Устройство для установки уплотнительного элемента в скважине

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к гидравлическим устройствам для установки пакеров в буровой скважине. Цель - yrtpo^щение конструкции устройства. Для этого фиксатор рычагов ограничителя 14 имеет в нижней части разрывной элемент 15. связанный разъемио свободным концом с опорой 16. имеющей окна, в которых установлены поворотные рычаги 13. Последние одйими концами взаимодействуют с фиксаторами рычагоё 14, которые расположены над поворотными рычагами 13 в полости опоры, жестко связанной с хвостовиком 11 поршня 10. По достижении места установки устройства подают сигнал в расположенный в жидкой камере узел & управления, перемещая клапан 5 в крайнее нижнее положение. При этом начинается переток масла из расположенных в корпусе 1 жидкостной камеры 3 в газовую камеру 2. После полного сжатия уплотнительного элемента благодаря тому, что усилие среза разрывного элемента больше рабочего усилия установки упяотнительного элемента, происходят разрушение разрывного элемента 15 и установка пакера.1 ил.. ^»fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, )5U,, 1712585 А1

1 (я)5 Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 3

II%56k Э

Изобретение относится к нефтегааодо.- после чего происходит разрушение разрыв-, (у бывающей промышленности, а именяо к ного элемента, жестко связывающего хво- р гидравлическим устройствам для устайрфки стовик и нижнюю опору. Ql пакеров в буровой скважине ..:: Недостатком данного устройства являИзвестно устройство для установки аа- ется наличие расходной детали — нижней кера в скважине с использованием 6ф(рф- опоры, что удорожает проведение скважин-,Ф статического давления скважиной ных работ при установке пакеров. Кроме жидкости, содержащее корпус, цилинф с того, падение нижней опоры на забой при. . жидкостью, воздушную камеру, порввнй © извлечений устройства на поверхность saхвостовиками, подвижную и неподвижную соряет скважину и создает опасность воз; опоры, уплотнительный элемент. Устзй@вкв . никновения аварии при последующем герметизирующего элемента в скважине проведении любых скважинных работ при происходит при его сжатии между опореии установке устройством в скважине нескольпод действием гидростатического давления, ких пакеров.

1 (21) 4712347/03 (22) 29;06.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Всесоюзный научно-исследователъский и проектно-конструкторский институг гМ- физических методов исследований,:испытания и контроля нефтегазоразвед@чн!ых скважин (72 l А.П.Кузьменко и Г,Д.Стовбур (53) 622;245.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

t+ 1099040, кл. Е 21 В 33/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1286735, кл. Е 21 В 33/12, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1286735, кл. Е 21 В 33/12, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ. УПЛОТНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именна к гидравлическим устройствам для устанозки пакеров в буровой скважине. Цель - ynpe-. .I

2 ! щение конструкции устройства. Для этого фиксатор рычагов ограничителя 14 имеет в нижней части разрывной элемент 15, связанный разъемно свободным концом с опорой 16, имеющей окна, в которых установлены поворотные рычаги. 13, Последние одними концами взаимодействуют с фиксаторами рычагов 14, которые расположены над поворотными рычагами 13 в полости опоры, жестко связанной с хвостовиком 11 поршня 10. По достижении места установки устройства подают сигнал в расположенный в жидкой камере узел 6 управления, перемещая клапан 5 в крайнее нижнее положение. При этом начинается переток масла из расположенных в корпусе

1 жидкостной камеры 3 s газовую камеру 2, После полного сжатия уплотнительного элемента благодаря тому, что усилие среза разрывного элемента больше рабочего усилия установки уплотнительного элемента, происходят разрушение разрывного элемента

15 и установка пакера. 1 ил.

1712585

30

Известно устройство для установки пакера в скважине, содержащее полый корпус с воздушной камерой и каналом, установленные в корпусе клапан с приводом, жестко связанный с корпусом и имеющий радиальный канал, цилиндр, полость котоI рого заполнена жидкостью и связана через канал корпуса и клапан с воздушной камерой корпуса, установленный в цилиндре силовой поршень с хвостовиком, имеющим осевой канал, установленную в нижней части цилиндра оправку с уплотнительным элементом и взаимодействующую с уплотнительным элементом опору в виде связанных с хвостовиком осей с ловоротными упорами и установленный в полости хвостовика опорный поршень, причем полость над опорным поршнем заполнена жидкостью и связана осевым каналом с радиальным каналом в цилиндре в крайнем верхнем положении силового поршня, Недостатком данного устройства является сложная- конструкция хвостовика, имеющего осевой канал. При установке в скважине с помощью устройства ремонтного пластыря, длина которого может достигать десяти и более метров, соответственно длинным должен быть и хвостовик, жестко связанный с силовым поршнем. Длинный хвостовик с осевым каналом конструктивно сложен и нетехнологичен в изготовлении.

Следующий недостаток состоит в том, что, учитывая различное количество проточек на устанавливаемых уплотнительных элементах в зависимости от функций, выполняемых пакерами, ход силового поршня до совмещения канала в нем и радиального канала в корпусе устройства будет меняться, что приведет к необходимости частой разборки прибора, с целью фиксированного перемещения уплотнительных колец по поверхности силового поршня.

Цель изобретения — упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для установки уплотнительного элемента в скважине, включающее полый. корпус с газовой и жидкостной камерами, связанными друг с другом каналом с клапаном, узел управления клапаном, расположенный в силовой камере корпуса поршень, расположенный под корпусом и жестко связанный одним концом с поршнем хвостовик с ограничителем на свободном конце в виде полой опоры с окнами, расположенных в окнах поворотных рычагов, одними концами взаимодейст.вующих с фиксатором рычагов, расположенных над ними в полости опоры, и уплотнительный элемент концентрично установленный на хвостовике между нижним торцом корпуса и свободными концами рычагов ограничителя, фиксатор рычаговограничителя имеет в нижней части разрывной элемент, связанный разъемно свободным концом с опорой, причем усилие среза разрывного элемента больше рабочего усилия установки уплотнительного элемента, Технических решений, в которых имелись бы признаки, сходные с признаками, отличаемыми предлагаемое решение от известного не обнаружено, поэтому предлагаемое решение обладает "существенными отличиями".

