства, в канале размещен поршень, зафиксированный среэными штифтами с возможностью его освобождения и перемещения в полость капсулы при открытии расходных окон с одновременным перемещением вытесненной несжимаемой среды в полость капсулы за счет сжатия ее сжимаемой среды, На фиг. 1 показано предлагаемое устройство перед открытием расходных окон, разрез; на фиг. 2 — то же, после открытия окон; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1, Устройство состоит из расположенного в бурильной колонне 1 цилиндрического отсекающего корпуса 2, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру колонны 1, корпус 2 снабжен уплотнениями 3 по обе стороны расходных окон 4, седлом 5 под запирающую поверхность 6 управляющего элемента 7 и зафиксирован относительно окон 4 элементами 8, которые могут быть выполнены в виде срезных стержней.

Управляющий элемент 7 выполнен в виде капсулы с закрытым объемом сжимаемой среды, в которой со стороны запирающей поверхности 6 выполнен канал 9, сообщающий внутреннюю полость B капсулы с полостью С. образованной корпусом 2 и закупоренным герметичным низом колонны

1, В канале 9 размещен поршень 10, зафиксированный срезными штифтами 11 и снабженный уплотнением 12.

Устройство работает следующим образом.

В колонну 1 опускают управляющий элемент 7 так, чтобы его запирающая поверность 6 села в седло 5 корпуса 2. Затем здают в колонне давление P бурового раствора, при этом в силу несжимаемости бурового раствора под корпусом 2 устройства в полости С также происходит повышение давления. По достижении разности давления в полостях B и С расчетной величины начинают одновременно разрушаться элементы 8 фиксации корпуса 2 относительно окон 4 и срезные штифты 11, Одновременно корпус 2 перемещается совместно с управляющим элементом 7 вниз, а вытесняемая из полости С несжимаемая жидкость перемещается совместно с поршнем 10 по каналу 9 в полость В. сжимая сжимаемую среду в полости В. Этот процесс происходит до тех пор, пока не выравняется перепад давления среды полости В, несжимаемой среды полости С и приложенного давления Р, и длится до полного открытия окон 4, Расчетная величина приложенного давления P зависит от гидростатического давления в колонне 1, площади поршня 10, разрушающей нагрузки элементов 8 фиксации и срезных штифтов 11 и нагрузки на преодоление трения уплотнений 3 и 12. Внутренний объем полости В управляющего элемента 7 должен бы.гь таким, чтобы вместил в себя вытесне :ныл. из пс„эсти С объем несжимаемой с,ады, зази.яствии от полного хода корпуса 2 на о; кр.;тие окон 4, и сжатый собственны. Льем сжимаемой среды, Эти величины рассчитываются в каждом кокретном случае.

Применение предлагаемого изобретения позволит расширить технологические возможности устройства в аварийной ситуации при отсутствии расхода бурового раствора в бурильной колонне.

Формула изобретения

Устройство для открытия расходных окон а бурильной колонне, содержащее размещ нный внутри бурильной колонны напротив расходных окон цилиндрический отсекающий корпус с уплотнениями по обе стороны расходных окон, установленный в исходном положении на срезных элементах

1703808 фиксаций и имеющий седло для взаимодействия с запирающей поверхностью управляющего элемента при спуске последнего в бурильную колонну для перемещения отсекающего корпуса вниз и открытия расходных окон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства в аварийной ситуации при отсутствии расхода несжимаемой среды бурового раствора в бурильной колонне, управляющий элемент выполнен в виде капсулы с закрытым объемом сжимаемой среды, с каналом со стороны запирающей поверхности для сообщения полос и капсулы с полостью колонны под отсек ю5 щим корпусом и поршнем, размещенным в канале и зафиксированным в исходном положении срезными штифтами, причем поршень установлен с возможностью освобождения и перемещения в по10 лость капсулы при открытии расходных окон.

1703808

Составитель А.Меньшиков

Редактор И.Горная Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 46 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101