Устройство для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ по авт.св. №. 832050, отличающееся тем, что, с целью повышения качества герметизации резьбовых соединений путем обеспечения одновременного контроля приемистости резьбового соединения, оно снабжено узлом регистрации давления в межпакерной полости, выполненным в виде двух глубинных манометров, измерительная часть одного из которых связана с полостями пакеров, а другого с межпакерной полостью, причем привод манометров вьшолнен в виде цилиндра с поршнем, подпоршневая полость которого Соединена калиброванными отверстиями с пакерной (Л полостью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Я)4 Е? В 2 00

i и 1......,4

ИЙЛИОТЕК4 (61) 832050 (21) 3318499/22-03 (22) 20.07.81 (46) 30.12.85. Бюл. М 48, (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И.В. Роман, А.К. Арсеньев, А.В. Литвинов и А.Э. Джабраилов (53) 622.245. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 832050, кл. Е 21 В 29/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ по авт.св.

N. 832050, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества герметизации резьбовых соединений путем обеспечения одновременно го контроля приемистости резьбового соединения, оно снабжено узлом регистрации давления в межпакерной полости, выполненным в виде двух глубинных манометров, измерительная часть одного из которых связана с полостями пакеров, а другого— с межпакерной полостью, причем привод манометров выполнен в виде цилиндра с поршнем, подпоршневая полость которого соединена калиброванными отверстиями с пакерной полостью, 01486

55

t 12

Изобретение относится к устройствам для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважинах.

Цель изобретения - повышение качества герметизации реэьбовых соединений путем обеспечения одновременно- го контроля приемистости резьбового соединения.

На фиг. 1 изображено устройство для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважине, общий вид; на фиг. 2 и 3— нижняя часть устройства с полостью, в которой установлены два-глубинных регистрирующих манометра.

Устройство для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважинах-содержит размещенный в корпусе 1 узел привода, состоящий из дифференциального поршня 2, образующего с корпусом 1 кольцевую полость 3, а также узел управления, выполненный в виде камеры 4, гидравлически связанной каналами 5 со скважинным пространством и через подпружиненный клапан 6 с надпоршневой полостью 7 узла привода. Дифференциальный поршень 2 в верхней и нижней частях имеет уплотнения 8 и

9. Корпус 1. имеет камеру 10, заполненную рабочим агентом для пакеров

11 и 12, и камеру 13 для герметизирующего состава. Камеры 10 и 13 разделены перегородкой 14. Корпус 1 выполнен из нескольких частей, между которыми для обеспечения герметичности их соединения установлены уплотнения 15.

Для сообщения камеры 10 с рабочим агентом с полостями пакеров 11 и 12 и камеры 13 с герметизирующим составом с выходным отверстием 16 выполнены осевые 17 и 18 и радиальные 19 каналы. Выходное- отверстие 16 перекрыто мембраной 20, В нижней части устройства имеется наконечник 21. Между пакерами 11 и 12 установлен локатор

22. Для спуска устройства применяют канат 23, I

В нижней части корпуса 1 устройства выполнена полость 24, в которой установлен узел регистрации давления в межпакерной полости, выполненный в виде двух глубинных регистрирующих манометров 25 и 26, один из которых (25) измерительной полостью 27 соеди нен с каналом 28, сообщающим пакерные полости 29 и 30,. а другой (26) измерительной полостью 31 соединен с каналом 32, сообщающимся с межпакерной полостью 33. В измерительных полостях 27 и 31 манометров 25 и 26 оборудованы сильфоны 34, гидравлически связанные с внутренней полостью геликоидальных пружин 35, на осях 36 которых закреплены перья 37, 10 касающиеся своими остриями барабанов 38. Пружина 35, ось 36, перо 37 и барабан 38 расположены в регистрационной полости 39, заполненной воздухом с некоторым давлением.

15 Привод манометров 25 и 26 выполнен в виде цилиндра с поршнем 40, который механически связан с барабаном 38 и изолирует от регистрационной полости 39 полость 41, гидрав20 лически связанную с пакерными полостями 29 и 30 через калиброваные отверстия 42. Нижняя часть устройства снабжена обратным клапаном 43 с отверстием 44 для заправки, закрытым

25 пробкой 45.

Устройство работает следующим образом.

После определения известными способами интервала негерметичности про. водят исследовательские работы предлагаемым устройством в режиме для исследования. Для этого перед каждым спуском устройства в скважину камеру 13 и каналы 18 и 19 заполняют жидкостью необходимой плотности и вязкости до тех пор, пока последняя не начнет выливаться через отверстие

16 наружу. Тогда отверстие закрывают хрупким элементом — мембраной 20, камеру 13 перекрывают перегородкой .

