Устройство для установки пластыря в обсадной трубе
Изобретение относится к технике подземного ремонта, а именно к устройствам для установки Металлических пластырей для восстановления герметичности обсадных труб. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и снижение его массы. Это достигается тем, что полый шток 12, телескопически установленный в корпусе 6, жестко связан с полой-штангой 3, зафиксирован в исходном положении на корпусе 6 и снабжен ограничителем 5 и фиксатором конечного положения в виде Стопорного кольца 14, для которого на внутренней поверхности транспортной колонны 15 выполнена кольцевая проточка 16. При этом расстояние между стопорным кольцом 14 и кольцевой проточкой 16 в исходном положении выбрано равным длине хода дорнирующей головки 4, т.е. расстоянию от нижнего торца корпуса 6 до ограничителя 5. После фиксации устройства в обсадной трубе 20 в заданном интервале приступают к запрессовке пластыря 18 посредством продавления дорнирующей головки 4 через пластырь 18 весом НКТ. При этом срезается штифт 22, а жидкость под давлением через отверстие 7 поступает в полость манжеты 8 и выдвигает подвижные секторы 9 в рабочее положение . После этого якорь отключается от обсадной трубы 20 и дальнейшая запрессовка пластыря 18 осуществляется под давлением в головке 4 при возвратно-поступательном перемещении инструмента, 2 ил. сл с
S U,, 1747673 А1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧ=-СКИХ
РЕСПУБЛИК
ГосулАРственный комитет llO ИЗОБРЕ",ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР JÑ . в к К АВТОРCКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1:::: :: - :.:. : .": 2 (21) 4715714/03 . ; .. : .:... снабжен ограничитселем 5 и фиксатором ко(22) 05.07.89 .,; .:, .: негчного положения в виде стопорннаго коль(46)15.07.92. Бюл.М26: ..: - .. : ца 14, для которого на внутренйей (71) Всесоюзный научно- исследовательский поверхностй транспортной колонны 15 выи проектный институт по креплению сква- полнена кольцегвая пуротокчска 16. При этом жин и буровым растворам: — -: - -::: расстояние меЖДу стопорным-кольцом 14 и (72) В.АЛОрьев к н:: .: г :.: кольцевой проточкой 16 в исходном положе(53) 622 (088.8): нии выбрано равным длине хода дорйирую- . (56) Авторское свидетелвьство CCCP .:: щей головки 4, т.е. расстояйию от нижнего .М 562636, кл. Е 21 В 33/12, 1974;... торца корпуса 6 до ограничителя 5, После Авторское свидетельство СССР: . фиксации устройства в обсадной трубе 20 в % 1479614, кл. Е 21 l3 29/10, 1987.: ... задайном интервале првистуйают к запрес- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПЛА- совке пластыря 18 посредством прадавлеСТЪ|РЯ В ОБСАДНОЙ ТРУБЕ ..: . ния дорнирующей головки 4 через пластырь (57) Изобретение Относится к технике йод- 18 весом НКТ. При этом срезается штифт 22, земного ремонта, а именно к устройствам -а жидкость под давлением через отверстие дляустановки металлйческих пластырей для 7 поступает в полость манжеты 8 и выдвигавосстановления герметичностей обсадных ет подвижные секторы 9 в рабочее положетруб. Цельизобретения-упрощеййекогнст- ние, После этого якорь отключается ат рукцйи устройства и снижение его массы. обсадной трубы 20 и дальнейшая запресЭто достигается тем, что полйй шток,12, совка йлансутыря 18 осуществляется под давтелескопическйустановленный в корпусе 6, ". лением " в головке 4 при жестко связан с полой-штангой 3, эафикси- " возвратно--поступательном перемещении. рован в исходном положении на корпусе 6 и - инструмента. 2 ил. и Однако дорнирующая головка при рас- ф ши ран ии пластыря до соп ряжения с обсадной трубой протягивается .