Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется для герметизации межтрубного пространства скважины„ Цель - повышение надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и расширения области применения. Для этого устройство содержит корпус, жестко связанный с ним опорный башмак с упором, выполненными в нем кольцевой проточкой, пазами и канавками С башмаком шарнирно связаны сегменты своими внутренними торцами, оборудованные закрепленными на их наружных торцах срезными элементами, клиновидные уплотнительные элементы Сегменты подпружинены относительно башмака размещенной в его кольцевой проточке пружиной. Эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде диаЛрагмы, перекрывающей верхнюю поверхность сегментов и опорного башмака . После ввода полимерной композиции в скважину она давит на подпружиненные сегменты, которые, повернувшись на оси до упора, прижимаются клиновидными уплотнительными элементами к стенке скважины и перекрывают межтрубное пространство. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических ЧЦ 1 778271 А 1 (g()g E 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Мф. ажу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы (21) 4870285/03 (2?) 01.10.90 (46} 30.11.92. Бюл. Р 44 (71) Центральная научно"исследова" тельская лаборатория Производственно" го. объединения "Укрнефть" (72) С.В. Шумега (56) Авторское свидетельство СССР

1" 861553, кл. E 21 В 33/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Г 1315601, кл. E 21 В 33/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБИЕИИЯ МЕЖ«

ТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и используется для герметизации межтрубного пространства скважины. Цель " повыше ние надежности разобщения ствола сква" жины при проведении работ под давле" . нием и расширения области применения.

Изобретение относится к нефтегазо" добывающей промышленности и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства скважины при проведении работ под давлением.

Известно устройство для разобщения межтрубного пространства скважины, представляющее собой установлен" ный в компоновке насосно"компрессор" ных труб вверху интервала пакерования упор, создающий узкое место в колонне.

Наиболее близким к изобретению является устройство для разобщения меж"

Для этого устройство содержит корпус, жестко связанный с ним опорный башмак с упором, выполненными в нем кольце" вой проточкой, пазами и канавками. С башмаком шарнирно связаны сегменты своими внутренними торцами, оборудо" ванные закрепленными на их наружных торцах срезными элементами, клубно" видные уплотнительные элементы. Cer" менты подпружинены относительно баш" мака размещенной в его кольцевой про" точке пружиной. Эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде ди" афрагмы, перекрывающей верхнюю по" верхность сегментов и опорного башма" ка. После ввода полимерной компози" ции в скважину она давит на подпружиненные сегменты, которые, повернув" шись на оси до упора, прижимаются клиновидными уплотнительными элементами к стенке скважины и перекрывают межтрубное пространство. 3 ил. трубного пространства скважины, со- держащее полый корпус, жестко связанный с корпусом опорный башмак с внут:ренней проточкой, пазом и упором, ус" тановленные с возможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с баш, маком и размещены в его проточке, и

: герметизирующий элемент, перекрывающий наружную поверхность сегментов.

Недостатками известного устройства

"является то, что оно не обеспечивает f 778271 надежного разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и может быть использовано для проведе" ния работ в скважине только в компа" новке комплекта испытателя пластов.

Целью изобретения является повы" шение надежности разобщения ствола: скважины при проведении работ под дав" лением и расширение области примене"..10 ния.

Положительный эффект. от использо", вания устройства связан с улучшением качества проведения работ в скважине под давлейием за счет. надежного ра15 эобщения межтрубного пространства, а также за счет возможности применения .одного устройства для проведения раз", личных работ.

Сущность изобретения заключается . 20 в том, что в устройстве для разобще". ния межтрубного пространства скважины, содержащем поль1й корпус, жестко. свн" занный с корпусом опорный башмак.с упором, внутренней проточкой и пазамиф5 установленные с возможностью .углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком g0 и размещены в его пазах, и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхнос" ти сегментов, снабжено клиновидными уплотнительными элементами, которые размещены на наружных торцах сегмен-. тов и. связаны с ними срезными элемен" тами, сегменты подпружинены относительно башмака размещенной в его кольцевой проточке пружиной, а эластичный. 0 герметизирующий элемент выполнен в ви" де диафрагмы, связанной с башмаком и сегментами.

На Фиг. 1 изображено устройство для разобщения межтрубного пространства скважины в транспортном положении; на

Фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на Фиг. 3 " разрез А"А на Фиг. 2.

Устройство содержит полый корпус 1 с присоединительными резьбами 2, 3, жестко связанный с корпусом f опорный башмак 4 с упором 5 и выполненными в нем кольцевой проточкой 6, пазами 7 и канавками 8. Установленные шарнирно в пазах 7 на осях 9 с воэможностью уг- ловога перемещения, перекрытия кольце .55 вого пространства и взаимодействия нижней плоскостью с упором 5 и окончаниями 10 с канавками 8 сегменты 11, оборудованные закрепленными на их ыа" ружных торцах срезными элементами 12, клиновидными уплотнительными элементами 13. Сегменты 11 подпружинены отно" сительно башмака 4 размещенной в его кольцевой проточке 6 и полусферичес" кой проточке 14 сегментов 11. пружиной

1 . Эластичный герметизирующий эле" мент, выполненный в виде диафрагмы 16, перекрывающей верхнюю поверхность сегментов 11 и. опорного башмака. 4, прикрепленной с помощью накладок 17 болтами 18 к периферийной части сегментов 11 и с помощью накладок 19 бол тами 20 к опорному башмаку 4 с возмож ностью деформации при угловых переме щениях сегментов 11.

