Устройство для установки герметизирующего элемента в скважине

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и позволяет повысить надежность работы устр-ва за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установки между цилиндром 6 и опорой хвостовика (X) 29 силового поршня (П) 11 герметизирующего элемента (ГЭ) 20 в скважине. Для этого цилиндр 6 в нижней части снабжен дополнительной камерой с полостями 15 и 16, заполнен (Л со ел ел о: со кэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) А1 (504 E 21 В 33 12 23 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г

?d

1f

t8

18

21

?Ф

22

?г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4076199/22-03 (22) 04.06.86 (46) 30.11.87. Бюл. Р 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) П.А.Бродский, В.А.Исякаев, Г.Д.Стовбур и О.П.Васильков (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1286735, кл. E 21 В 33/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ГЕР-.

ИЕТИЗИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА В. СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и поэволяет повысить надежность работы устр-ва за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установки между цилиндром 6 и опоройхвостовика (Х) 29 силового поршня (П) 11 герметизирующего элемента (ГЭ) 20 в. скважине. Для этого цилиндр 6 в нижней части снабжен дополнительной камерой с полостями 15 и 16, заполнен1355 ными буферной жидкостью, а в верхней части — концевым выключателем 28.

Между X 29 с полостью и каналом 30 и П 11 установлен разделительный П

12 с размещенным в нем реле 17 времени и обратным клапаном 18.Цилиндр 6имеет радиальные каналы 7 и 8 для сообщения подпоршневой полости П 11 со скважинным пространством. Опора Х 29 выполнена в виде связанных с Х 29 осей 23 с поворотными упорами 22 и установленного в полости Х 29 и взаимодействующего с упорами 22 опорного П 24.

Для установки ГЭ 20 через выключатель

692

28 на привод 5 подается ток, Жидкость из полости 15 через реле 17 времениперетекает в полость 16. Под воздействием гидростатического давления

П 11 перемещается вверх и ГЭ 20 посредством упоров 22 пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны. В крайнем верхнем положении П 11 механически воздействует на выключатель 28 и привод 5 отключается. Устр-во поднимается на поверхность, а ГЭ 20 остается на внутренней оправке 21. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к техническим средствам для установки герметизирующих устройств в скважинах.

Цель . изобретения — повьш ение надежности работы устройства за счет обеспечения воэможности его автоматического отключения после установки герметизирующего элемента в скважине.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в исходном положении.

Устройство содержит полый корпус

1 с воздушной камерой 2 и каналом 3, клапаны 4 с приводом (соленоидом) 5, цилиндр 6 с радиальными каналами 7 и 8, заполненную несжимаемой жидкостью полость 9, соединенную с каналом 10, силовой поршень 11, соединен ный с разделительным поршнем 12 и малым цилиндром 13, полость 14, соединенную со скважиной через канал 7, дополнительную камеру с полостями

15 и 16, заполненными буферной жидкостью, реле 17 времени, обратный клапан 18 в канале 19, герметизирующий элемент 20, одетый на внутреннюю оправку 21, служающую верхней опорой, поворотные уп ры 22 на осях 23, служащие нижней опорой и внутренними рычагами опирающиеся на опорный пор/

f шень 24. Полость 25 заполнена несжимаемой жидкостью и сообщается с каналом 26. Устройство опускается в скважину на кабеле 27. В разрыв цепи электрожилы кабеля включен нормаль2 но замкнутый конечный выключатель 28.

Устройство имеет также хвостовик 29 с полостью и каналом 30, Устройство работает следующим об5. разом.

Полость 9 и канал 10 на поверхности заполняют несжимаемой жидкостью с диэлектрическими свойствами (например, трансформаторным маслом) и про10 изводят прокачку с целью удаления. воздуха. Полости 15 и 16 заполняют буферной жидкостью с требуемыми вяэкостными свойствами (например, кремнийорганической жидкостью). Гермети1 эирующий элемент 20 пакера, одетый на внутреннюю оправку 21, устанавливают на опорную торцовую поверхность цилиндра 6 ° При этом опорный поршень

24 находится в верхнем положении и

2а поворотные упоры 22 могут свободно вращаться на осях 23. Затем опорный поршень 24 перемещается в крайнее нижнее положение, при этом полость

25 и канал 26 заполняются несжимае-25 мой жидкостью (например, глицерином).