через пластырь снизу вверх путем осевой нагрузки на инструмент (насосно-компрессарные трубы). В этом случае НКТ подвергаются двойной на груввке: гидраваическому давлению и осевому растяжению, что не исключает порыв труб в процессе их натяжения при установке пластыря на больших глубинах (более 3000 м). Изобретение огтносится к технике подземного ремонта, а именно к устройствам дляустановки металлических пластырей для восстановления герсмевтичности обсадных труб нефтяных, водвянйх и газовых скважйн. Известно устройства, включающее штангу, на йижнем конце которой размещена дорнирующая головка, на верхнем конце — якорь, а между ними на штанге расположен пластырь. 1747673 10 30 40 Известно устройство, вкл очающее силовой гидравлический толкатель, дорнируе уе головку, полый шток, штангу с расположенными на ней цанговыми упорами пластыря, который размещен на этой штанге. Это устройства,роназдко и металлае лко за счет нфли«М сМЪовых цилиндров, неудобно в эксплуатации и обслуживании. Цель изобретения — упрощение конструкции устройства, снижение ега массы. Это достигается тем, что расширение пластыря до сопряжения с обсадной трубой обеспечивается путем создания расчетной осевой нагрузки на дорнирующую головку за счет веса инструмента, опускаемого в скважину, При этом полый шток жестко связан с полой штангой, зафиксирован на корпусе в исходном положении и имеет фиксатор конечнога положения, при этом на внутренней поверхности транспортной колонны труб выполнена кольцевая проточка под фиксатор конечного положения, а полый шток имеет на наружной поверхности огранйчитель, причем длина хода корпуса гидравлической дарнирующей головки до ограничителя равна расстоянию междуфик сатором конечного положения и кольцевой проточкой транспортной колонны труб. Кроме того, гидравлический якорь устройства, выполняющий функцию упора пластыря, расположен на конце полости штанги пад . пластырем. Такое техническое решение по.зволяетатказаться ат применения вустройстве силового толкателя. При этом - технология установки пластыря путем расширения его да сопряжения с обсадной трубой при протягивании дарнирующей головки сверху вниз обеспечивается весом инструмента; расчетная нагрузка которого регулируется и контролируется по гидравлическому измерителю веса (ГИ By). Такая компоновка устройства и использование массы инструмента для создания осевой нагрузки на дарнирующую головку . при расширении пластыря позволяет — упростить технологию установки пластыря при отсутствии возможного попадания посторонних твердых предметов между колонной труб и пластырем в процессе ега расширения; — обеспечить установку пластыря практически на любой глубине, не создавая дополнительной растягивающей осевой нагрузки на инструмент (НКТ), при этом на небольших глубинах с целью увеличения веса инструмента используются утяжеленные бурильнь1е трубы; р — упростить конструкцию устройства, снизить массу с сохранением его прочностных свойств, обеспечить удобство обслуживания и эксплуатации. Изобретение обеспечивает в момент захода дарниру ощей головки в пластырь синхронность подачи жидкости на подвижные секторы с взаимодействием хода головки до ее нижнего ограничителя и кольцевой канавки со стопорным кольцом. На фиг.1 изображено устройство в сборе с пластырем, спущенное в скважину к месту дефекта обсадной колонны; на фиг.2 — дорнирующая головка, разрез. Устройство содержит гидравлический якорь 1 с подвижными плашками 2, который посредством полой штанги 3 соединен с гидравлической головкой 4, состоящей из нижнего упора 5, корпуса 6 с отверстием 7, манжеты 8, подвижных секторов 9, обойм 10, канусного пуансона 11, штока 12, уплотHvITGllbHbIx колец 13, стопорного кольца 14 и верхнего патрубка 15 с кольцевой проточкой 16, над головкой размещен циркуляционный клапан 17, а между якорем и головкой — пластырь 18, спускаемый на инструменте (HKT) 19 в обсадную трубу 20 к месту дефекта 2 "1. Для предо гвращения преждевременного захода в пластырь дорнирующей головки ана снабжена срезным штифтом 22 После спуска устройства в сборе с пластырем 18 на инструменте 19 в обсадную трубу 20 и ориентации пластыря на дефект. 