Затрубный пакер-штуцер

Затрубный пакер-штуцер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 541020

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Севе 0детскик

Социалистическщ

Республик.

«

« э

« « « (;, « «,«.

A " „ô (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.73 (21) 1911060/03 (51) М. Кл E 21В ЗЗ/13 с присоединением заявки ¹. ".:.,тро«, i"„;«:«.Iòет

Со «:..т:: У««нистрае СССР ат,1елам изобрете«я«й

««с;;.,сытин (23) Приоритет

О .убликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 06.01.77 (53) УДК 622.245.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Ситдыков, Р. С. Латыпов, Р. Г. Валямов, В. И. Гайдамака, P. М. Гайсин и В. А. Колокольцев

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель (54) ЗАТРУБНЫИ ПАКЕР-ШТУЦЕР

Изобретение относится к технике борьбы с поглощениями промывочной жидкости и цементного раствора при бурении и креплении ск.важин, В процессе бурения скважины в разрезе 5 встречаются пласты, поглощающие промывочную жидкость и цементные растворы. Эти интер валы обычно изолируют проведением заливок цементным раствором.

Однако нередки случаи, когда встречаются 10 интенсивные поглощения промывочной жидкости, так называемые сложные случаи поглощения, которые не удается изолировать даже многократными заливками. Такие зоны ухода промывочной жидкости обычно принято изо- 15 лировать спуском обсадной (технической или экоплуатационной) колонны с последующим цементированием затрубного пространства. Несмотря на значительные объемы закачиваемого цементного раствора за обсадной ко- 20 лонгиной на проектной глубине иногда не оказывается цементного кольца вследствие уходa тампонажного цемента в проницаемую зону. Изоляция поглощающего интервала еще более затрудняется, если в разрезе скважины 25 наблюдается несколько поглощающих и водопроявляющ их пластов, взаимодействующих между собой.

В этих случаях поглощения целесообразно чзолировать раздельно нижний (от башмака 30 колонны до подошвы поглощающего пласта) и верхний (от кровли поглощающего пласта до проектной отметки подъема цемента) интервалы. При этом заполнение верхнего интервала необходимо проводить закачиванием цементного раствора с устья в затрубное пространство скважины.

Известно устройство, используемое для проведения работ в кровле поглощающего пласта, включающее верхнюю муфту, патрубок, поршень и нижнюю муфту с ребрами.

Однако оно не всегда эффективно в работе.

Предложенный пакер-штуцер позволяет регул ировать геометрические размеры сечения затрубного пространства, проводить закачивание тампонирующей смеси с избыточным давлением, достаточным для задавливания всех водоносных горизонтов и исключить недоподъем цемента за обсадной колонной, что позволяет повысить надежность работы устройства.

Предлагаемый пакер-штуцер отличается от известных устройств тем, что поршень выполнен с ребрами перекрытия и клиновидным выступом, взаимодействующим с направляющим пазом, который выполнен в нижней муфте.

На фиг. 1 показан предлагаемый пакерштуцер, продольный разрез; на фиг. 2 — раз541020 рез по А — А на фиг. 1, исходное и рабочее положения; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2.

Пакер-штуцер состоит из верхней муфты 1 для соединения его с обсадной колонной и папр убком 2, между которыми перемещается поршень 3 с ребрами перекрытия и уплотнительной резиновой манжетой 4. Дополнительное уплотнение зазоров между поршнем, пат рубком и верхней муфтой обеспечивается уплотнительными кольцами из эластичной резины. На поршне имеется клино видный выступ, взаимодействующий с направляющим пазом нижней муфты 5, на которой, как и на поршне, имеются ребра перекрытия.

Для снижения гидравлического сопроти влен ия при спуске пакера-штуцера в скважину ребра поршня и нижней муфты соосны, кроме того, на ребрах имеются калиброванные штуцерные каналы для про кач и вания жидкости (см. фиг. 3). Произвольное перемещение поршня при спуске паквра-штуцера предот вращается креплением его к верхней муфте с помощью тарированных болтов 6, ввинченных в отверстия на выступе поршня и ве рхней муфты.

Верхняя муфта и патрубок образуют гидравлическую камеру, давление в которой создается нагнетанием жидкости через отверстие в патрубке с обратным клапаном 7, который фиксируется рез иновым кольцом 8.

Пакер-штуцер устанавливается на обсадной колонне и применяется при проведении двухстадийного комбинированного цементирования скважин.

Глубина установки паркера-штуцера должна соот ветство вать кровле поглощающего пласта, интервалы которого выделяются последовательными опрессовками ствола скважины и закачкой различных жид костей.

Принцип работы пакера-штуцера заключается в следующем.

В конце процесса закачиван ия продавочной жидкости на первой стадии цементирования при достижении давления «стоп», которое передается в осевой гидрокамере на поршень, 5 происходит разрыв тар ированных предохранительных болтов. Поршень перемещается одновременно в осевом и вращательном направлениях благодаря наличию клиновидного выступа на поршне, который скользит по на10 правляющему пазу на нижней муфте и поворачивает на определенный угол ребра поршня относительно ребер нижней муфты. Перемещение поршня прекращается при посадке торцов ребер поршня на торцы нижней муф15 ты и перекрытия зазоров между ребрами поршня и нижней муфты (см. фиг. 2, рабочее положение) . Оставшиеся неперекрытыми калиброванные каналы в ребрах и кольцевое сечение с определенным зазором по радиусу

20 (2 — 3 мм) образуют систему щтуцерных каналов, которые обеспечивают создание необходимого перепада давления для задавливания вышележащих горизонтов.

Надежное перекрытие штуцерных каналов

25 достигаегся добавлением в пер вую порцию цементного раствора гранулированных и волокнистых наполнителей зада нных геометричеок их размеров.

Формула изобретения

Затрубный пакер-штуцер, включающий верхнюю муфту, патрубок, поршень, нижнюю

35 муфту с ребрами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при изоляционных работах, поршень выполнен с ребрами перекрытия и клино видным выступом, взаимодействующим с

40 направляющим пазом, который выполнен в нижней муфте.

541020

А- А осыднпе полежите

А - рабочее nanurewe

bzenl

Риг,.У

Составитель Т. Подберецкая

Техред А. Камышникова Корректор Л. Денискина

1зедактор 3. Ходакова

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 2883/16 Изд. № 1885 Тира>к 690 По >ВНСНОС

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д, 4(5