Поворотные упоры 22 наружными рычага ми поджимают герметизирующий элемент

20 к выступу внутренней оправки 21„ а внутренними ры".агами упираются в

ЗО опорный поршень 24. Устройство к месту установки в скважине спускают на электрокабеле 27. При этом клапан 4 находится н закрытом положении и разобщает каналы 3 и 10. ГидростатичесЗ кое давление столба жидкости, находящейся в скважине и полости 14, давит на силовой поршень 11 стремясь щий элемент 20 на внутренней оправке

21. После поднятия устройства на поверхность для проведения следующей установки герметизирующего элемента в скважине необходимо переместить си 1 ловой поршень 11 в нижнее положение, вылить масло из воздушной камеры 2 и залить его в полость 9 и канал 10, произвести прокачку с целью удаления воздуха из гидросистемы, установить новый герметизирующий элемент 20 на внутренней оправке 21, переместить опорный поршень 24 в крайнее нижнее положение и залить полость 25 и канал 26 глицерином. При перемещении силового поршня 11 в нижнее положение переток буферной жидкости из полости

16 в полость 15 происходит через обратный клапан 18 и канал 19.

Размещение дополнительной камеры с буферной жидкостью в корпусе упро/ щает процесс замены жидкости при использовании устройства в различных условиях (изменение температуры и давления при установке пакера на раэличных глубинах), а также позволяет использовать в этой камере жидкости только с амортизационными свойствами без специальных требований к диэлектрическим свойствам, сжнмаемости и наличию растворенных газов.

Обратный клапан, расположенный в разделительном поршне, ускоряет пе35

1. Устройство для установки герметизирующего элемента в скважине, содержащее полый корпус с воздушной камерой и каналом, установленные в корпусе клапан с приводом и реле времени, жестко связанный с корпусом и имеющий радиальный канал цилиндр с силовым поршнем, полость над которым связана через канал корпуса и клапан с воздушной камерой, а подпоршневая полость связана со скважинным пространством, жестко связанный с силовым поршнем хвостовик с полостью,ка- . . налом и опорой, выполненной в виде связанных с хвостовиком осей с поворотными упорами, и установленного в полости хвостовика опорного поршня, взаимодействующего с упорами, установленный между цилиндром и опорой

3 1355692

4 переместить его вверх и сжать герме тизирующий элемент 20. По достижении места установки, по кабелю 27 через нормально замкнутый концевой выклю5 чатель 28 подают ток в обмотку соленоида 5, в результате чего сердечник соленоида втягивается и открывает клапан 4. При этом происходит сообщение каналов 3 и 10, начинается пе- 1р реток масла из полости 9 в воздушную камеру и переток буферной жидкости из полости 15 через реле 17 времени в полость 16. Силовой поршень 11 под действием гидростатического давления скважинной жидкости перемещается вверх, выдавливая масло из полости

9 в воздушную камеру 2, и посредством неподвижно зафиксированных упоров 22 сжимает герметизирующий элемент 20, 2р который сначала упруго, а затем пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны. Установленное на пути перетока буферной жидкости реле 17 времени 25 представляет собой канал малого сечения с большим гидравлическим сопротивлением и обеспечивает снижение динамических нагрузок при открытии клапана 4и плавность процесса сжатия rep- 3p метизирующего элемента 20. Осевое усилие сжатия зависит от гидростатического давления столба жидкости, находящейся в скважине (глубины установки), и активной площади силового поршня 11, на которую действует это давление. Перед окончанием рабочего хода силового поршня 11 (в верхнем положении) радиальный канал 8 сообща- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ется с каналом 26, в результате чего 4О происходит сообщение полости 25 с пространством скважины. При продолжающемся рабочем ходе силового поршня 11 в крайнее верхнее положениеупоры 22 поварачиваются на осях 23 за

45 счет смещения опорного поршня 24 вверх

При этом глицерин из полости 25 по каналу 26 и радиальному каналу 8 вытесняется в скважину. В крайнем верхнем положении силовой поршень 11 меха50 нически воздействует на концевой выключатель 28 и разрывает цепь питания соленоида 5. Оператор, находящийся на поверхности и управляющий устройством, наблюдает падение до нуля силы тока, идущего по кабелю. Натяже55 нием кабеля 27 устройство поднимают на поверхность ° На месте установки остается деформированный герметизирую5692

Составитель Л.Фарукшин

Техред N.Èoðãeíòàë.

Корректор С.Шекмар редактор А.Ревин

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 101

Подписное

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

5 135 хвостовика силового поршня герметизирующий элемент с оправкой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установки герметизирующего элемента в скважине, цилиндр в нижней части снабжен дополнительной камерой, заполненной буферной жидкостью, а в верхней части — концевым выключателем, установленным с возможностью взаимодействия с силовым поршнем в крайнем его верхнем положении.

2. Устройство rro и. 1, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что дополнительная камера содержит установленный между

5 силовым поршнем и хвостовиком разделительный поршень с размещенными в нем реле времени и обратным клапаном.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндр снабжен дополнительными радиальными. каналами для сообщения подпоршневой полости силового поршня со скважин-

15 ным IIPocTPBBcTBGM °