На Фиг. l, 2 и 3 устройство изобра жено установленным в колонне 21.

Устройство работает в двух Ноложе" ниях: при расположении сегментов 11 в. транспортном положении, обращенными вверх (ом. Фиг. 1); при расположении сегментов 11 в транспортном положении, обращенным вниз.

В подпружиненном (транспортном) по" ложении сегментов 11, образующих при этом расчетный кольцевой зазор в колонне 22 (в открытом стволе скважи" ны) устройство резьбой 2 подсоединяют к инструменту (насосно"компрессорным или бурильным трубам) и спускают в скважину на заданйую глубину. После чего при обратной промывке в затруб" ное пространство вводят расчетный объем эластичной полимерной .компози." ции, обладающей расчетным значением предельного напряжения сдвига (в даль" нейшем полимерная композиция) и про" изводят продавливание ее, регистрируя давление. При достижении полимерной композицией устройства она давит на перекрытые диафрагмой 16 подпружиненные сегменты. 11,которые, повернув" шись на осях 9 до упора 5, прижимаются клиновидными уплотнительными эле" ментами 13 к стенке колонны 22 (или скважины) и перекрывают межтрубное пространство. В этот момент, зафиксировав повышение давления, .продавлива" ние останавливают. В дальнейшем, за" герметизировав устье скважины, зака" чивая опрессовочную жидкость в затруб" ное пространство и производя надав" ливание на полимерную композицию, ко" торая обеспечивает. дополнительную гер" метизацию, плавным повышением давле" ния до заданной величины производят

5 17782 опрессовку колонны 21 (или другие ра" боты, например закачку жидкости в

1 ласт). После снижения давления и раз герметизации устья скважины, опуска" нием инструмента вниз подпружиненные сегменты 11 возвращают в транспортное положение и спускают устройство на следующую глубину опрессовки или после вымыва, промывкой через труб" lp ное пространство полимерной композиции на поверхность, приступают к подъему инструмента.

В подпружиненном положении сегментов 11 устройство присоединяют резь" 15 бой 2 к спущенному в скважину инстру" менту (насосно-компрессорным или бу" рильным трубам), длина которого боль" ше, чем расчетная высота столба в межтрубном пространстве подлежащей ис" пользованию полимерной композиции. . После чего, подсоединив инструмент к резьбе 3, устройство спускают на за" данную глубину. При прямой промывке скважины в трубное пространство перед, 25 например, подлежащей закачке в пласт жидкости, вводят расчетный объем поли" мерной композиции и производят продавливание ее, регистрируя давление. При достижении полимерной композицией уст" ЗО ройства она давит на перекрытие диаф" . рагмой 16 подпружиненные сегменты 11, которые, повернувшись по осях 9 до упора 5, прижимаются клиновидными уп" лотнительными элементами 13 к стенке колонны 21 (или скважины) и перекры" вают межтрубное пространство. В:этот ,момент, зафиксировав повышение давле" ния, выводят работу насосов на.задан". ный режим и производя надавливание íà 4р полимерную композицию, которая обеспечивает. дополнительную герметизацию, приступают к проведению работ в.сква"

71 6 жине под давлением, например, закачке под давлением жидкости в пласт.

После снижения давления при подъеме инструмента сегменты ll устанавливаются в исходное положение. В даль" нейшем, спустив в скважину инструмент с коронкой или долотом, полимерную композицию разрушают и вымывают на поверхность.

В качестве полимерной композиции может быть использована композиция на основе акриловых полимеров, например, гидролиэованного полиакрилнитрила. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины, содержащее полый корпус, жестко связанный с корпусом опорный башмак с упором, внутренними кольцевой проточкой и пазами, установленные с воэможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком и размещены в его проточке и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхности сегментов, о т л и ч а ю" щ е е с я, тем, что, с целью повышения надежности разобщения ствола скважины при проведении pa6ot под давлением и расширения области применения, оно снабжено клиновидными уплотнительными элементами, которые размещены на на" ружных торцах сегментов и связаны с ними срезными элементами, сегменты подпружинены относительно башмака раз" мещенной в его кольцевой проточке пружиной, а эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде диафрагмы, связанной с башмаком и сегментами.

1 77827-1

Фиг.1

12

Фиг 2

1778271

Составитель С. Шумега

Техред М. Иоргентал

Корректор А. Мотыль

Редактор З.Ходакова

Заказ 4170 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101