Разбуриваемый пакер и посадочный инструмент

Разбуриваемый пакер и посадочный инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для крепления и эксплуатации скважин. Цель - повышение надеж егбти работы за счет исключения вращейия и растяжения колонны без подъемных труб в процессе установки пакеров, а также повышение функциональных возможностей посадочного инструмента за счет многократного использования. Разбуриваемый пакер содержит полый ствол (ПС) 1 с радиальными отверстиями а и нижним переводником (П) 2 с посадочной резьбой б на внутренней поверхности в нижней части, установленный на ПС 1 верхний переводник

Соаэ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, SU,, 1747674A1 (s>>s Е 21 8 33/12

ГОСУДЮЕВЕННЫй КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНЙЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а . о

6 ьь

1ф

Я ьь ф ь го

24

20.1 .. -;..:: - -. 2 (21).4726632/03 - - . - .: - (57) Изобретение относится к нефтегазодо(22) 02.08.89 . -"-:: ..:-:: - . - бывающей промышленности и предназна(46) 15.07 92. Бюл.%26,: .: . чена -для креплеййя" и эксплуатации (71) Особое конструкторское бюро ho проек- скважин. Цель - повышение надеж Жти ратироаанию-нефтегазодобывающих маШин и боты за счет исключения вращеййя и растяоборудования:: - - -.- - . жения колонны без йодьемных труб в (72) ХЛО.Ахмедов, Г.М.Гулиев и C.B.Га Фиев процессе установки пакеров, а также повы(56) 622.245;4 (088.8) ::.: : .. шение функциональных возможностей по(56) Композит-каталог фирмы "Бейкер" за . садочного инструмента за счет

1984/85 r, Т. 1, с.508, 524. — -.. многократного использования. РазбуриааеКомпозит-каталог фирмы "Бейкар" за мый пакер содержит полый ствол (ПС) 1 с

1984/85 гг. Т.1, с.514 — 515.: - - радиальными отверстиями "а" и нижним переводником (П) 2 с посадочной резьбой "б" (54) РАЗБУРИВАЕМЫЙ flAKEP И ПССА- на внутренней поверхности в нижней части, ДОЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ(Т " установленный на ПС1 верхний переводник

1747674 нбм П 2 взаимодействует с посадочной резьбой "е" цанги 33, а каналы мам ПС 1 совмещаются с каналами "r" корпуса 25.

П 3 с верхней плашкой 4, кожух 5 с поршнем . 6 и стопорным узлом (СУ), нажимной уплотнительный. элемент 8, нижнюю плашку 9 и дополнйтельнйй поршень 11 со СУ, соединенный с плашкой 9. Посадочный инструСобранный инструмент на колонне подъемных труб опускают в скважину на требуемую мент содержит полый корпус 25 с глубину. После создания в колонне труб израдиальными„к®аралами "r", П 26 в верхней части и уплотйительными элементами 27 и

28 на внешней поверхности и кожух 32 с быточного давлейия поршень 6. сжимая элемент 8, выводит верхнюю плашку 4 в рабочее йоложемие, а поршень 11, перемеобоймой в вйде цанги 33. Каждый элемент щаясь совместно с кожухом 5, выводит последней размещен в г>нтветнотм продоль- плашку 9 в рабочее положение. Конечные ном сквозном пазу кожуха 32 и вИйолонен с йоложейия поршпней 6 и 11 фиксируются СУ посадочной резьбой "е" на внешней повер-.. 7 и 12 соответственно. После пакеровки хности. Первоначально посадочный инстру- проводят необходимые работы rio осваивамент устанавливают во внутреннюю ниюскважины.2с.п.ф-лы,5ил; полость I1C 1. Прй этом посадочная резьба

Изобре1енэие относится к области неф- поршень 11 Сто стойорнйм укзтлом 12, уста тегазодобывающей промытшленноитсти, а новленный в кольцевой камере "в"riîä ра- . именно к оборудованию для креплейия и :: диальными отверстиями "а" полого ствола1 . эксплуатации скважтин.:: :

