Клапанное устройство пакера для двухступенчатого цементирования обсадной колонны

 

4й - ов: а баейй ь««» Щ„

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВвтДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (746085 (61) Дополнительное к авт. свид-ву -— (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2609432/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 В 33/14

Государственный комитет

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 (53) УДК 622.245, .42 (088.8) по йепам изабретеиий „ и открытий

Дата опубликования описания 17.07.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Ванифатьев, А. А. Гайворонский, Л. Х. Фарукшин, Ю. 3. Цырин, П. А. Чуев, А. A. Цыбин и A. А. Домальчук

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники (7I) Заявитель (54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ПАКЕРА

ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕг(ТИРОВАНИЯ

ОБСАДНОЙ КОЛОНЙЫ

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для двухступенчатого цементирования обсадных колонн с применением пакеров.

Известно клапанное устройство пакера для двухступенчатого цементирования обсадной колонны, включающее корпус с радиальными отверстиями, срезные втулки с посадочными седлами, пакер и цементировочные пробки 11 .

Недостатком устройства является низкая надежность его работы и перекрытие проходного сечения колонны при приведении пакера в рабочее положение.

Наиболее близким к изобретению является клапанное устройство для двухступенчатого цементировании обсадной колонны, включающее корпус с радиальными отверстиями, верхнюю и нижнюю срезные втулки, последняя из которых выполнена с радиальными отверстиями, дополнительную втулку, установленную коицентрично в нижней втулке, и каналы гидравлической связи пакера с внутренним прог гранством колонны, выполненные в корпусе 12 .

Недостатком известного устройства яв ляется перекрытие внутреннего канала колонны от приводных элементов пакера.

Цель изобретения — повьппение надежности устройства путем исключения перекрытия внутреннего канала колонны от приводных элементов пакера.

Поставленная цель достигается тем, что нижняя втулка выполнена:с двумя кольцевыми проточками и выступом между ними на внутренней поверхности и имеет в нижней

10 части опорный бурт, а дополнительная втулка в нижней части выполнена ступенчатой по наружной поверхности н образует с корпусом и нижней втулкой кольцевую полость, сообщающуюся с внутренним пространством

15 обсадной колонны через радиальное отверстие, выполненное в верхней части дополнительной втулки, причем верхняя часть дополнительной втулки Ьыполнена в виде разрезных пружинных лепестков, взаимодействующих с "выступом нижней втулки, а в верхр0 ней втулке установлена на срезном элементе гильза-седло.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2- то же, момент приведения пакера в рабочее положение; на фиг. 3746085

Формула изобретения то же, момент открытия цементировочных отверстий второй ступени; на фиг. 4 — то же, момент закрытия цементировочных отверстий.

Устройство состоит из корпуса 1 с радиальными отверстиями А, каналами Б и В и осевым каналом Г; нижней втулки 2 с внутренним выступом, имеющим опорный бурт, кольцевым карманом, выполненным выше выступа, боковыми отверстиями Д, срезным штифтом 3 и винтом 4, снабженным резиновым амортизатором 5; дополнительной составной ступенчатой втулки 6 с радиальным отверстием Е и разрезными пружинными лепестками, на которых установлены резиновые насадки 7 и имеются опорные бурты, кольцевой полости Ж; фиксатора 8, верхней втулки 9, соединенной с корпусом срезной шпилькой 10; гильзы-седла 11, жестко связанной с верхней втулкой срезным штифтом 12.

4 щаться вниз. После прохождения нижнего уплотнительного кольца, установленного на втулке 2, через радиальное отверстие Е дополнительной втулки 6 давление в кольцевой полости Ж повышается, н втулка6 с находящимся на ней шаром 15 перемещается вверх. Пружинные лепестки дополнительной втулки 6, попадая в кольцевой карман нижней втулки 2, разжимаются, и шар тонет..

В конечном положении верхняя втулка 9 гер метично перекрывает радиальные отверстия

А корпуса 1 и жестко крепится фиксатором

8, при дальнейшем повышении давления в колонне срезается штифт 12, гильзу-седло 1! с находящейся в ней пробкой 16, например, извлекают на поверхность, продавливают к забою или пускают под собственным весом.

Детали устройства оборудованы уплотнительными кольцами 1о. Устройство соединено с.корпусом уплотнительноГо элемента 14.

Предлагаемое устройство работает следукнци м образом.

После окончания первой ст Мени цементирования в обсадную колонну бросают шар 15, который садится на кольцевое седло, образованное пружинными лепестками дополнительной втулки 6 и насадки 7. При повышении давления в колонне срезается штифт 3 и нижняя втулка 2 сдвигается до совмещения боковых отверстий Д с каналом Б корпуса I. Жидкость, находящаяся в обсадной колонне, через отверстия Д, каналы Б, Г и В поступает в уплотнительный элемент 14 пакера — происходит запакеровка. При дальнейшем повышении давления срезается винт 4 и втулки 2 и 6 перемещаются вниз до упора втулки 6 в кольцевой выступ корпуса 1, при этом втулкой 2 перекрывается канал Б и открываются радиальные отверстия А корпуса I.

Для цементирования второй ступени в обсадную колонну закачивают необходимый объем цементного раствора и пускают разделительную пробу 16. Цементный раствор вытесняется в затрубное пространство через окна А корпуса 1. В момент окончания цементирования второй ступени разделительная пробка !6 попадает в гилъзу-седло 11, при этом срезается шпилька 10 и верхняя втулка 9 с гильзой-седлом !1 и пробкой 15 смещается внизПрй смещении верхней втулки 9 вниз она взаимодействует с нижней втул кой 2, заставляя последнюю также перемеКлапанное устройство пакера для двухи ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающее корпус с радиальными отверстиями, верхнюю и нижнюю срезные втулки, последняя из которых выполнена с радиальными отверстиями, дополнительную втулку, установленную концентрично в ниж 5 ней втулке, и каналы гидравлической связи пакера с внутренним пространством колонны, выполненные в .корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем исключения перекрытия внутреннего канала колонны от приводных элементов пакера после цементирования обсадной колонны, нижняя втулка выполнена с двумя кольцевыми проточками и выступом между ними на внутренней поверхности и имеет в нижней части опорный бурт, и допол55 нительная втулка в нижней части выполнена ступенчатой по наружной поверхности и образует с корпусом и нижней втулкой кольцевую полость, сообщающуюся с внутренним пространством обсадной колонны через радиальное отверстие, выполяенное в верх40 неи части дополнительной втулки, причем верхняя часть дополнительной втулки выполнена в виде разрезных пружинных лепестков, взаимодействующих с выступом .нижней втулки, а в верхней втулке установлена на срезном элементе гильза-седло.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Проспект ВДНХ «Газовая промышленность». Пакер ПЦС вЂ” -90 для цементирования обсадных, колонн при креплении скважин.

56 М 1975

2. Седых Ю. С. и др. Манжетное цементирование газовой скважины с применением гидравлического пакера. «Газовая промышленность», 1970, № 12, с., 5---6.(прототип).

746085 (9

8 о

Ъ, 8 Л

Составитель В. Григианоа

Редактор С. Титова Техре1д К. Шуфрнч Корректор Н. Григорук

Заказ 3913(23 Тира 4 626 Подписное

ЦНИИ71И Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-- 35, Рау1нская наб., и 4/5

Филиал ППП а Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная.