Гидродомкрат для установки профильного перекрывателя в скважине

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. Устройство включает колонну труб для спуска, полые гидроцилиндры, кольцевые поршни с полыми штоками, установленными соосно в соответствующие гидроцилиндры с возможностью ограниченного осевого перемещения, и дорнирующую головку для установки перекрывателя. Гидроцилиндры сверху соединены с колонной труб. Полый шток снизу соединен с дорнирующей головкой. Каждый кольцевой поршень выполнен в виде втулки с кольцевым утолщением, сверху и снизу которого зафиксированы на втулке самоуплотняющиеся манжеты. Наружная поверхность утолщения выполнена в виде шарового пояса. Штоки поршней соединены между собой с возможностью ограниченного радиального и углового отклонения. Повышается надежность и ресурс работы. 3 ил.

 

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения.

Известен скважинный гидродомкрат (патент РФ №2102578, МПК6 E21B 29/10, опубл. в Бюл. №2 от 20.01.1998 г.), включающий два или несколько последовательно соединенных силовых блоков, состоящих из цилиндра, поршня со штоком и сальникового уплотнения штока, причем поршень каждого силового блока соединен со штоком с возможностью радиального перемещения, а сальниковое уплотнение штока имеет возможность радиального перемещения относительно корпуса гидроцилиндра, кроме того, поршень по периметру снабжен полостью, заполненной антикоррозийной смазкой, контактирующей с внутренней поверхностью гидроцилиндра и гидравлически связанной с областью высокого давления.

Недостатками данного скважинного гидродомкрата являются:

- его низкая надежность, так как сальниковые уплотнения поршня и штока имеют низкую эффективность из-за искусственно завышенных зазоров в соединениях, что может привести к их повреждению и (или) несанкционированному пропуску жидкости через уплотнения;

- высокая вероятность вымывания антикоррозийной смазки из полости поршня при создании гидравлического давления из-за завышенных зазоров между поршнем и цилиндром, что может значительно снизить ресурс этих деталей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является «Способ изоляции зон осложнения бурения скважины и устройство для его осуществления» (патент РФ №2344268, МПК E21B 29/10, опубл. в Бюл. №2 от 20.01.2009 г.), причем устройство включает гидродомкрат, содержащий полые гидроцилиндры и соосно подвижный относительно них полый шток с кольцевыми поршнями, жестко соединенный верхним концом с якорным узлом, а нижним - с захватывающим элементом, полости которых гидравлически сообщены между собой и с полостью перекрывателя, при этом захватывающий элемент выполнен с упором для подвески перекрывателя и снабжен перепускным клапаном, перекрывающим полость штока при перемещении его вниз относительно перекрывателя, причем дополнительный якорный узел установлен на нижнем конце штока, а дорнирующая головка жестко связана с гидроцилиндрами.

Недостатком этого гидродомкрата является его низкая надежность и работоспособность из-за жесткого соединения штоков между собой и с поршнями, что в случае малейшего отклонения от соосности может вызвать быстрый износ пары «поршень-цилиндр» или привести к заклинке поршней в цилиндрах.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной и работоспособной конструкции гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине за счет придания угловой и радиальной подвижности штокам и поршням относительно цилиндров, исключающей прихваты и заклинки поршней в цилиндрах гидродомкрата.

Техническая задача решается гидродомкратом для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим колонну труб для спуска, полые гидроцилиндры, кольцевые поршни с полыми штоками, установленными соосно в соответствующие гидроцилиндры с возможностью ограниченного осевого перемещения, и дорнирующую головку для установки перекрывателя.

Новым является то, что гидроцилиндры сверху соединены с колонной труб, а полый шток снизу соединен с дорнирующей головкой, при этом каждый кольцевой поршень выполнен в виде втулки с кольцевым утолщением, сверху и снизу которого зафиксированы на втулке самоуплотняющиеся манжеты, причем наружная поверхность кольцевого утолщения выполнена в виде шарового пояса, а полые штоки поршней соединены между собой с возможностью ограниченного радиального и углового отклонения.

На фиг.1 показан гидродомкрат для установки профильного перекрывателя в скважине в транспортном положении (частично в разрезе), на фиг.2 - вид А на фиг.1 (увеличено), на фиг.3 - вид Б на фиг.1 (увеличено).

Гидродомкрат для установки профильного перекрывателя в скважине (фиг.1) включает колонну труб (на фигуре не показана) для спуска, полые гидроцилиндры 1, кольцевые поршни 2 с полыми штоками 3, установленными соосно в соответствующие гидроцилиндры 1 с возможностью ограниченного осевого перемещения, и дорнирующую головку (на фигуре не показана) для установки перекрывателя (на фигуре не показан).