Цель изобретения - поивйшенипе надеж- 5 ством среднйх элементов,13. Каждатя плаш НОСТИ В рабОтв За СЧЕТ ИСтКЛЮЧЕкНИэя-аэращЕ- Ка 4 И 9 ВйтйтОЛНЕНа В ВИДЕ ОтдЕЛЬНЫХ -.ниЯ и РаСтЯжениЯ колонны поДъемныхтРУб элементов клитновопгО типа, РазмещейнОх в -вйроцоессеустановки йакера, атакже повы- плашкодержателях 10, установленных йа шение фунткционтальных возможнокстей по- полом стволе 1, а стопорный узел 7 и 12 садочного ::инструмента за счет 10 каждого поршня 6 и 11 выполнен в аиде

Нафиг 1 изображен разбуритваемый па- го ствола 1, причем основной. и дополни- кет, разрез;нафиг2-полыйкорпуссуплот-... тельный поршйй 6 и 11 установлены с нительнымй элементами посадснйого возтможйостью перремещенйя в противопоийструмента; на фиг.3 — узел фиксации по- 15 ложных направлениях, Нажимной уплотнисадочного инструмента; на фиг.4- разбури- тельный элемент 8 посредством защитных ваемый пакет с посадочнтым инструментом: шайб14 ;промежуточййхшайб15иопорнийх ..- в йсходйом положении; .на фиг,5 — снятйе втулок 16 в нижней части соединен а поршразбуриваемого пакера с прйметнением нем 6, а в верхней части через йих- с кону;. фрезерного инструмента для разбуривания. 20 сом 17, установленунпьIÌ íà ïîëîì ñòâîëå t u . связанномк с верхней йлашкой 4 срезным

Разбуриваемыкй пакер содедржит полый элементом 18. Каждые защитная шайба 14 и ствол 1 с радиальными отверстиями "а" и опорная втулка 16 соединены между собой нижним переводником 2 с посадочной резь- срезнь м штифтом 19, Поршень 6 имееит гербой "б" на внутренней йоверхностй в ни>к- 25 метизирующиекуйлотнения 20. Между паней части, установленный на гй)лом: стволе лым стволом 1 "и нйжним

1 верхний переводнйк 3 с верхней плашкой плашкодержателем 10 установлена втулка

4 в нижней части, кожух 5, установленный 21, связанная с плашкодержателем 10 срез, . на полом стволе 1 и образующей с послед- . ными винтами 22у Поршень 6 соединен G ним кольцевую камеру "в", связанную с по- 30 кожухом 5 срезными элементами 23, а долостью ствола радиальнймй оттиерстиямки полйительнйй поршень 11 сотедйнен с кожу-.

"а", размещенный в кольцевой камере "в" хом 5 винтами 24. кожуха 5 поршень 6 со стопорйым узлом 7, Посадочный инструмент содержит йонажимной уплотнительный элемент 8; уста- лый корпус 25 с рзДиальйытми каналами "r" новленный на полом стволе 1 между верх- 35 -и rieреводникому 26 в верхйей Части, уплот- ней плашкой 4 и поршнем 6, ййжнююд нительныеэлементы 27, установленные на плашку9, установлейную под нажимйымуп- полом корпусе 25 над радиалтьными какалалотнительным элементом 8 на полом ctsorle ми "r, дополнительные уплотнительные1, ППЕШКОдЕриптЕПИ 10, дОПОПНИктЕЛЬНйй ЭЛЕМЕНТЫ 28, уетЕНОЕйЕННЫЕ НЕ ПОЛОМ

