Предохранительное устройство

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьппленности и позволяет повысить надежность предотвращения открытых фонтанов при бурении скважин больших диаметров. Устройство состоит из корпуса 1 с камерой 2, заполненной несжимаемой жидкостью 3. . В камере 2 размещен верхний конец внутренней подвижной втулки (ПВ) 6, выполненньй снизу с посадочным седлом 7 под обратный клапан 8. Причем ПВ, 6 жестко связана с дополнительной ПВ 9, установленной на корпус.е 1 вме6 со ял. kj о со CAD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Е 21 В 21/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4009956/22-03 (22) 21.01.86 (46) 15.06.87. Бюл. N - 22 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (72) Б.А.Гаджиев, Т.К.Зейналов, P.M.Õàñàåâ и Б.П.Атаджанян (53) 622.245.7(088.8) (56) Иночкин П.Т., Процкин В.Л. Справочник бурового мастера M.: Недра, 1966, с.385, рис.196-197.

Авторское свидетельство СССР

У 1188307, кл. Е 21 В 34/06, 1984. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьппленности и позволяет повысить надежность предотвращения открытых фонтанов при бурении скважин больших диаметров, Устройство состоит из корпуса 1 с камерой 2, заполненной несжимаемой жидкостью 3.

В камере 2 размещен верхний конец внутренней подвижной втулки (ПВ) 6, выполненный снизу с посадочным седлом 7 под обратный клапан 8. Причем

ПВ, 6 жестко связана с дополнительной

ПВ 9, установленной на корпусе 1 вме1 317093 сте с уплотнительным элементом (УЭ)

4. Полость УЭ 4 связана с камерой 2.

Один конец УЭ 4 закреплен на корпусе

1, а другой — на ПВ 9. При проявлениях движущаяся от забоя пластовая жидкость перекрывает клапаном 8 седло 7, а ПВ 6 и 9 поднимаются вверх.

Конец ПВ 6 вытесняет из камеры 2 в полость УЭ 4 жидкость. Под действием избыточного давления УЭ 4 прижимает|

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к бурению скважин.

Целью изобретения является повы шение надежности предотвращения открытых фонтанов при бурении скважины больших диаметров.

На фиг. 1 схематично изображено предохранительное устройство при нормальном процессе бурения; на фиг.2— то же, после его срабатывания при признаках начала фонтанирования.

Предохранительное устройство состоит из корпуса 1 с камерой 2, заполненной несжимаемой жидкостью 3, полого уплотнительного элемента 4, канала

5, связывающего полость уплотнительного элемента 4 с камерой 2. В корпусе 1 размещена внутренняя подвижная втулка 6 с посадочным седлом 7 под обратный клапан 8, а на корпусе дополнительная подвижная втулка 9.

Внутренняя подвижная втулка 6 винтами

10 жестко соединена с дополнительной подвижной втулкой 9.

Корпус 1 снабжен уплотнительными кольцами 11, а внутренняя подвижная втулка 6 — уплотнительными кольцами

12. Уплотнительный элемент 4 одним концом жестко закреплен на корпусе, а другим — на дополнительной подвижной втулке.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на колонне бурильных труб в бурящейся скважине (на уровне обсаженной части ствола скважины). При нормальном процессе бурения устройство не оказывает влияния на процесс. Буровой раствор, ся к стенкам скважины, перекрывая затрубное пространство. Для возобновления бурения в трубы нагнетают буровой раствор, сжимающий УЭ 4..При этом ПВ 6 и 9 засасывают жидкость 3 из полости УЭ 4 в камеру 2, а УЭ 4 возвращается в исходное положение.

Клапан 8 отходит от седла 7, и бурение можно возобновлять. 2 ил.

2 двигаясь от устья скважины к долоду на забое, проходит внутри устройства через посадочное седло обратного клапана 8, обтекает его, далее внутри бурильных труб проходит к долоту и через затрубное пространство — в систему очистки промывочной жидкости, т.е. циркуляция промывочной жидкости происходит в обычном порядке.

При проявлениях из разбуриваемых пластов жидкость (промывочная или поступающая из пласта) начинает двигаться от забоя скважины к устью, т.е. в обратном направлении. Потоком

15 жидкости обратный клапан 8 поднимается и перекрывает проход посадочного седла 7. При этом силой давления жидкости внутренняя подвижная втулка 6 перемещается вверх совместно с жест20 ко прикрепленной к ней винтами 10 ..дополнительной подвижной втулкой 9.

Конец внутренней подвижной втулки 6, перемещаясь в камере 2, вытесняет из нее через канал 5 жидкость в полость полого уплотнительного элемента 4, который под действием избыточного давления прижимается к стенкам скважины. Таким образом, при возникновении в бурильных трубах потока жидкос30 ти направлением с забоя скважины к ее устью устройство срабатывает и перекрывает обратным клапаном проходное сечение бурильных труб, а полым уплотнительным элементом 4 — затруб35 кое (кольцевое) пространство между колонной бурильных труб и стволом скважины. После срабатывания предлагаемого устройства буровая бригада должна принять меры по дополнительной

40 герметизации устья скважины. Причем

3 1317093 4 все работы проводятся в безопасных . полнительную подвижную втулку 9 и для персонала условиях с точки зрения засасывает несжимаемую жидкость 3 из возможности открытого фонтанирования полости полого уплотнительного элескважины, так как перекрытие ствола мента 4 через канал 5 в камеру 2. скважины (в том числе бурильных тРУб) 5 За счет этого полый уплотнительный предотвращает дальнейшее поступление элемент 4 возвращается в исходное жидкости из пласта, что не повышает положение и обратный клапан 8 отходит депрессию на пласт. от посадочного седла 7. Процесс буДля возобновления бурения необхо- рения можно возобновлять, так как димо с устья скважины в бурильные 10 проход бурильных труб и в кольцевом трубы нагнетать буровой раствор дав- пространстве освобождается. лением, равным

Рэ 8н

Р >i

8в

I t5 где P — давление нагнетания;

P — давление под полым уплотни3 тельным элементом 4 (если устройство установлено на забое скважины, To P> — забой- 20 ное давление);

$ — площадь внутреннего сечения в внутренней подвижной втулки 6;

S — площадь наружного сечения 25 н внутренней подвижной втулки 6.

При этом, так как S„> S<, то Р )

)Рз, а также то, что давление в скважине стремится сжать полый уплотни- ЗО тельный элемент 4 (вернуть в исходное положение), внутренняя подвижная втулка 6 переместится в исходное положение. Перемещаясь, внутренняя подвижная втулка 6 увлекает с собой доФ о р м у л а и з обретения

Предохранительное устройство, состоящее из корпуса с камерой, заполненной несжимаемой жидкостью, размещенного на корпусе полого уплотнительного элемента, полость которого связана с камерой корпуса обратного клапана, внутренней подвижной втулки, верхний конец которой размещен в камере и выполнен снизу с посадочным седлом под обратный клапан, о т— л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения открытых фонтанов при бурении скважин больших диаметров, оно снабжено дополнительной подвижной втулкой, установленной на корпусе и жестко связанной с внутренней подвижной втулкой, а уплотнительный элемент од- . ним концом жестко закреплен на корпусе, а другим — на дополнительной под- вижной втулке.

1317093

Редактор N.Êåëåìeø

Заказ 2399/27 Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2.

Составитель И,Белогруд

Техред Л.Олийнык. Корректор Г.Решетник