При этом гидроцилиндры 1 сверху соединены с колонной труб при помощи верхней резьбы 4, например, через якорный узел (на фигуре не показан), а полый шток 3 снизу соединен с дорнирующей головкой (или дорнирующими головками) с помощью нижней резьбы 5. Каждый кольцевой поршень 2 выполнен в виде втулки 6 (фиг.2) с кольцевым утолщением 7, сверху и снизу которого зафиксированы (например, с помощью гуммирования) на втулке 6 самоуплотняющиеся манжеты 8, причем наружная поверхность кольцевого утолщения 7 выполнена в виде шарового пояса 9, а полые штоки 3 (фиг.1) поршней 2 соединены между собой с возможностью ограниченного радиального и углового отклонения. Причем радиальное отклонение между соединяемыми друг с другом штоками 3 достигается благодаря зазорам между кольцевой выборкой 10 (фиг.3) и кольцевым выступом 11 соответственно верхнего и нижнего штоков 3 (фиг.1), а угловое отклонение возможно благодаря сферической поверхности 12 (фиг.3) выступа 11 нижнего штока 3 (фиг.1).

Гидродомкрат для установки профильного перекрывателя в скважине работает следующим образом. С помощью нижней резьбы 5 к гидродомкрату подсоединяют дорнирующую головку, а с помощью верхней резьбы 4 гидродомкрат соединяют с колонной труб (чаще бурильных) и спускают в скважину в зону установки профильного перекрывателя. При этом профильный перекрыватель устанавливают в скважине до спуска гидродомкрата или спускают в одной компоновке с гидродомкратом, раздавая его затем гидравлическим давлением. Для окончательной установки профильного перекрывателя с целью раздачи резьбовых соединений профильных секций и плотного прижатия его к стенкам скважины гидродомкрат доспускают вниз до упора дорнирующей головкой в недораздатую часть перекрывателя.

Затем создают гидравлическое давление в колонне труб, которое распространяется через полости 13 и отверстия 14 штоков 3 в надпоршневое пространство 15 гидроцилиндров 1, перемещая (благодаря отверстиям 16 в гидроцилиндрах 1 ниже поршней 2, соединяющим подпоршневое пространство 17 с областью низкого давления) поршни 2 со штоками 3 и дорнирующей головкой вниз на длину хода гидроцилиндров 1. Дорнирующая головка при этом калибрует профильные секции и раздает резьбовые соединения перекрывателя до плотного прижатия их к стенкам скважины. Для предотвращения несанкционированного перемещения гидроцилиндров 1 вверх при этом нагружают колонну труб, увеличивая ее вес с помощью, например, утяжеленных бурильных труб, или используют якорный узел выше гидродомкрата. Для перезарядки гидродомкрата стравливают давление внутри колонны труб с помощью, например, клапана и опускают вниз колонну труб вместе с якорным узлом и гидроцилиндрами 1, которые перемещаются относительно штоков 3 с поршнями 2, заряжая гидродомкрат для следующей раздачи перекрывателя.

При этом каждый из штоков 3 с поршнями 2 занимает соответствующее своей несоосности и угловому отклонению положение, выбирая радиальные зазоры между кольцевыми выборками 10 (фиг.3) и кольцевыми выступами 11 в соединениях штоков 3, а также отклоняясь на соответствующий угол сферическими поверхностями 12 выступов 10. Причем для исключения несанкционированного разъединения штоков 3 их фиксируют, например, с помощью винтов 18, установленных в радиальной плоскости в кольцевой выборке 10 и свободно взаимодействующих с кольцевым выступом 11 благодаря отверстию 19 большего диаметра в кольцевом выступе 11. Кроме того, кольцевые поршни 2 (фиг.1) также имеют возможность отклонения на соответствующий угол благодаря шаровому поясу 9 (фиг.2) на утолщении 7 втулки 6 поршня 2 (фиг.1). Причем двухсторонняя самоуплотняющаяся манжета 8 (фиг.2), выполненная из упругого материала, например, резины, не препятствует угловому перемещению поршня 2 (фиг.1) в продольной плоскости.

Преимущество предлагаемого гидродомкрата для установки профильного перекрывателя в скважине заключается в том, что его конструкция повышает надежность и ресурс гидродомкрата за счет придания угловой и радиальной подвижности штокам и поршням относительно цилиндров благодаря радиальным зазорам в соединениях штоков друг с другом и сферическим поверхностям в местах соединений, а также шаровому поясу на наружной поверхности поршней, что исключает прихваты и заклинки поршней в цилиндрах гидродомкрата.