1747674

10

25 карп; е 25 под его радиальными каналами г", узел фиксации, выполненный в виде двух втулок 29 и 30, установленных одна в другой и закрепленных между coGa, : фиксатором 31, кожух 32 с обоймой. установленный на внешней поверхности в»»утрен»»ей втулки «9 v иыполнг;-»ный с ирод;«»ь»ыми сквозными пазами, а обойма выполнена в виде цанги 33, установленной на внешней поверхности верхней части кожуха 32, приче л каждый элемент цанги 33 размещен в ответном продольном сквозном пазу кожуха 32. Внешняя втулка 30 в верхней части соединена с полым корпусом 25, а в нижней — с кожухом 32. Кожух 32 выполнен с разрядными отверстиями "д" и нижней частью соединен с перевпдником 34. Каждый элемент цанги 33 выполнен с посадочной резьбсй

"е" на внешней поверхности. Между внутренней втулкой 29 и кожухом 32 в нижней части установлена втулка 35, взаимодействующая с цангой 33 при крайнем верхнем положении внутренней втулки 29; Пакер имеет также герметизирующие элементы

36.

Разбуриваемый пакер с йосадочным ин струментом работает следу»ощим образом.

Первоначально посадочный::.»»» тру- мент устанавливают со. внутреннюю полость ствола 1 разбуриваемого пакера. При этом посадочная резьба "б" нижйего переводника 2 взаимодействует с посадочной резьбой "е" цанги 33, а радиальные отверстия "а" полого, ствола 1 аовмеща»отся с радиальными каналами "г" полого корпуса 25.

В собранном виде разбуриваемый пакер с посадочным инструментом и скважинным оборудованием (не показлно) на vолонне подъемйь»х труб спускают в скважину на требуемую глубину и после обвязки устья скважины при помощи тросовой техники во внутреннюю втулку «9 устанавливают приемный клапан (не показан), перекрыва»ощий центральный проход. В колонне подъемных труб создают избыточное давление, под действием которого через радиальные отверстия "а", радиальные каналы "г" и кольцевую камеру "в" поршень 6 и дополнительный поршень 11 перемещаются в противоположных направлениях., срезая срезные элементы 13, 23 и 18. При этом поршень 6, сжимая нажимной уплотнительный элемент 8, посредством конуса 17 вы- . водит верхнюю плашку 4 в рабочее положение, а дополнительныи поршень 11, перемещаясь совместно с кожухом 5, выводит нижнюю плашку 9 в рабочее положение, При дальнейшем повышении давления срезают срезные штифты 19, а защитные шайбы 14 и промежуточные шайбы 15 диаметрально расширяются, защищая от затекания нажимной уплотнительный элемент 8 и создавая условия для дальнейшего его сжатия до установленного предела. Конечные положения поршня 6 и дополнительного поршня 11 фиксируются стопорными узлами 7 и 12 соответственно. После пакеровки избыточное давление внутри колонны подъемных труб снижают до нуля и при помощи канатной техники извлекают прием»ты»» клапан. Проверяют герметичность надпакерной и подпакерной зоны путем созданий избыточого давления в затрубье и в колонне подъемных труб, После этого осваивают скважину с последующим вводом ее в эксплуатацию. В случае необходимости извлечения скважинного оборудования возможны три варианта отсоединения посадочного инструмен т а от разбуриваемого пакера, Первый вариант — гидравлическое отсоединение. Для этого разобщают внутритрубную полость от затрубья, например вышеизложенным способом, и создают избыточное давление внутри колонны подье»»ных труб, За счет разности площадей торцовых участков внутренней втулки 29 последняя, перемещаясь в крайнее верхнее положение, посредством втулки 35 прижи30 мает цангу 33 к внешней своей поверхности и сообщает затрубную полость через разрядные отверстия "д" кожуха 32 с полостью корпуса 25. При этом посадочная резьба "е" цанги 33 отсоединяется от посадочной резь35 бы "б" нижнего переводника 2. Такое положенйе внутренней втулки 29 фиксируется фиксатором 31. Затем поднимают колонну подъемных труб и посадочный инструмент со скважинным оборудованием.

