Устройство для герметизации скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - расширение функциональных возможностей устройства и повышение его эксплуатационных характеристик. Для этого гидроцилиндр 9, хвостовик силового поршня 13, уплотнительный элемент 23 с оправкой 19 образуют между собой емкость. Последняя заполнена твердеющей смесью. В гидроцилиндре 9 размещен обратный клапан 18 с возможностью сообщения емкости с пространством за корпусом 1. Элемент 23 и оправка 19 выполнены с радиальными отверстиями 20,21,22,24,25 и 26 с возможностью их взаимного совмещения при осевом перемещении силового поршня 10 в верхнее положение. Под воздействием осевого сжатия элемент 23 поэтапно деформируется, уплотняя внутренюю стенку скважины. В процессе сжатия и деформирования совмещаются отверстия 20,21,22,24,25 и 26 и переливается твердеющая смесь из полости 27 на деформированную часть пакера. Для проведения последующих операций по установке в скважине нового пакера-пробки на нижний торец гидроцилиндра 9 нужно установить расходные детали. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1550091 (g1)g E 21 В 33/12, 23/04

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ (21) 4415314/23-03 (22) 17 ° 02.88 (46) 15.03.90. Бюл. Е 10 (» ) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) А.П. Кузьменко и Г.Д. Стовбур (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1321804, кл. E 21 В 33/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

И 1355692, кл. E 21 В 33/12, !986.

2 .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель — расширение функциональных возможностей устр-ва и повышение его эксплуатационных характеристик. Для этого гидроцилиндр 9, хвостовик силового поршня 13, уплотнительный элемент 23 с оправкой 19 образуют между собой емкость. Последняя заполнена твердеющей смесью.

В гидроцилиндре,9 размещен обратный клапан 18 с возможностью сообщения емкости с пространством эа корпусом

1550091

1. Элемент 23 и оправка 19 выполнены с радиальными отверстиями 20,21, 22, 24, 25 и 26 с возможностью их взаимного совмещения при осевом перемещении силового поршня 10 в верхнее положение. Под воздействием осевого сжатия элемент 23 поэтапно деформируется, уплотняя внутреннюю стенку скважины. В процессе сжатия

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к уст ройствам для- герметизации скважины установкой в ней пакеров-пробок.

Целью изобретения является расши- рение функциональных возможностей устройства и повышение его эксплуатационных характеристик.

На фиг.1 изображено устройство на месте установки в скважине, общий вид, а на фиг.2 — установленный в скважине пакер-пробка с уплотнительным элементом сильфонного типа.

Устройство содержит корпус 1 с размещенными в нем реверсивным насосом 2 с приводом 3, компенсатор 4, 30 ! каналы 5-8, гидроцилиндр 9, образующий с силовым поршнем 10 заполненные жидкостью надпоршневую 11 и подпоршневую 12 полости, хвостовик силового поршня 13, соединенный с си35 ловым поршнем удлинителем 14 с осевым каналом 15, радиальные цилиндры

16, образующие с выдвижными упорами

17 заполненные жидкостью полости, обратный клапан 18. Пакер-пробка состоит из внутренней оправки 19, в которой выполнены отверстия 20-22 и уплотнительного элемента 23, в котором выполнены отверстия 24-26. Внутренняя полость 27 пакера-пробки за-. полнена твердеющей смесью. Устройство спускается в скважину на кабеле 28.

Устройство работает следующим образом.

На поверхности в исходном положении силовой поршень 10 находится внизу, компенсатор 4 выдвинут (в левом положении), выдвижные упоры 17 задвинуты (внутри хвостовика 13) ° Полости 111, 12, 16 и каналы 6, 7, 8, 55

15 заполнены несжимаемой жидкостью (например, трансформаторным маслом).

