Желонка для установки разделительных мостов в скважине

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано для установки разделительных мостов, для изоляции продуктивных горизонтов и участков ствола скважины друг от друга. Желонка включает корпус, уплотнительный элемент, тягу и срезной штифт. Новым является то, что она снабжена шлипсами с клиновыми толкателями, размещенными в полости корпуса, тяга выполнена в виде ступенчатого по сечению прута с возможностью взаимодействия элементов прута разных сечений с указанными клиновыми толкателями, уплотнительный элемент выполнен в виде конического толкателя с эластичной манжетой с возможностью взаимодействия с указанной тягой посредством срезного штифта. Технический результат: повышение безопасности работ, проводимых на скважине, снижение затрат на отсечение ствола скважины цементной пробкой за счет низкой стоимости работ с применением предложенной конструкции желонки. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для установки разделительных мостов, для изоляции продуктивных горизонтов и участков ствола скважины друг от друга.

Известно "Устройство для установки цементных мостов в скважине" (см. ав. св. СССР N153888, МКИ 6 E 21 В 33/132, от 03 07 1962 г.), включающее корпус, уплотнительные элементы, соединенные гибкой тягой, и фиксатор.

Недостаток устройства в ненадежности срабатывания фиксатора, что влечет за собой либо неустановку моста, либо установку его в нерасчетном месте.

Более близок к предлагаемому "Тампонажный снаряд для установки разделительных мостов" (см. ав. св. СССР N1803537, МКИ 6 E 21 В 33/132 от 22. 03. 1991 г. ), включающий корпус, уплотнительный элемент, тягу и срезной штифт, приводимый в действие взрывпатроном с электрическим детонатором.

Недостаток устройства в его повышенной взрывоопасности. Для проведения работ с этим снарядом необходимо иметь специально обученный персонал с допуском к взрывным работам. Из практики известно, что возможности взрыва непредсказуемы, то есть результатом его может быть загубленная скважина.

Кроме того, устройство неэкономично потому, что: - необходимо наличие электрического кабеля, так как в скважину устройство можно спускать только на нем, что вызывает известные технологические трудности; - для возбуждения взрывпатрона необходимо наличие электрического тока, что требует дополнительного оборудования на устье скважины; - устройство сложно по конструкции.

Задача изобретения в создании надежной, простой по конструкции и безопасной желонки для установки разделительных мостов в скважине.

Поставленная задача решается описываемой желонкой для установки разделительных мостов в скважине, включающей корпус, уплотнительный элемент, тягу и срезной штифт, новым является то, что она снабжена шлипсами с клиновыми толкателями, размещенными в полости корпуса, тяга выполнена в виде ступенчатого по сечению прута с возможностью взаимодействия элементов прута разных сечений с указанными клиновыми толкателями, уплотнительный элемент выполнен в виде конического толкателя с эластичной манжетой с возможностью взаимодействия с указанной тягой посредством срезного штифта.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На прилагаемом чертеже изображен общий вид желонки.

Желонка содержит составной полый корпус из соединенных на резьбах установочного узла 1, сливного узла 2 и трубы 3 между ними.

В окнах 4 установочного корпуса 1 размещены шлипсы 5 и клиновые толкатели 6, выполненные с возможность скольжения относительно друг друга по направляющим. От выпадения толкатели 6 удерживают ограничители 7. Нижняя (по чертежу) часть установочного узла 1 выполнена в виде стакана и снабжена сквозным разгрузочным окном 8. Сливной узел 2 выполнен в виде стакана с отверстием в дне, в котором размещен конический деревянный толкатель 9, уплотненный относительно стакана уплотнениями 10. На выступающей части толкателя 9 вплотную к нижнему торцу сливного узла 2 установлена эластичная резиновая манжета 11. Толкатель 9 в исходном положении удерживается посредством срезного штифта 12 на тяге, выполненной в виде ступенчатого по сечению прута, состоящего из соединенных между собой на резьбе стержня 13 и штока 14, причем шток 14 скреплен с удерживающим узлом 1 срезным штифтом 15. На стержне 13 между толкателем 9 и штоком 14 прикреплен ограничитель 16. Технологические разъемы на чертеже не показаны.

Желонка работает следующим образом.

Перед спуском в скважину желонку собирают на системе шток 14 - стержень 13, при этом фиксацию всех элементов осуществляют путем установки срезных штифтов 15 и 12. Длину трубы 3 выбирают из необходимого (расчетного) количества цементного раствора. Затем через окно 8 желонку заполняют цементным раствором.

Далее желонку на стальном канате (на чертеже не показан) спускают в обсадную колонну скважины (на чертеже не показана) на заданную глубину, при спуске весь вес желонки приложен к штоку. При спуске шлипсы 5 скользят по обсадной колонне и не препятствуют перемещению. По достижению заданной глубины стальной канат приподнимают, при этом толкатели 6 вместе с желонкой устремляются вверх (по черт.), а их клиновые поверхности раздвигают шлипсы 5. Последние упираются в обсадную колонну и фиксируют положение желонки. Дальнейший подъем вызывает срезание срезного штифта 15 и перемещение штока 14 вверх, при этом, толкатель 9 расширяет манжету 11, которая заклинивается и перекрывает обсадную колонну. При заходе расширяющейся части толкателя 9 в сливной узел сопротивление перемещению возрастает, что вызывает срезание штифта 10. Продолжая перемещаться вверх, шток 14 выходит из соприкосновения с толкателями 6, это вызывает съезжание их вовнутрь под весом шлипс 5 и отцепление шлипс (и всей желонки) от обсадной колонны. При дальнейшем подъеме ограничитель 16 упирается в дно установочного узла и извлекает всю желонку из скважины. Цементный раствор при этом выливается в скважину на толкатель 9. После выдержки времени на застывание цементного раствора разделительный мост в скважине установлен. После отвердения цементного раствора скважину можно вводить в эксплуатацию или вести необходимые ремонтные работы.

Применение изобретения позволит повысить безопасность работ, проводимых на скважине, снизить затраты на отсечение ствола скважины цементной пробкой за счет низкой стоимости работ с применением предложенной конструкции желонки.

Использованная литература: 1. Прототип: "Устройство для установки цементных мостов в скважине," ав. св. СССР N153888, МКИ 6 E 21 В 33/132 от 03. 07.1962 г.

2. Аналог: "Тампонажный снаряд для установки разделительных мостов," ав. св. СССР N1803537. МКИ 6 E 21 В 33/132 от 22. 03. 1991 г.

Формула изобретения

Желонка для установки разделительных мостов в скважине, включающая корпус, уплотнительный элемент, тягу и срезной штифт, отличающаяся тем, что она снабжена шлипсами с клиновыми толкателями, размещенными в полости корпуса, тяга выполнена в виде ступенчатого по сечению прута с возможностью взаимодействия элементов прута разных сечений с указанными клиновыми толкателями, уплотнительный элемент выполнен в виде конического толкателя с эластичной манжетой с возможностью взаимодействия с указанной тягой посредством срезного штифта.

РИСУНКИ

Рисунок 1