Разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков с опорой на забой

 

Разделительное устройство относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин. Устройство включает выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором. Новым является то, что в нижней части наружного корпуса выполнены окна, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса выполнено седло под обратный клапан, взаимодействующий с внутренним корпусом, при этом в стенках внутреннего корпуса выполнены обводные каналы, сообщающиеся с наружным пространством через проходной канал седла и окна наружного корпуса. Применение разъединительного устройства позволит при минимальных затратах труда и времени проводить технологические работы (спуск и цементирование хвостовиков "летучек" для отключения заводненных пластов с применением лишь одной цементировочной пробки и др.) в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах. При выполнении вышеуказанных работ устройство позволит снизить затраты в 1,8 - 2,0 раза и снизить аварийные ситуации. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин цементируемыми хвостовиками.

Известно "Разъединительное устройство бурильной колонны" (см. ав. св. N1062370, по МКИ E 21 B 17/00, от 04.08.1980 г.), включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенным в соответствующих гнездах, и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором.

Более близко к предлагаемой разработке "Разъединительное устройство" (см. книгу "Справочник инженера по бурению", том 2, под редакцией В.И. Мещевича, Н.А. Сидорова, М., "Недра", 1973 г., стр.187, рис. XIX.4), включающее выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором.

Как аналог, так и прототип, нельзя использовать для установки хвостовиков обсадной колонны в процессе цементирования скважины, так как чрезмерно суженный центральный канал препятствует прохождению продавочной пробки при цементировании.

Задачей изобретения является создание конструкции разъединительного устройства, предназначенного для установки хвостовиков обсадной колонны цементированием с опорой на забой, и устранение недостатков прототипа.

Поставленная задача решается описываемым разъединительным устройством, включающим выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой, внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором. Новым является то, что в нижней части наружного корпуса выполнены окна, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса выполнено седло под обратный клапан, взаимодействующий с внутренним корпусом, при этом в стенках внутреннего корпуса выполнены обводные каналы, сообщающиеся с наружным пространством через проходной канал седла и окна наружного корпуса.

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 фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства в частичном разрезе и его поперечный разрез на фиг. 2 по линии А-А.

Разъединительное устройство колонны труб содержит внутренний 1 и наружный 2 корпуса, телескопически соединенные между собой шариковым фиксатором 3, размещенным в гнездах 4 и 5 выполненных в корпусах 1 и 2 в виде соосных отверстий, от выпадения шариковый фиксатор удерживает винт 6, седло 7 с размещенным внутри шаром 8, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом 1 и шариковым фиксатором 3. В транспортном положении седло 7 удерживается срезным винтом 9. Кроме того, во внутреннем корпусе выполнена резьба 10 для соединения с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 11 и обводные каналы 12, а наружный корпус 2 снабжен резьбой 13 для соединения с необходимым набором обсадных труб 14. В нижней части наружного корпуса выполнены окна 15, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса 2 выполнено седло 16 под обратный клапан 17, который имеет возможность телескопического перемещения относительно корпуса 2 и поджат пружиной 18. Клапан 17 в транспортном состоянии упирается во внутренний корпус 1, оставаясь при этом постоянно открытым, когда конструкция в сборе. Разъединительное устройство снабжено необходимыми уплотнениями 19 и 20. Количество шариковых фиксаторов 3 может меняться, симметрично располагаясь по сечению в зависимости от рабочих условий.

Устройство работает следующим образом.

На резьбе 13 наружного корпуса 2 присоединяют необходимый набор обсадных труб 14, опуская в скважину. После чего внутрь спускают колонну НКТ 11 и присоединяют на резьбе 10 к внутреннему корпусу 1. Соединенное таким образом устройство опускают на заданную глубину, заполнение внутри трубного пространства при спуске происходит через окна 15, открытый клапан 17 и отверстие седла 7. Затем внутри колонны НКТ 11 создается давление, что вызывает срезание винта 9 и перемещение седла 7 вниз, что вызывает открытие гнезд 5 и выпадение шариковых фиксаторов во внутрь устройства, это, в свою очередь, вызывает расцепление внутреннего 1 и наружного 2 корпусов, в результате чего наружный корпус 2 с обсадными трубами 14 опускается на забой. Далее внутренний корпус 1 опускают до упора, открывая при этом клапан 17, и производят закачку цементного раствора, который из внутритрубного пространства через обводные каналы 12 внутреннего корпуса 1, открытый клапан 17 и отверстия 15 наружного корпуса 2 проходит в затрубное пространство. Закачка цементного раствора заканчивается прохождением продавочной пробки 21 (на чертеже показана условно) и перекрытием обводных каналов 12. Далее НКТ с внутренним корпусом 1 и с деталями 3, 7, 8, 21 извлекают на поверхность, не оставляя ненужных изделий внутри скважины, а клапан 17 под действием пружины 18 перекрывает седло 16 и проход цементного раствора из затрубья внутрь колонны обсадных труб. Наружный корпус 2 с деталями 6, 17, 18 остается в скважине.

Применение разъединительного устройства позволит при минимальных затратах труда и времени проводить технологические работы (спуск и цементирование хвостовиков "летучек" для отключения заводненных пластов с применением лишь одной цементировочной пробки и др.) в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах. При выполнении вышеуказанных работ устройство позволит снизить затраты в 1,8-2,0 раза и снизить аварийные ситуации. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации.

Использованная литература: 1. Аналог: "Разъединительное устройство бурильной колонны", авт. св. N1062370, по МКИ E 21 B 17/00, от 04.08.1980 г.

2. Прототип: "Разъединительное устройство", книга "Справочник инженера по бурению", том 2, под редакцией В.И. Мещевича, Н.А. Сидорова, М., "Недра", 1973 г., стр. 187, рис. XIX. 4.

Формула изобретения

Разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков с опорой на забой, включающее выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором, отличающееся тем, что в нижней части наружного корпуса выполнены окна, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса выполнено седло под обратный клапан, взаимодействующий с внутренним корпусом, при этом в стенках внутреннего корпуса выполнены обводные каналы, сообщающиеся с наружным пространством через проходной канал седла и окна наружного корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2