Внутренняя полость 27 заполняется и деформирования совмещаются отверстия 20, 21, 22, 24, 25 и 26 и переливается твердеющая смесь из полости 27 на деформированную часть пакера. Для проведения последующих операций по установке в скважине нового пакера-пробки на нижний торец гидроцилиндра 9 нужно установить расходные детали. 2 ил. твердеющей смесью (например, цементным раствором) и надвигается на нижний торец гидроцилиндра 9. Кратковременно включаются привод в режиме

11 ll прямого хода . В этом режиме канал

6 является всасывающей магистралью, а канал 8 — нагнетательной. Давление жидкости в надпоршневой полости 11 понижается, а в подпоршневой полости

12 и в цилиндрах 16 повышается. При этом компенсатор 4 задвигается внутрь (перемещается вправо), а упоры 17 выдвигаются наружу, обеспечивая контакт с уплотнительным элементом 23.

При .дальнейшем нагнетании насосом жидкости в подпоршневую полость 12 силовой поршень 10 вместе с хвостовиком 13 начинает перемещаться вверх до жесткой, изолированной посадки верхнего торца уплотнительного элемента 23 на нижний торец гидроцилиндра 9. Привод отключается. Устройство готово к спуску в скважину.

После спуска устройства на кабеле

28 на место установки в скважине вновь включают привод 3 в режиме

"прямого хода", При этом силовой поршень 10 вместе с хвостовиком 13 начинает перемещаться вверх, уплотнительный элемент 23 испытывает осевое сжатие, а часть твердеющей смеси из полости 27 через клапан 18 переливается в скважину. Под воздействием осевого сжатия уплотнительный элемент 23 поэтапно деформируется,,уплотняя внутреннюю стенку скважины. В процессе сжатия и деформирования. происходит совмещение отверстий 20 и 24, 21 и 25, 22 и 26 и перелив через них твердеющей смеси из полости

27 на деформированную часть пакера.

По окончании сжатия привод переключается в режим "обратного хода". В этом режиме канал 6 является нагнета1550091 тельной магистралью, а канал 8 — всасывающей. При этом упоры 17 задвигаются внутрь хвостовика 13, компенсатор 4 выдвигается наружу (переме5 щается влево),а силовой поршень 10 начинает двигаться внутрь. Натяжением кабеля 28 устройство поднимается на поверхность. В скважине остается установленный пакер-пробка, все полости которого заполнены твердеющей смесью. После затвердевания смеси этот пакер-пробка представляет собой скважинный мост, способный выдержать большой перепад давлений.

Для проведения последующих операций по установке в скважине нового пакера-пробки на нижний торец гидроцилиндра 9 нужно установить расходные 2р детали: уплотнительный элемент 23 на внутренней оправке 19, заполненный твердеющей смесью.

Ъ

Формула изобретения 25

Устройство для герметизации скважины, содержащее спускаемый на кабеле полый корпус, жестко связанный с ним гидроцилиндр, в котором gg установлен силовой поршень, образующий с последним заполненную жидкостью надпоршневую и подпоршневую полости, обратный клапан, пакер-пробку в виде уплотнительного элемента, в котором размещена оправка, реверсивный насос с приводом, соединенный каналами с надпоршневой и подпоршневой полостями гидроцилиндра, связанный каналом с надпоршневой полостью цилиндр с компенсатором, жестко связанный с силовым поршнем хвостовик с радиальными цилиндрами и установленными в них выдвижными упорами, образующими с радиальными цилиндрами заполненные жидкостью полости, соединенные осевым каналом с подпоршневой полостью, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройтва и повышения его эксплуатационных характеристик, гидроцилиндр, хвостовик и уплотнительный элемент с оправкой образуют между собой емкость, заполненную твердеющей смесью, обратный клапан размещен в гидроцилиндре с возможностью сообщения емкости с пространством за корпусом, ! а уплотнительный элемент и оправка ,выполнены с радиальными отверстиями с возможностью их взаимного совмещения при осевом перемещении силового поршня в верхнее положение.

1550091

Составитель А. Симецкая

Редактор А. Долинич Т :-хред JI.Ñåpä oêoâà Корректор С. Шекмар

Заказ 252 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 1чосква, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101