Устройство для установки расши-ряемых хвостовиков b скважинах

Устройство для установки расши-ряемых хвостовиков b скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 03. 79 (21) 2736309/22-03 (51) М. Кл. с присоедииением заявки ¹

21 В 33/00

Государстве иный комитет

СССР яв делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.81. бюллетень HP 2

Дата опубликования описания 170181 (53) УДК 622.245..4 (088.8). (72) Авторы изобретения

В. И. Крылов, A. Н. Фурманов, С. Ф. Петров и В. И. Мишин

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ РАСШИРЯЕМЫХ

ХВ0СТОВНК0В В CKBAEHHAX

Изобретение относится к креплению скважин, в частности к устройствам для изоляции проницаемых пластов в необсаженных скважинах и ремонта обсадных колонн.

Известно устройство для установки расширяемых хвостовиков в скважинах, включающее полую штангу с поршнем, цилиндр с расширителем и камеру избыточного давления, сообщенную через полую штангу с надпоршневой полостью ци.биндра $1) . Недостатком этого устройства является конструктивная невозможность обеспечения упора хвостовика в цииндр при расширении хвостовика на ину более хода поршня, что приводит к возможности смещения хвостовика при установке его в скважине.

Известно также устройство для уста-20 новки расширяемых хвостовиков в скважинах, спускаемое на трубах, включающее корпус и размещенный в нем поршень со штангой, образующий надпоршневую и подпоршневую полости соответственно с верхней и нижней поперечными перегородками корпуса, расширитель установленный в нижней части штанги; и хвостовик, установленный на корпусе (2g . 30

Недостатком данного устройства является ограниченность регулирования усилия холостого хода поршня со штангой после спуска устройства в скважину из-эа ограниченности механической характеристики пружины для осуществления холостых ходов поршня со штангой, что в условиях черезмерного возрастания сил сопротивления холостому ходу поршня со штангой (задир поршня в цилиндре, попадание инородных частиц между трущимися поверхностями и т.д.) приводит к отказу в работе. Это свидетельствует о невысокой надежности данного устройства для установки расширяемых хвостовиков в скважинах.

Цель изобретения — повышение эффективности.работы устройства за счет возможности использования рабочего давления в трубах для холостого хода поршня со штангой после спуска устройства в скважину.

Поставленная цель достигается, тем, что верхняя перегородка корпуса снабжена фиксирующимся клапаном, установленным с воэможностью взаимодействия его запорного органа с верхней частью штанги при нижнем положении поршня и с самим поршнем в его

796387 верхнем положении, причем поршень в надпоршневой полости имеет площадь большую, чем в подпоршневой полости.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1,над- поршневая полость A которого снабжена уатуцером 2 и клапаном 3 с упругим. элементом 4, например, пружиной, размещенных в канале 5, оборудованном ц фиксатором б. С клапаном 3 через упругий элемент 4 взаимодействует поршень 7. Клапан 3 взаимодействует также с толкателем 8, штангой 9, выполненной с каналами 10, 11 и каналом

12, перекрытым сигнальным клапаном 13 с каналами 14. В нижней части штанга 9 выполнена с кольцевыми канавками и оснащена расширителем 15 с храповиком 16 с возможностью перемещения их по штанге вверх. Поршень 7 имеет в надпоршневой полости A площадь большую, чем в подпоршневой полости В . Верхняя часть цилиндра выполнена в виде камеры избыточного давления С, продолжением которой до g5 устья являются трубы для спуска устройства в скважину. Между корпусом 1 и расширителем 15 размещен хвостовик 17. Корпус 1 в нижней части имеет каналы 18. 30

Устройство работает следующим образом.

После спуска на трубах в скважину хвостовика 17 с устройством для его расширения в трубах путем закачивания З в них,например, жидкости создают и поддерживают избыточное рабочее давление, регистрируемое на устье. Давление в трубах передается через каналы 10 и 11 в подпоршневую полость В.