Второй вариант — при помощи тросовой техники. Для этого в колонну подьемных труб спускают толкатель циркуляционного клапана (не показан), который входит в зацепление с верхней частью внутренней втулки 29, создавая условия для нанесения механических ударов гидрояссом вверх до выхода из зацепления толкателя циркуляционног0 клапана с внутренней втулкой 29, что является информацией о перемещении внут речней втулки 29 в крайнее верхнее положение, при котором посадочный инструме» т выходит из зацепления с разбуриваемым пакером аналогично гидравлическому отсоединению, Третий вариант (запасной) — путем вращения колонны. Для этого колонну подъемных труб вращают влево. При этом посадочный инструмент вращается относительно разбуриваемого пакера. Цанга 33 своей посадочной резьбой "е" выходит из

7,, . - . 1747674 " 8 зацепления с.посадочной резьбой "б" ниж- на полом корпусе йоду верхней плашкой него переводника 2 и разъединяет посадоч- верхнего первводника и поршнем нижнюю, ный инструмент от разбуриваемого пакера. плашку, установленную йод наживным jï-.-Повторное соединение посадочного инстру-: лотнительйым элементом на nonoii корпусе,: " мента с разбуриваемым пакером произво- 5 отличающийся тем, что, с целью:дят автоматически. Цанга 33 посадочного повышенйя надежности в работе за счет инструмен разбуриваемогойакера, сжимается.а ее по-: ны подъемных труб в процессе установки . садочная резьба "e", проскальзывая вниз по " разбуриваемого пакета, рн снабжен плаш посадочной резьбе "б™ нижнего йереводни- 10 кодержателями, и дополнительным порщ - .

При необходимости снятия раэбуривае- установленным в кольцевой каМере:кожуха мого пакера на бурильных трубах (не пока- - под радиальными отверстиями полога ств инструментдля разбуривания. Прй этом ло- 15 дая плашка выполнейа в виде отдельйых - - вания вводят в полость ствола 1 плашкодержателях, уСтановленных на по-,его части. При раэбуривании полый ствол-1 лены с возможностьв- перемеЩения в . " автоматически захватывается фрезерным " противоположных "направленйях, а нижний ную колонну приподнимают. При этбм па- 25 садочной резьбой на внутренней поверхйо-,, .,:лый ствол .1 разбуриваемого-пзкера сти; водника 2 перемещает вверх втулку 21, Сре- . щий полый корпус c ðeäéàëüíûìè каналами, Втулка 21, перемещаясь вверх, выводйтсво- 30 на полом корпусе íад радиальными. канала- . нйжней плашки 9 ние для снятйя разбуриваемого пакера os.-.: .,: . повышеййя функциональных возможностей: ществляют путем йеремещения вниз 35 посадочного ийструмента за счет много-., бурильной колонны,".-".::: -:: - ..: кратного использования, он снабжен кояфхом с обоймой и дополнительными

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я,.:- :-;;:-:- ": .... уплотнительнйми элемейтами, ycraHîáëàí-1,. Разбуриваемый пакер, включающий -- ными На полом корпусе под его радиальйыполый ствол с радиальйыми отверстйями и 40 ми каналами, узел фиксации вйполнен в нижним переводником, установленный на: видедвух втулок, установленныходна säðóполом стволе верхний переводник с верх- гой и закрепленных между собой, кожух усней плашкой в нижней частй. кожух. уста- . 1ановлен на внешней поверхности новленный на полом стволе и образующий - внутрейней втулки и выполнен с продольныс йоСледним кольцевую камеру, связанную 45 ми сквозными пазами, а обойма выполнена с полость|о ствола радиальными отверстия- в виде цанги, установленной на внешней ми, размещенйый в кольцевой камере кожу- поверхности верхней части кожуха, причем ха поршень состопорным узлом, нажимной каждый элемент цанги размещен в ответуплотнительный элемент, установленный ном продольном сквозном пазу кожуха.

1747674

1747674

1747674

f0

1747674 б

17

1б

4 ь ф э

И

Q f0

2?

?1. Составитель С. Морозов

Редактор Э. Слиган Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Ю ф

1 ъ с

;3 ь 4сз М, ф

18

14

16 б

1>

1д

2?

5

1,7

14

14

16

3

2?

1д

21