Устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик м 977682 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03. 81 (21) 3259880/22-03

РЦ М.кл.

Е 21 В 17/00

-с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3011.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30. 11. 82 (Я3) УДК б 22. 24. . 05 (088. 8) Б.В.Крых и П.A.Âëàñîâ (СССР), Грозев Мартин Вытков и Петков Иван Господинов (НРБ) (72) Авторы изобретения

Полтавское отделение Украинского научноисследовательского геологоразведочного института (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕССОВКИ БУРИЛЬНОЙ

КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к бурению скважин, в частности, к устройствам, предназначенным для опрессовки бурилт ной колонны в скважине.

Известно устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине, пред-. ставлякицее собой плавающий клапан с тарированной мембраной, размещаемай в специальном переводнике, который устанавливается в нижней части бурильной колонны над долотом, турбобуром 1).

Недостатками данного устройства являются воэможность закупорки промывочных каналов долота или проходного канала турбобура порванной мембраной, а также необходимость создания давления жидкости в бурильной колонне для разрыва мембраны, величина которого превьтаает давление опрессовки на неопределенное значение. В этом случае бурильная колонна подвергается повторной кратковременной опрессовке при значительно болыаем давлении. 25

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине, включающее корпус, в осевом канале которого неподвижно установлена втулка с окна

Ъ ми в верхней части и обраэукицая в нижней части с корпусом промывочный канал, стакан подпружиненный относительно втулки и имеющий седло под запорный элемент и окна в верхней части g2).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет продолжать бурение после опрессовки и требует подъема бурильных труб из скважины. Кроме того, устройство не всегда обеспечивает свободное вытекание бурового раствора в скважину при подъеме, так как усилие пружины может оказаться недостаточным для обеспечения совпадения окон в обеих втулка».

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства эа счев сокращения числа спуско-подъем" ных операций.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине, включающее корпус, в осевом канале которого неподвижно установлена втулка с окнами в верхней части и промывочными отверстиями в нижней, установленный с возможностью осевого перемещения относительно втулки стакан с седлом

977682 под запорный элемент и окнами в верхней части, снабжено заслонками, установленными между втулкой и стаканом для перекрытия их окон, а стакан в нижней части образует с втулкой камеру, заполненную жидкостью и гид- 5 равлически связанную с осевым каналом корпуса.

Причем заслонки могут иметь фиксатор рабочего положения, выполненный в,.виде корончатой обоймы., 10

Стакан связан с втулкой шариковым пружинным фиксатором.

На фиг. 1 показано устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине, разрезу на фиг.2- 15 сечение А-A на фиг.1; на фиг. 3корончатая обойма.

Устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине состоит иэ корпуса 1, в осевом канале кото- >0 рого неподвижно установлена втулка 2, герметизируемая уплотнительными кольцами 3. Втулка 2 имеет в верхней части окна 4 и промывочные отверстия 5 в нижней части. Внутри втулки 25 с возможностью осевого перемещения относительно нее установлен стакан б, зафиксированный шариковыми пружинными фиксаторами 7. Стакан б имеет седло 8 под эапорный элемент (например, 30 пробку с якорящим узлом) и окна 9 в верхней части. В кольцевом зазоре между стаканом б и втулкой 2 расположены герметизирующие заслонки 10 для перекрытия, окон 4 втулки 2 и 35 окон 9 стакана б. Заслонки 10 зафиксированы корончатой обоймой 11 за счет размещения во впадинах 2 обоймы 11 (фиг. 3). Через окна 9 пере.дается внутритрубное давление на за- 40 слонки 10 при перекрытии проходного канала стакана.

Для лучшей герметизации промывочных окон 4 наружные поверхности заслонок 10 могут быть покрыты элас- 45 тичным материалом, например резиной.

В:yлкa и стакан в нижней части обра зуют кольцевую амортизационную камеру 13, заполненную промывочным раствором или другой жидкостью и гидравлически связанную с осевым каналом корпуса через стравливающий канал 14 в стенке. стакана б.

Устройство работает следующим образом.

В собранном виде, как указано на

4 иг. 1, устройство в компоновке бурильной колонны спускается в скважину, после чего в требуемый момент (сразу после спуска или после определенного времени бурения) произво- 60 дится опрессовка всей бурильной ко« лонны выше места установки устройства. Для этого бурильную колонну приподнимают над забоем, отворачивают ведущую трубу и опускают в бу- 65 рильные трубы запорный элемент, например пробку с якорящим - устройством. После наворота промывочной головки и присоединения нагнетательной линии от насоса, которым производится дальнейшая опрессонка, производят промывку скважины до момента посадки запорной пробки в седло в стакане б. При повышении давления ориентировочно на S-б кгс/см

2 стакан, преодолевая сопротивление шариковых фиксаторов 7, сдвигается вниз до у*ора в бурт втулки, вытесняя при этом жидкость из амортизационной камеры через стравливающий канал 14. Наличие амортизационной камеры предотвращает возникновение гидравлического удара в момент перекрытия проходного канала стакана запорным элементом.

После перемещения стакана в нижнее положение в бурильной колонне создается требуемое давление опрессовки, которое в случае герметичности элементов колонны выдерживается в течение заданного времени. Затем независимо от того, герметична колонна или нет,давление в колонне снижается до нуля.

После этого под воздействием усилия, передаваемого на наружные поверхности герметизирующих заслонок за счет создания избыточного давления в затрубном пространстве или за счет усилия от разности давлений столбов раствора в скважине и в трубах (практически плотность раствора в скважине всегда выше, чем у раствора в бурильной колонне),заслонки выпадают внутрь втулки, открыв верхние промывочные окна. Этим обеспечивается воэможность бесприпятственной циркуляции раствора по бурильной колонне, что позволяет вести работу бурильной колонны без ее подъема, а в случае необходимости подъема труб из скважины происходит вытекание бурового раствора в скважину. Передаче затрубного давления на внутренние поверхности заслонок препятствует заякоренная внутри стакана запорная пробка.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в снижении затрат на опрессовку и устранении потери бурового раствора при улучшении условий труда.

Формула изобретения

1. Устройство для опрессовки бурильной колонны в скважине, включающее корпус, в осевом канале которого неподвижно установлена втулка с окнами в верхней части и промывочными отверстиями в нижней, установленный с возможностью осевого переме9 77682

Составитель В. Родина

Редактор Н. Кешеля Техред Т.Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 9148/41 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щения относительно втулки стакан с седлом под запорный элемент и окнами в верхней части, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет сокращения числа спускоподъемных операций, оно снабжено заслонками, установленными между втулкой и стаканом для перекрытия их окон, а стакан в нижней части образует со втулкой камеру, заполненную жидкостью и гидравлически связанную с осевым каналом корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что заслонки имеют фиксатор рабочего положения, выполненный в виде корончатой обоймы.

3. Устройство по пп.1,и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что стакан связан с втулкой шариковым .пружинным фиксатором.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 370334, кл. В 21 В 17/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 794166, кл. Е 21 В 17/00, 1978.