При этом поршень 7 со штангой 9 под- 49 нимается, вытесняя жидкость из надпоршневой полости А через штуцер

2 в затрубное пространство и втягивая на длину хода поршня расширитель 15 с храповиком 16 в хвостовик g$

17, упирающийся верхним торцом в корпус 1. При подъеме пораень 7 через упругий элемент 4 открывает клапан 3, фиксируемый в верхнем положении фиксатором 6. При этом давление щ в трубах падает. Под давлением в

1 рубах жидкость вытесняется через акал 5, полость А и штуцер 2 в заТрУбное пространство с восстановлением циркуляции на устье, что, как и падение давления, является сигналом окончания рабочего хода поршня 7 со штангой 9 и расширителем 15 с храповиком .1 6. После этого поршень 7 со штангой 9 движется вниз за счет разности усйлий, определяемых произве- N дениями давления в полостях А и В на соответствующие площади поршня 7.

При этом жидкость из полости Б вытесняется через каналы 11 и 10 в тру-, бы, а нижняя часть штанги 9 свободно Я проходит сквозь расширитель 15 с храповиком 16, удерживаемых на месте силами трения с хвостовиком 17. При ,цвижении поршня 7 вниз толкатель 8 проталкивает клапан 3 через фиксатор

6, закрывая канал 5. При этом циркуляция жидкости на устье прекращается и давление в трубах возрастает, что свидетельствует об окончании холостого хода поршня 7 со штангой 9. Для того, чтобы при холостом ходе поршня 7 со штангой 9 в полости A создавалось давление, близкое по величине к давлению в трубах, необходимое обеспечение максимально возможной величины отношения площадей проходных сечений канала 5. и штуцера 2. После закрытия канала 5 клапаном 3 давление в полости A падает, выравниваясь с затрубным через штуцер 2, и поршень 7 со штангой 9, расширителем 15 с храповиком 16 повторяют вышеописанный рабочий ход, за которьм следует холостой ход и т.д.

Рабочие и холостые ходы поршня со штангой, осуществляемые за с .ет непрерывно поддерживаемого путем закачки жидкости избыточного рабочего давления в трубах, автоматически повторяются до тех пор, пока расширитель с храповиком не протянется через весь хвостовик. При холостом ходе поршня 7 со штангой 9 после достижения расширителем 15 крайнего верхнего положения сигнальный клапан 13 сдвигается расширителем 15 по штанге 9, открывая канал 12. При этом давление в трубах резко падает и на устье появляется устойчивая циркуляция за счет вытеснения жидкости из труб через каналы 10, 12, 14 и 18 в затрубное пространство, что является сигналом к сбрасыванию давления в трубах и извлечению устройства из скважины.

Формула изобретения

Устройство для установки расширяемых хвостовиков в скважинах, спускаемое на трубах, включающее корпус и размещенный в нем поршень со штангой, образующий надпоршневую и подпоршневую полости соответственно с верхней и нижней поперечными перегородками корпуса, расширитель, установленный в нижней части штанги, и хвостовик, установленный на корпусе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет возможности использования рабочего давления в трубах для холостого .хода поршня со штангой, верхняя перегородкй корпуса снабжена фиксирующимся клапаном, установленным с возможностью взаимодействия его запорного органа с верхней частью штанги при нижнем

796387

Составитель В Гришанов

А Г Т дH.Áàáóðêà Ко екто М. ШаРоши

638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

113035, Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 положении поршня и с самим поршнем в его верхнем положении, причем поршень в надпоршневой полости имеет площадь болыаую, чем в -подпоршневой полости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сйдоров И..А. Восстановление герметичности обсадных колонн в нефтяных и гаэовых скважинах. ТИТО, сер. "Бурение", М., ВНИИОЭНГ, 1972, с. 56-60.

2 ° Патент CUBA В 3358760, кл. 16614, 1967.