Гидродомкрат для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий колонну труб для спуска, полые гидроцилиндры, кольцевые поршни с полыми штоками, установленные соосно в соответствующие гидроцилиндры с возможностью ограниченного осевого перемещения, и дорнирующую головку для установки перекрывателя, отличающийся тем, что гидроцилиндры сверху соединены с колонной труб, а полый шток снизу соединен с дорнирующей головкой, при этом каждый кольцевой поршень выполнен в виде втулки с кольцевым утолщением, сверху и снизу которого зафиксированы на втулке самоуплотняющиеся манжеты, причем наружная поверхность кольцевого утолщения выполнена в виде шарового пояса, а полые штоки поршней соединены между собой с возможностью ограниченного радиального и углового отклонения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины. Устройство включает обсадную колонну, дополнительную эксплуатационную колонну и колонну насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению крепления скважин при изоляции заколонных перетоков. Способ включает определение всей информации по дефектному участку обсадной колонны, его удаление.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к выправлению смятых и смещенных обсадных колонн в скважине и восстановлению их герметичности.

Изобретение относится к способам герметизации обсадных труб, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - устранение негерметичности обсадных труб с различными повреждениями.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн скважин. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу-вверх: универсальное вырезающее устройство УВУ, колонна утяжеленных бурильных труб, колонна бурильных труб, спускают инструмент в скважину так, чтобы резцы УВУ находились напротив верхнего интервала дефектного участка.

Изобретение относится к области добычи нефти или отбора воды, в частности к установке внутренней ремонтной накладки в скважине или трубопроводе с целью обеспечения герметичности.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к соединениям профильных труб, расширяемых в процессе перекрытия ими зон осложнения бурения или нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу вверх: универсальное вырезающее устройство, снабженное раздвижными резцами, винтовой забойный двигатель - ВЗД, колонна насосно-компрессорных труб - НКТ.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонте скважины. Способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб с пакером в обсадную колонну, посадку пакера, определение удельной приемистости каждого нарушения обсадной колонны, изоляцию нарушений.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при ремонте скважины с нарушениями обсадной колонны. При осуществлении способа ведут спуск в интервал ремонта пластыря и якоря, посадку якоря, расширение стенок пластыря до их прижатия к стенкам скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции зоны осложнения ствола скважины при бурении. Устройство включает профильный перекрыватель с цилиндрическими участками и резьбовыми соединениями, установленный на его нижнем конце башмак с обратным клапаном и ловильной головкой вверху, расширяющую головку из нескольких секций, содержащую сверху узел соединения с колонной труб, а снизу - замковый механизм, герметично соединенный с верхним концом перекрывателя, с ловителем внизу под ловильную головку башмака. Верхний и нижний концы перекрывателя выполнены в виде продольно гофрированной трубы с пятью и более лучами. Замковый механизм выше перекрывателя снабжен специальным дорном, конусная поверхность и нижняя направляющая которого оснащены выступами под внутреннюю поверхность лучей концов перекрывателя. Направляющая выполнена с возможностью взаимодействия с внутренним дорном в цилиндрической части перекрывателя. Башмак выполнен сборным, состоящим из внутренней вставки с ловильной головкой и клапаном, герметично размещенной в цилиндрической части нижнего конца перекрывателя, и фиксатора, взаимодействующего с нижним торцом перекрывателя и соединенного с внутренней вставкой. Повышается надежность, расширяются технологические возможности. 5 ил.