На чертеже представлено устройство.

Устройство включает корпус 1 с газовой

2 и жидкостной 3 камерами, канал 4, клапан

5 с узлом управления клапаном (соленоидом) 6, гидравлическое реле 7 с каналом 8, силовую камеру 9 с расположенным в ней поршнем 10, хвостовик 11, в нижней части которого выполнен ограничитель 12 с поворотными рычагами 13, фиксатор рычагов 14 с разрывным элементом 15, расположенный в полости опоры 16, уплотнительный элемент 17, одетый на внутрен н юю оправку 18.

Устройство спускается в скважину на электрокабеле 19.

Устройство работает следующим образом.

На поверхности жидкостную камеру 3 заполняют несжимаемой жидкостью, например, маслом. Фиксатор рычагов 14 вворачивается по резьбе в ограничитель 12 до тех пор, пока не будет обеспечено свободное вращение на осях поворотных рычагов

13, Уплотнительный элемент пакера 17, одетый на внутреннюю оправку 18 устанавливается на нижней торец корпуса 1. Далее фиксатор рычагов 14 с разрывным элементом 15 выворачивается по резьбе из ограничителя 12 до тех пор, пока не произойдет поджатие внешней частью поворотных рычагов 13 уплотнительного элемента 17 к выступу внутренней оправки 18, а внутренней частью поворотных рычагов 13 фиксатора рычагов 14, Устройство к месту установки в скважине спускается на электрокабеле 19.

При этом клапан 5 находится в закрытом положении и разобщает каналы 4 и 8. Гидравлическое давление столба жидкости, находящейся в скважине, давит на поршень

10, стремясь переместить его вверх и сжать уплотнительный элемент 17. По достижении места установки пакера по кабелю 19 подается ток в обмотку соленоида 6. Сердечник . соленоида втягивается, перемещая клапан

5 в крайнее крайнее нижнее положение.

При этом происходит сообщение каналов 4 и 8, начинается переток масла из жидкост:1 712585

6 (ванный уплотнительный элемент 17 на вйутренней оправке 18. После поднятия устройства на поверхность для проведенйя следующей установки пакера в скважине необходимо перекачать масло из газовой камеры 2 в жидкостную камеру 3 установить новый уплотнительный элемент 17 на внутренней оправке 18, извлечь разрушенйый

40 ной камеры 3 в газовую камеру 2 через гидравлическое реле 7 и каналы 4 и 8. Поршень

10 под воздействием гидростатического давления скважинной жидкости перемещается вверх, выдавливая масло из камеры:3, и посредством неподвижно зафиксированных поворотных рычагов 13 сжимает уплотнительный элемент 17, который сначала упруго, а затем пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам об- 10 садной колонны. Установленное на пути пе.ретока масла гидравлическое реле, 7 представляет собой канал малого сечения.с большим гидравлическим сопротивлением;

Гидравлическое реле 7.обеспечивает сии- t5 жение динамических нагрузок при Открытии клапана 5 и плавность процесса сжатия уплотнительного элемента 17. Осевое усилие сжатия зависит от гидростатического столба жидкости, находящейся в скважиие. 20 (глубины установки) и активной площади поршня 10, на которую действует это давление. В конечной фазе хода поршню.10 в силовой камере 9 произойдет разрушение разрывного элемента 15, усилие разрьаа которого рассчитано таким образом, чтобы прежде произошло полное сжатие уплотнительного элемента 17. При этом поворотные рычаги 13 поворачиваются на осях, ввиду смещения фиксатора рычагов 14 в процессе. 30 разрушения в полость опоры 1б. Натяжением кабеля 19 устройство поднимается йа поверхность. На месте установки остается пакер, представляющий собой деформирофиксатор рычагов 14 с разрывным элемен-.0ì 15 иэ ограничителя 12, заменив его новым.

Экономическая эффективность от внедрения устройства заключается в удешевлении изготовления за счет упрощения. конструкции, обслуживания, исключающего процессы сборки-разборки прибора перед спусками в скважину, а также заполнение маслом полости канала хвостовика. Увеличивается надежность прибора за счет жесткого закрепления поворотных рычагов, исключающих их поворот в процессе спуска прибора в скважину до начала ремонтных работ.

Формула изобретения

Устройство для установки уплотнительного элемента в скважине, включающее полый корпус с газовой и жидкостной камерами,. связанными друг с другом каналом с клапаном, узел управления клапаном, расположенный в жидкостной камере корпуса поршень, расположенный под корпусом и жестко связанный одним концом с поршнем хвостовик с ограничителем на свободном. конце в виде полой опоры е окнами, расположенных в окнах поворотных рычагов, одними концами взаимодействующих с фиксатором рычагов, расположенным над ними в полости опоры, и уплотнительный элемент, концентрично установленный на хвостовике между нижним торцом кОрпуса и свободными концами рычагов ограничителя, от л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, фиксатор рычагов ограничителя имеет в нижней части разрывной элемент, связанный разьемно свободным концом с опорой, причем усилие среза разрывного элемента больше рабочего усилия установки уплотнительного элемента.

74

77 73

l2

Составитель Л.Григорьев

Редактор И.Сегляник Техред ММоргентал Корректор Т.Палий

Заказ 519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям и ри ГКНТ СССР

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

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