Устройство для перекрытия скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СКВАЖИНЫ, содержащее корпус с размещенным в нем подпружиненным патрубком , установленным с возможностью взаимодействия с тарельчатым затвором , узел управления затвором, па- i кер с механизмом управления и якорь, отличающееся тем, что, с целью повышения его эффективности в работе путем расширения технологических возможностей, оно снабжено установленным между патрубком и корпусом поршнем, взаимодействующим фиксатор с патрубком и образующим с корпусом камеру, а механизм управления пакером выполнен в виде телескопически размещенных на корпусе дифференциальной втулки и толкателя , установленных с возможностью взаимодействия соответственно с пакером и якорем, и образующих с корв пусом камеру, заполненную жидкостью и гидравлически связанную с камерой (Л между поршнем и корпусом, причем тарельчатый затвор установлен на поршне .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН

3(5D.4 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3577083/22-03 (22) 03.01,83 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) И.П.Герцен, Ю.A.Oêñèìåö и С.С.Репин (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622,276 ° 5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 968337, кл. E 21 В 34/06, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 432278, кл, Е 21 В 43/12, 1968 (прототип) . (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ

СКВАЖИН61, содержащее корпус с размещенным в нем подпружиненным патрубком, установленным с возможностьювэаимодействия с тарельчатым затво„.ЯО„„щящщ:, A ром, узел управления затвором, пакер с механизмом управления и якорь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его эффективности в работе путем расширения технологических возможностей, оно снабжено установленным между патрубком и корпусом поршнем, взаимодействующим через фиксатор с патрубком и образующим с корпусом камеру, а механизм управления пакером выполнен в виде телескопически размещенных на корпусе дифференциальной втулки и толкателя, установленных с возможностью взаимодействия соответственно с пакером и якорем, и образующих с корпусом камеру, заполненную жидкостью и гидравлически связанную с камерой между поршнем и корпусом, причем тарельчатый затвор установлен на поршне.

1099054

35

4О

5О

65 бО

Изобретение относится к неФтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию для перекрытия фонтанных скважин при освоении, ремонте устьевого оборудования и при открытом фонтаниронании. 5

Известно устройство для перекрытия ствола скважины, содержащее корпус с радиальным каналом, уплотнительный элемент и запойный механизм в канале которого установлен обратный кла- 1О пан.

Указанное устройство позволяет перекрыть ствол скважины при освоении на период демонтажа бурового оборудонания при ремонте устьевого оборудования (1 3, Однако указанное устройство не может использоваться для автоматического перекрытия Фонтанирующей скнажины, так как управление им осуществляется с поверхности приспособлением, устанавливаемым на центральную задвижку.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для перекрытия скважины, содержащее корпус с размещенным в нем подпружиненным патрубком, установленным с .возможностью взаимодействия с тарельчатым затвором, узел управления затвором, пакер с механизмом упранления и якорь 52J, Недостатком известного устройства является то, что оно постоянно перекрывает затрубное пространстно и поэтому не может устанавливаться в скнажине до проведения работ.по освоению, т,е, использоваться для перекрытия скважины при демонтаже бурового оборудования и возникает необходимость в глушении освоенной

Фонтанирующей скважины для установки устройства в ней.

Цель изобретения - повышение зффективности работы устройства путем расширения технологических возможностей, Указанная цель достигается тем, что устройство для перекрытия Скважины, содержащее корпус с размещенным в нем подпружиненным патрубком, установленным с воэможностью взаимодействия с тарельчатым затвором, узел управления затвором, пакер с механизмом управления и якорь, снабжено установленным между патрубком и корпусом поршнем, взаимодействующим через Фиксатор с патрубком и образующим с корпусом камеру, а механизм управления пакером выполнен в ниде телескопически размещенных на корпусе дифференциальной втулки и толкателя, установленных с возможностью взаимодействия соответственно с пакером и якорем, и образующих с корпусом камеру, заполненную жидкостью и гидранлически сняэанную с камерой между поршнем и корпусом, причем тарельчатый затвор установлен на поршне.

Устройство для перекрытия скважин, содержащее корпус, с размещенными н нем подпружиненным стаканом, взаимодействующим с запорным клапаном и пакер, снабжено поршнем, установленным между подпружиненным стаканом и корпусом и взаимодействующим со стаканом с помощью штифта и лабиринтного паза, эапорный клапан установлен на поршне, а в стакане выполнено седло под сбрасываемый шар, на корпусе установлен механизм управления пакером, состоящий иэ„ толкателя, взаимодействующего с якорем пакера, телескопически связанного с ним диФференциального клапана, взаимодействующего с уплотнительным элементом пакера и камеры, образован. ной толкателем и дифференциальным клапаном, заполненной жидкостью и соединенной каналом в корпусе с камерой, образованной поршнем и корпусом.

На Фиг.1 показано устройство н положении для спуска в скважину, продольный разрез; на Фиг.2 — развертка лабиринтного паза поршня А.

Устройство содержит корпус 1, в котором концентрично расположен поршень 2 с выполненным на нем лабиринтным пазом А, На поршне устанонлен. тарельчатый затвор 3, подпружиненный тарриронанной пружиной 4.