Изобретение относится к бурению и ремонту скважин и предназначено, в частности, для расширения и калибровки устройств из профильных труб. Устройство включает корпус с верхним и нижним переводниками, направляющими на наружной поверхности, расширяющимися снизу вверх дорнирующими вставками, выполненными с возможностью ограниченного продольного перемещения при помощи толкателей вдоль направляющих, и расположенный ниже направляющих цилиндр с кольцевым поршнем, взаимодействующим с толкателями и выполненным с возможностью ограниченного перемещения вверх при тарированной нагрузке благодаря регулятору. Цилиндр жестко соединен с нижним переводником, корпус снаружи оснащен упором. Регулятор выполнен в виде пружины, установленной между упором корпуса и кольцевым поршнем для его прижатия вниз. Повышается качество установки перекрывателя и ремонтопригодность, снижается аварийность. 1 ил.
(57) Изобретение относится К области нефтяной промышленности, а именно к восстановлению участков эксплуатационных колонн при коррозии. При осуществлении способа выявляют участки высокого коррозионного износа, заполняют скважину двухкомпонентным рабочим раствором: хлористого железа и хлористого натрия, спускают на кабеле компоновку, включающую железную болванку с центраторами в качестве анода, и нагревающий элемент. Нагревающий элемент располагают на глубине выше анода, рабочий раствор нагревают до температуры 95-100°С, между стенкой эксплуатационной колонны и анодом подают напряжение при обеспечении плотности тока 10-20 А/дм2, ведут плавный подъем компоновки вдоль эксплуатационной колонны с остановками на уровне участков высокого коррозионного износа, на которых осуществляют гальваническое железнение путем покрытия их металлом. Повышение эффективности восстановления коррозионно-изношенных участков колонны. 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для интенсификации работы скважин с дефектной эксплуатационной колонной. Способ включает тестовую закачку жидкости разрыва и пачки жидкости разрыва с проппантом, корректирование проекта разрыва и проведение основного процесса разрыва. При этом скважину в месте дефектов эксплуатационной колонны оборудуют летучкой без упора на забой, межтрубное пространство между летучкой и эксплуатационной колонной цементируют, перфорируют эксплуатационную колонну в интервале пласта кумулятивной системой с плотностью от 20 до 30 отверстий на погонный метр при диаметре создаваемых отверстий не менее 20 мм, спускают колонну насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм с пакером и хвостовиком диаметром 89 мм. Пакер устанавливают в эксплуатационной колонне выше летучки на 8-30 м, низ хвостовика располагают выше кровли пласта на 10-30 м. При проведении гидроразрыва прокачивают компоненты по колонне насосно-компрессорных труб с закачкой песчано-жидкостной смеси при значениях концентрации, не превышающих 500 кг/м3, и с расходом жидкости от 1,8 до 2,6 м3/мин. Технический результат заключается в обеспечении проведения гидроразрыва в скважине с изношенной эксплуатационной колонной. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для интенсификации работы скважин. Способ включает тестовую закачку жидкости разрыва и пачки жидкости разрыва с проппантом, корректирование проекта разрыва и проведение основного процесса разрыва. При этом в скважине устанавливают с упором на забой летучку, перекрывающую изношенную часть эксплуатационной колонны, межтрубное пространство между летучкой и эксплуатационной колонной цементируют, интервал продуктивного пласта перфорируют, в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм с пакером. Пакер устанавливают в эксплуатационной колонне выше летучки на 8-30 м. При проведении гидроразрыва прокачивают компоненты по колонне насосно-компрессорных труб и летучке, закачивают объем проппанта, достаточный для качественного проведения гидроразрыва при высоких значениях концентрации песчано-жидкостной смеси и расхода жидкости. Технический результат заключается в обеспечении проведения гидроразрыва в скважине с изношенной эксплуатационной колонной. 1 ил.

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для расширяемых труб при локальной изоляции зоны осложнения при бурении. Устройство включает втулки, жестко соединенные с верхним и нижним концами труб, с концевыми внутренними фасками и расположенными равномерно по периметру от торцов сквозными надрезами, выполненными с возможностью образования верхнего и нижнего раструбов, отогнутых наружу, после их расширения. Втулки имеют наружный диаметр, который после расширения равен внутреннему диаметру скважины. Концевой участок выполнен утолщенным, с возможностью жесткого соединения со стенками скважины после расширения. Внутренняя фаска имеет длину, равную длине утолщения, и состоит из двух фасок, причем крайняя выполнена под углом, превосходящим в четыре раза угол уклона расширяющего инструмента, а внутренняя - в два раза. Выполнено 7 или 8 надрезов, имеющих длину, равную длине утолщения, а ширину, равную двум толщинам стенки втулки. Расширяются функциональные возможности за счет прохождения любых компоновок через расширяемые трубы, повышается надежность. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для изоляции зон осложнения при бурении и ремонте. Устройство включает профильный перекрыватель, башмак с обратным клапаном и ловильной головкой, расширяющую головку в виде нескольких секций, содержащую снизу замковый механизм, гидродомкрат из соединенных соосно полых поршней со штоками и цилиндров. Якорный узел изготовлен в виде секций из расположенных снаружи соответствующего цилиндра гидродомкрата кожуха, конуса, жестко связанного с кожухом и цилиндром гидродомкрата, плашек с толкателями, взаимодействующими с кольцевым подпружиненным верх от кожуха поршнем, размещенным с возможностью герметичного перекрытия продольных каналов цилиндра и их открытия при перемещении вниз. После спуска перекрывателя в скважину и расширения профильных участков созданием в нем гидравлического давления производят раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью перемещения расширяющей головки под действием веса колонны труб, а на участках, требующих дополнительного усилия, - гидродомкратом. Жесткое соединение штоков гидродомкрата с колонной труб и пуансонами расширяющей головки и жесткая связь якорного узла с кожухом и цилиндром гидродомкрата позволяют суммировать осевую нагрузку от гидродомкрата и веса бурильной колонны. Предварительное выдвижение плашек якоря способствует более прочному закреплению якорного устройства в обсадной колонне. Повышается надежность якорного устройства и эффективность гидродомкрата. 4 ил.

