Устройство для перекрытия скважины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У 973804 (61 ) Допол н н тел ьное к а вт. с вид- ву— (22) 3аявлено 27. 03. 81 (21) 3291487/22-03 с присоелинением заявки ¹ (23) Приоритет(5I)М. Кл.

Е 21 В 43/12

9кудзрстввииый конитвт

СССР ио делан изо4ретвиий и открытий

Опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 1 5 . 1 1 . 82 (53) УДК 622.276..5(088.8) (72) Авторы изобретения

6. Л. Драгунский, С. А. Иакароа и 6 ецкий (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для предотвращения открытого фонтанирования нефти и газа при нарушении герметичности устья и проведения ремонта наземного и подземного оборудования скважин.

Известно устройство для перекрытия скважины, состоящее из насоса, корпуса, цилиндра с размещенным внутри него поршнем со штоком, взаимодействующим с обратным клапаном, муфты с хвостовиком, телескопически связанным с цилиндром, и фильтра.

К муфте крепится обводная труба, соединяющая нагнетательную полость насоса с надпоршневой полостью цилиндра. Полость всасывания насоса cBRэана каналом с полостью насосно-компрессорных труб.В указанном устройстве регулирование величины перепада давления у поршня при закрытии обратного клапана обеспечивается спусканием колонны насосно-компрессорных труб до ввода выступа поршня в паз хвостовика и вращением колонны труб. Очистка обводной трубки от отложений парафина и песка производится путем сообщения колонне труб вертикальных возвратно-поступательных движений 1 j.

Указанное устройство ненадежно в

1о работе вследствие наличия обводной трубки и возвратной пружины поршня.

Кроме того, оно создает опасность открытого фонтанирования скважины в случае разгерметизации устья и перемещения колонны труб при регулировании давления закрытия, очистки обводной трубки малого диаметра от отложений парафина и песка и при обрыве колонны труб.

Во время спуска в скважины обводная трубка ударяется о стенки скважины, теряет герметичность, сми3 97380 нается и тем самым приводит к отказу устройства.

Наиболее близко к изобретению устройство для перекрытия скважины, содержащее корпус с пакером, цилиндр с радиальными каналами и седлом, поршень со штоком и затвором, образующим с цилиндром камеру, заполненную сжатым газом 1 2).

Недостатком указанного устройства >О является низкая надежность работы его из-за возможности разгерметизации камеры со сжатым газом.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет 15 предотвращения разгерметизации камеры со сжатым газом.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным в камере со сжатым газом плаваю- рв щим поршнем, причем между поршнями и над плавающим поршнем размещен слой смазки.

На чертеже изображен продольный разрез устройства в положении, когда скважина перекрыта.

Устройство состоит из корпуса 1, пакера 2, жестко связанного цилиндром 3, имеющим седло 4. Между цилинд ром 3 и корпусом 1 размещены уплотнения 5 для изоляции надпакерной и подпакерной зон скважины.

В цилиндре 3 установлен поршень 6 с уплотнительными элементами 7. Поршень 6 является подвижной стенкой

З5 камеры 8 со сжатым газом. Он жестко связан со штоком 9 и затвором 10.

Нижняя часть камеры 8 над поршнем

6 заполнена плавающей жидкой смазкой, например машинным маслом, в которой размещен плавающий поршень 11, с уплотнительными элементами 7.

Слой смазки между поршнями 6 и 11, а также над плавающим поршнем 11

45 составляет не менее 20 мм. Плавающий поршень 11 с уплотнениями 7 является второй подвижной стенкой камеры 8 со сжатым газом.

В цилиндре 3 и корпусе 1 имеются И радиальные камеры 12 и 13, расположенные выше уплотнений 5, что позволяет соединить надпакерную и подпакерную зоны скважины. Полость цилиндра 3 над поршнями 6 и ll заполнена 55 сжатым газом.

Устройство спускают на насоснокомпрессорных трубах.

4 1

Поршень 5 со штоком 9 под действием гидростатического давления сквежинной жидкости поднимается вверх, а затвор 10 закрывает седло 4, предотвращая возможность открытого фонтанирования скважины во время монтажа устьевого оборудования.

После спуска скважины в работу давление на глубине установки устройства снижается. При этом под действием сжатого газа в цилиндре плавающий поршень ll давит на масло, поршень 6, жестко связанный со штоком 9, перемещается вниз, и затвор

10 открывает доступ скважинной жидкости в надпакерное пространство.

В случае выхода из строя насосного оборудования или разгерметизации .устья скважины при увеличении гидро.статического столба жидкости (повышения давления над устройством) поршни

6 и 11 перемещаются вверх, и затвор 10 закрывает доступ жидкости в надпакерную зону.

Во время работы насоса происходит откачка скважинной жидкости из скважины, уровень которой падает до определенной высоты(динамический уровень. Однако в связи с тем, что откачка жидкости идет неравномерно, происходит колебание динамического уровня, и это влияет на работу поршней.

Поршни 6 и 11 постоянно находятся в незначительном возвратно-поступательном движении, и масло, находящееся между поршнями, постоянно смазывает стенки цилиндра, а значит .и уплотнительные элементы 7. В этом случае создаются благоприятные условия для работы уплотнительных эле. ментов, особенно у плавающего порш" ня 11.

При работе поршня 6, жестко связанного со штоком 9 и затвором 10 в его уплотнительные элементы 7 постоянно контактируют со скважинной жидкостью (тяжелые условия работы для уплотнительных элементов) и выходят из строя. При этом скважинная жидкость проникает в камеру, но благодаря наличию масла между поршнями исключен ее контакт с плавающим поршнем 11, что создает нормальные условия для его работы.

При потере герметичности поршня

5 плавающий поршень ll самостоятельно воздействует на шток затвора за счет энергии сжатого газа.

5 973804

Наличие плавающего поршня 11, находящегося в масле, увеличивает надежность работы основного узла устройства - камеры 8 со сжатым газом, позволяет продлить, срок службы уст- s ройства,сократить расходы на ремонт скважины, повысить коэффициент их эксплуатации и увеличить добычу нефти.

6 полненную сжатым газом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы его путем предотвращения разгерметизации камеры со сжатым газом, оно снабжено установленным в камере со сжатым газом плавающим поршнем, причем между поршнями и над плавающим поршнем размещен слой смазки. о

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8644/39 Тираж 623 Подписиое

Филиал ПП0 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для перекрытия скважины, содержащее корпус с пакером, цилиндр с радиальными каналами и сед- 1 лом, поршень со штоком и затвором, образующим с цилиндром камеру, заИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 296883, кл. E 21 В 41/00, 1969.

2. Авторское свидетельство

Р 651120, кл. Е 21 В 43/12, 1976 (прототип).