Пружина установлена так, что стремится удержать тарельчатый затвор 3 под определенным углом к поршню 2.

В поршне 2 концентрично расположен патрубок 5, связанный с поршнем при помощи штифта б, находящегося н лабиринтном пазу A поршня, и гнезда патрубка 5.

Конфигурация лабиринтного паза

А поршня 2 позволяет патрубку 5 перемещаться в поршне в осевом направлении с односторонним поворотом. В верхнем положении патрубок 5 удерживается пружиной 7. В патрубке 5 установлен узел управления затвором, выполненный в виде седла под сбрасынаемый пар. Седло выполняется с проточкой, т,е ° клапанная пара негерметична. В верхней части корпуса

1 находится якорь, состоящий иэ нижнего клина 8, верхнего клина 9, соединенного с корпусом резьбой, и расположенными между клиньями плашками 10 с пластинчатыми йружинами

11. В верхнем клине 9 выполнена резьба. К пакеру относится конус 12, соединенный с корпусом 1, с надетым на нем уплотнительным элементом 13.

Между якорем м пакером размещен механизм управления пакером, выполнен1099054 ный в виде телескопически размещенных на корпусе 1, толкателя 14 и дифференциальной втулки 15, которые образуют с корпусом 1 камеру Б, соединенную через отверстия В корпуса с камерой Г, образованной корпусом 1 и поршнем 2, заполненной жидкостью.

Поршень 2 и корпус 1 образуют камеРу g для уравновешивания поршня 2 от действия трубного давления. Конус 12 выполнен с продольными кла- 10 панами Е и увеличенным диаметром Ж.

Устройство опускается в скважину, в компоновке колонны насосно-компрессорных труб НКТ перед проведением работ по испытанию и освоению, открытое 35 трубное и затрубное пространство позволяет проводить все технологические операции при освоении и испытании.

При необходимости перекр тия 20 скважины, в колонну НКТ бросается шар

Шар опускается на седло, выполненное в патрубке 5. Нагнетается жидкость в колонну НКТ, под действием перепада давления на шаре, патрубок

5, сжимая пружину 7, опускается.

При этом штифт 6 перемещается из положения д паза A в положение б (на Фиг.1 штифт находится в положении a}.

Нагнетание жидкости прекращается.

Под действием пружины 7 патрубок 5 поднимается, штифт б перемещается в положение 8 паза A.

При этом патрубок 5 освобождает от фиксации в открытом положении 35 тарельчатый затвор 3, который под действием пружины 4 устанавливается под определенным углом к поршню 2.

Угол определяется до спуска устройства из расчета пропуска допустимо- 40 го дебита. Увеличивают дебит скважины выше допустимого, поток флюида преодолевает сопротивление пружины

4, и тарельчатый затвор 3 перекрыва- ет осевой .канал поршня 2. При этом происходит перекрытие трубного пространства. Трубное давление1действуя на площадь поршня 21перемещает его, передавливая жидкость из камеры Г в камеру Б. Под действием 5g давления жидкости в камеру Б дифференциальная втулка 15 вдавливает уплотнительный элемент 13 между эксплуатационной колонной и увеличенным диаметром Ж конуса 12. При этом происходит перекрытие затрубного пространства. Давление жидкости в камере Б также действует на толкатель 14, который вдвигает нижний клин 8 под плашки 10, фиксируя их между клиньями и вдавливая в колонку. При этом происходит заякорение колонны НКТ.

Для ввода скважины в работу в НКТ нагнетается жидкость. Под действием перепада давления на шаре патрубок 5 опускается, при этом штифт б перемещается в точку 1 паза A,ôèêñèðóÿ тарельчатый затвор 3 в открытом положении, Нагнетание жидкости прекращается, под действием пружины 7 патрубок 5 перемещается до прихода штифта 6 в положение с паза A Трубное пространство открыто, поршень 2 разгружен от трубного давления. Под действием затрубного давления толкатель 14 и дифференциальная втулка

15 возвращается в исходное положение, передавливая жидкость из камеры Б в камеру Г, при этом поршень

2 опускается.

Уплотнительные элементы 13 перекрывают зазор между устройством и колонной, циркуляция жидкости в затрубье осуществляется через каналы Е, Под действием пружин 11 плашки

10 отжимаются от колонны, располагаясь между клиньями. При этом происходит разъякорение колонны НКТ.

Для перевода устройства в режим автоматического перекрытия скважины, манипулируя давлением в колонне HKT переводят штифт 6 в положение е паза А, при этом тарельчатый затвор 3 освобождается от фиксации в открытом положении. При аварийном увеличении дебита тарельчатый затвор 3 перекроет центральный канал в поршне 2 и произойдет перекрытие скважины.

Применение предлагаемого устройства позволит получить экономический эффект путем экономии средства, времени затрачиваемых на глушение ! скважины жидкостью, вызов притока, обработку скважин, вызванных задавливанием и предотвращения убытков от открытого фонтанирования скважин.

1099054

Составитель В.Борискина

Техред Л.Мартяшова Корректор Ю.Макаренко

Редактор Г.Волкова

Ф

Филиал ППП "Патент-", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4335/27 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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