Изобретение предназначено для изоляции зон осложнения при бурении скважин при нарушении их герметичности. Устройство включает профильный перекрыватель, башмак с обратным клапаном, расширяющую головку из нескольких секций, якорный узел, гидродомкрат, состоящий из поршня с полым штоком и цилиндра. После спуска перекрывателя в скважину и расширения его гидравлическим давлением производят раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью продольного перемещения расширяющей головки в виде пуансонов под действием веса колонны труб, а на участках, требующих дополнительного усилия, - гидродомкратом. При этом сила сопротивления, препятствующая выталкиванию колонны труб при работе гидродомкрата, обеспечивается гидравлическим якорем. Для эффективной работы гидродомкрата совместно с якорем в устройстве используется предварительно настраиваемый гидравлический клапан, включающий в работу гидродомкрат и якорь при раздаче цилиндрических участков перекрывателя в случаях, когда для этого не хватает усилия от веса колонны бурильных труб. Клапан включает седло, расположенное снаружи штока и поджимаемое к нему пружиной с регулируемым усилием клапана. Полый шток оснащен дополнительным клапаном, пропускающим снаружи внутрь. Повышается надежность и эффективность работы гидродомкрата и якорного устройства. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при интенсификации работы скважин. Способ включает тестовую закачку жидкости разрыва и пачки жидкости разрыва с проппантом, корректирование проекта разрыва и проведение основного процесса разрыва. Скважину оборудуют дополнительной эксплуатационной колонной, межтрубное пространство цементируют. При проведении гидроразрыва прокачивают компоненты по дополнительной эксплуатационной колонне при сообщенном интервале перфорации и верхнего объема скважины, при давлении ниже допустимого на дополнительную эксплуатационную колонну и при поддержании малого расхода жидкости разрыва. Технический результат заключается в обеспечении возможности интенсификации скважины с изношенной эксплуатационной колонной. 1 табл.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при креплении зоны осложнения скважины. Способ включает расширение интервала скважины, спуск профильного перекрывателя и оборудования локального крепления скважины. Для расширения спускают компоновку до глубины зоны осложнения, вращают ее, осуществляют циркуляцию промывочной жидкости, врезание плашек расширителя в породу без подачи инструмента, нарабатывают в породе уступ, создают осевую нагрузку и производят расширение интервала уступа, определяют интервал и диаметр уступа, определяют длину перекрывателя. В интервал уступа спускают перекрыватель со скоростью не более 0,5 м/сек, оборудование локального крепления скважины, содержащее легкоразбуриваемый башмак, посадочную головку с шаровым и роликовым развальцевателями, выправляют перекрыватель созданием давления, создают осевую нагрузку, вращают колонну труб с развальцевателями. Через каждые 5-7 оборотов останавливают вращение, восстанавливают первоначальную осевую нагрузку и с вращением продолжают освобождение компоновки с развальцевателями от перекрывателя до полного освобождения, промывают скважину, развальцовывают перекрыватель. При достижении башмака в режиме вальцевания цилиндрических участков производят отворот с оставлением башмака в скважине, поднимают компоновку и замеряют диаметр секции роликового развальцевателя, собирают компоновку из долота и колонны труб, производят спуск и шаблонировку внутреннего диаметра перекрывателя до свободного прохождения, разбуривают башмак. Повышается надежность изоляции зоны осложнения.

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. Устройство включает колонну труб для спуска, полые гидроцилиндры, кольцевые поршни с полыми штоками, установленными соосно в соответствующие гидроцилиндры с возможностью ограниченного осевого перемещения, и дорнирующую головку для установки перекрывателя. Гидроцилиндры сверху соединены с колонной труб. Полый шток снизу соединен с дорнирующей головкой. Каждый кольцевой поршень выполнен в виде втулки с кольцевым утолщением, сверху и снизу которого зафиксированы на втулке самоуплотняющиеся манжеты. Наружная поверхность утолщения выполнена в виде шарового пояса. Штоки поршней соединены между собой с возможностью ограниченного радиального и углового отклонения. Повышается надежность и ресурс работы. 3 ил.

Наверх