14. Затем через отверстие 44 и обрат.ный клапан 43 под давлением, не превышающим давления газа в полости

39, нагнетают рабочий агент для

45 пакеров 11 и 12 до полного заполнения полости 10 вставляют дифференциальный поршень 2 и вворачивают узел управления.

Подготовленное к работе устройство спускают в скважину на канате

23 немного ниже предполагаемого места нарушения. Затем устройство приподнимают до упора локатора 22 в муфтовое соединение обсадной колонны, натяжением каната преодолевая усилие подпружиненного клапана 6, и сообщают полость 7 со скважинным пространством. При этом скважинная

1201486 жидкость через каналы 5, камеру 4 и отверстие клапана 6 попадает в полость и начинает давить на дифференциальный поршень 2, приводя последний в движение.

При движении дифференциальный поршень 2 проталкивает рабочий агент, находящийся в полости 10 пакерной жидкости, через радиальные 19 и осевые 17 и 18 каналы в пакерные по,лости 29 и 30. В результате движе, ния дифференциального поршня 2 давление в пакерах 11 и 12 становится значительно большим. давления в скважине, вследствие. чего устройство надежно пакеруется в колонне., При дальнейшем движении дифференциальный поршень 2 перекрывает радиальный канал 19, чем достигается изоляция пакерных полостей 29 и 30, после чего давление в полости 10 резко повышается, перегородка 14 и ."мембрана 20 разрушаются и жидкость из камеры 13 выдавливается в межпа керную полость 33 и далее в муфтовое соединение.

Дифференциальный поршень 2 продолжает двигаться до крайнего нижнего положения, в котором проточка дифференциального поршня совмешается с радиальным каналом 19 полости l0, При этом каналы пакерной map, кости сообщаются с кольцевой полостью 3 и давление в верхнем и нижнем пакерных узлах резко падает, чем достигается распакеровка.

После начала движения дифференциального поршня 2, когда давление в полостях 29 и 30 пакеров 11 и 12 начинает расти, до полного подъема устройства на поверхность глубинные .манометры 25 и 26 непрерывно регистрируют давления как в пакерных полостях 29 и 30, так и в межпакерной полости 33 на картограммах, установленных на барабанах 38.

Изменение давления. в каналах 19, 17, 28 и 32, гидравлически связанных соответственно с полостями 29 и 30 пакеров !1 и 12 и полостью 24, а также после разрушения мембраны с межпакерной полостью 33, через сильфоны

34 передается геликоидальной пружине 35, на свободном конце которой закреплено перо 37, острием касающееся установленного на барабане 38 бланка картограммы. При повышении давления геликоидальная пружина 35 разворачивается и перо 37, проворачиваясь, наносит на картограмму коор динату давления.

Координата времени наносится следующим. образом. Повышение давления рабочего агента выше давления газа в полости 24 вызывает переток рабочего агента через калиброванное отверстие 42 и полость 41, расход которого зависит от размеров и формы

10 калиброванного отверстия 42 и от превышения давлениями в полостях

29 и 30 пакеров 11 и 12 давления в. полости 39. Наполнение полости 41 проникающим черезотверстие 42агентом

15 вызывает перемещеииепоршия 40,авместе сним ибарабана 38вверх пооси.

Скорость перемещения. поршня 40, а следовательно, и интенсивность изменения временной координаты нахо20 дятся в прямо пропорциональной зависимости от расхода агента через калиброванное отверстие 42. Таким образом, на картограммы наносятся графики изменения давлений соответст.

25 венно в полостях 29 и 30 пакеров 11 и 12и межпакернойполости 33в течение всего процессазапакеровки ипрокачки жидкости черезрезьбовое соединение .

После срыва локатора муфт устройство на канате 23 поднимают на поверхность. Совместной обработкой полученных картограмм проводятся определение приемистости резьбового соединения, по которой задается наи35 более рациональный состав герметика для проводимых далее работ по заявке герметика в определенное место негерметичности, которые отличаются от описанных тем, что предваритель40 но полость 13 заполняют герметизирующим составом.

После проведения цикла контрольных определений проводят цикл задавки герметика в негерметичные резьбо45 вые соединения, а после выдержки; времени затвердевания герметика— повторный цикл контрольных проверок и, при необходимости, осуществляют повторную задавку герметика в сое50 динения, в которых по каким-либо при. чинам первой задавкой не достигнута герметичность.

Повышение эффективности устройства путем контроля приемистости реэьбового соединения и качества ведения процесса позволяет сократить временные затраты на повторные рабо:ты по задавке герметика и ожидание его эатвердевания.

I 201 48б

Раб2. f

1 201486

Составитель В. Булыгин

Техред А.Ач Корректор В. Синицкая

Редактор А. Огар

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

Заказ 7976/32 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская Ha6 ., д. 4/5