Устройство для перекрытия стволаскважины

 

CoIo3 Советсннк

Соцналнстнческни

Ресвублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) заявлено 18,.01.79 (2f) 2716032/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

Е 21.В 33/12

Гесудврствевямй вемятет

СССР

IIo АФ43вм язебретбвнв в етврытвЯ (23) Приоритет

Опубликовано 230 1.81,.Бюллетень Н9 3 (53) УДК 622.245. .4.622.245.4 (088.8) Дате опубликования описания 2 3. 01. 81 (72) Авторы изобретения

Н. И. Сухенко, С. И. Игнатов и В. И. Крылов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (7! ) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СТВОЛА

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройсмвам для разобщения ствола скважины при ликвидации поглощений промывочной жидкости.

Известно устройство для перекрытия ствола скважины, применяемое при изо-. ляционных работах с ограничением избыточного давления на поглощающий пласт, включающий корпус с радиальными каналами, втулку с уплотнительными элементами, цилиндр с поршнем и толкатель с клапаном, сообщающим при избыточном давлении подпакерную и надпакерную зоны скважины. При созда- 15 нии в процессе заканчивания критического избыточного давления клапан открывается и жидкость иэ подпакерной

J зоны перетекает в надпакерную по радиальным каналам в корпус через клапан 1 .

Недостатком известного устройства является возможность повышения избыточного давления на пласт сверх заданного давления срабатывания клапа25 на на неконтролируемую величину, что может привести к гидроразрыву пласта.

Известно также устройство для пе" рекрытия ствола скважины, содержащее .пакер, включающий корпус, якорный 3D уэел,уплотнительный элемент,нажимную втулку с радиальными каналами, в которой размещен клапан, регулирующий расход жидкости, поступающей в подпакерную зону, выполненный в виде ста кана с окнами и перекрывающего окна полого подпружиненного поршня, подпоршневая полость которого сообщена с подпакерной зоной, а надпоршневая - с затрубным пространством.

По мере повышения давления в подпакерной зоне в процессе закачки тамФ понажной смеси поршень поднимается, преодолевая усилие пружины, и перекрывает при этом проходной канал.

Уменьшение сечения проходного канала происходит до тех пор, пока расход жидкости, проходящей через него, не будет равен приемнстости пласта при заданном перепаде давления на подпакерную зону и фактическое давление в течение всей операции не превысит заданного значения $2) .

Недостатком известйого устройства является ограничение в использовании крупнораэмерных инертных наполните-. лей и сужение диапазона проведения гндродинамических исследований перед изоляционными работами ввиду наличия

798274 клапана с проходным штуцирующим каналом.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем применения крупноразмерных наполнителей и увеличение диапазона гидродинамических исследований.

Поставленная цель достигается тем, что клапан снабжен размещенной в полости поршня диафрагмой и концентрично установленным относительно поршня кожухом с радиальными каналами, под которым установлена подвижная втулка.

На чертеже изображено предлагаемое устройтво, общий вид.

ij

Устройство состоит из пакера, содержащего корпус 1 со штуцером 2 с каналом 3, уплотнительный элемент 4г якорный узей 5, нажимную втулку 6 с радиальными каналами 7 и клапан для регулирования расхода поступающей 26 в подпакерную зону жидкости, выполненный в виде поршня 8 с проходным каналом 9, в котором помещена диафрагма 10, укрепленная кольцом 11.

Поршечь 8 верхней частью входит в ци- Я линдр 12 со штуцирующими окнами 13 и помещен в кожух 14 с радиальными каналами 15, сообщающими надпоршневую полость 16 с затрубным пространством выше пакера через радиальные каналы 7 в нажимной втулке 6, Подпоршневая полость 17 через корпус 1 сообщена с подпакерной зоной, Шайбы

18 служат для регулирования предварительного сжатия пружины 19, вели- З5 .чина которого выбирается из условия перекрытия окон 13 поршнем 8 под действием допустимого заданного избыточного давления на подпакерную зону. Внутри нажимной втулки 6 расположена подЪижная втулка 20, на верх- Ю нем торце которой имеется седло 21 для посадки кожуха 14. Герметизация .во всех узлах пакера осуществляется уплотнительными кольцами 22.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении поглощения пакер опускается в скважину по обычной технологии, причем кожух 14 с поршнем

8 остается на понерхности, а радиаль- щ ные каналы 7 в нажимной нтулке 6 рекрыты поднижной втулкой 20, и;.ею щей большое проходное сечение. Под действием перепада давления, создаваемого штуцером 2 при нагнетании в бурильные трубы жидкости, якорный узел 5 выводится в рабочее положение до соприкосновения плашек со стенками скважины. Созданием осевой наг.рузки уплотнительный элемент 4 сжимают и разобщают затрубное про- 40 странстно. Корпус 1 перемещается вниз, открывая каналы 3. После этого проводят гидродинаглические исследования и закачивают н случае необходимости тампоны с наполнителями, включая крупноразмерные материалы. Затем н

Трубы сбрасывают кожух 14 с поршнем

8, который гонится к пакеру потоком бурового раствора или тампонажной смеси. Кожух 14 садится на седло 21 подвижной втулки 20, сдвигая ее до упора в корпус 1. При создании определенного данления диафрагма 10 рвется, открывая проходной канал 9, Так как давления в полостях 16 и 17 одинаковы, то кланан полностью от,— крыт, и тампонажная смесь свободно эакачивается в подпакерную зону. При повышении давления н подпакерной зоне поршень 8 начинает подниматься, преодолевая усилие пружины 19 и частично герекрыная окна 13. При необходимости клапан фиксируется в нажимной втулке 6.

Таким образом, н процессе заливки происходит регулирование расхода тампонажной смеси, поступающей в подпакерную зону при максимальном избыточном давлении, не превышающем заданного значения. После окончания операции пакер снимается, давления н полостях 16 и 17 выравниваются, клапан полностью открывается и устройстно свободно поднимается на поверхность.

Формула изобретения

Устройство для перекрытия ствола скважины при ликвидации поглощений промывочной жидкости, содержащее пакер, включающий корпус, якорный узел, уплотнительный элемент, нажимную втулку с радиальными каналами, н которой размещен клапан, регулирующий расход жидкости, поступающей н подпакерную зону, выполненный в виде стакана с окнами и перекрывающего окна полого подпружиненного поршня, подпоршненая полость которого сообщена с подпакерной зоной, а надпоршневая — с эатрубным пространством, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения эффективности работы пакера путем применения крупнозернистых наполнителей и увеличения диапазона гидродинамических исследований; клапан снабжен размещенной н полости поршня диафрагмой и концентрично, установленным относительно . поршня кожухом с радиальными каналами, под которым установлена подвижная втулка.

Источники информации, принятые во ннимание при экспертизе

1, Авторское свидетельстно СССР гг 465471, кл. Е 21 В 33/12, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2577326, кл. Е 21 В 33/12, 1978.

798274

У д

Ю и

f7

Составитель Н. Сухенко

Редактор И. Черный ТехредМ.Табакович Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9973/36 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4