21 в системе создается избыточное гидравлическое давление. Жидкость пад давлением поступает в полость якоря 1, который своими плашками 2 с размещенными на нем зубьями якорится за обсадную трубу 20, обеспечивая упор пластырю. Запрессовка пластыря 18 к внутренней стенке обсадной трубы 20 для перекрытия дефекта 21 осуществляется при протягивании дорнирующей головки 4 через пластырь весом инструмента 19. При этом срезается штифт 22, а избыточное давление в полость манжеты 8 поступает через отверстие 7 и передает радиальную нагрузку на подвижные секторы 9 в момент захода головки в пластырь, т.е. тогда, когда нижйий торец А корпуса 6 доходит до упора 5 и стопорное кольцо 14 занимает место в кольцевой проточке 16 После йрохода дорнируюЩей головки 4 в пластыре на заданную величину (например, 1,5 м), которая обеспечивает контактное сопряжение пластыря. 18 с обсадной трубой 20, якорь 1 автоматически отключается от обсадной трубы с сохранением избытачнага давления дорнирующая головка 1747673 4 ве(им инструмента расширяет пластырь . Экономический эффект от применения на всей его длине. - данного технического решения ориентироТак как дорнирующая головка благода- вочно составит 1 — 2 тыс.руб. на одну операря нижнему упору 5 и соединению стопор- цию. ного кольца 14 с кольцевой проточкой 16 Ф о р м у л а. и 3 о б р е т е н и я после прохода отрезка 3 не имеет осевого 5 . Устройство для установки пластыря в перемещения, то калибровку пластыря (по- обсадной трубе, включающее установлен-: вторные проходы) осуществляют под давле- ный. на транспортной колонне труб полый нием в головке 4 как снизу вверх подъемом корпус с радиальными отверстиями и гидинструмента, так и сверху вниз — BGcoM ин- равлической дорнйрующей головкой, телестр;мента. При этом нагрузки на инстру- 10 скопическиустановлейный вкорпусе полый мент при его подъеме незначительные. - шток; образующей с корпусом гидравличеПосле установки пластыря устройство скую камеру, полую Штангу " гидравличеподнимается на поверхность, Слив жидко-" скиМ якорем и пластырь размещенный на - сти с поднимаемого инструмента обеспечи- "- - полой штанге, о т л и ч:а ю щ е е с я тем. что, вается через циркуляционный клапан 17. 15 с целью упрощения койструкции уСтройства Устройство имеет следующие преиму- и снижения era массы, полый шток жестко щества: ..",": .:: ":::: . ; .: .:-: .::связан с полой штангой, зафиксирован на — для осевого йеремещения дорнйрующей корпусе в йсходном пбложении и имеет фик толовкиповсейдлинепластырясеерхувниз - сатор конечного положения, при этом на используется вес инструмента без дополни- 20 внутренней поверхности транспортной котельной осевой нагрузки на него; : лонны труб выполнена кольцевая проточка —.упрощаетсятехнологияустановкипласты- под фиксатор конечного положения, а поря практически йа любой глубйне с отсутст- лый шток ймеет на наружйой поверхнос-ги вием возможного попадания- постороннйх ограничитель, причем длина хода корпуса твердых йредметов между обсаднойтрубой 25 гидравлической дорнирующей головки до и пластырем;: .:, : .:: . -. ограничителяравна расстоянию между фик— упрощается койструкция, снижается мас- . сатором конечного положения и кольцевой са без потери прочностных свойств устрой- проточкой транспортной колонны труб. ства. ЗО 1747673 17 фиг 2 Составитель В. Юрьев Редактор Н. Федорова Техред M,Moðãåíãàë Корректор К.Нацибулина, Заказ 2482 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
