Устройство для восстановления герметич-ности резьбовых соединений колонн b скважине

Устройство для восстановления герметич-ности резьбовых соединений колонн b скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н832050.Ф

/ ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2 30 4.79 (21) 2 75 б 384/2 2 -0 3 (51)М. Кл.

Е 21 В 29/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230581. Бюллетень № 19 (53) УДК 622 ° 245 °.1(088.8) Дата опубликования описания 2305.81 (72) Авторы изобретения

A. К, Арсеньев, Е.И. Явич, И.В.Ромай .и В;В1-холостов

J

I "1 / !

-!

Северо-Кавказский государственйий научно- иоследовфтельский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

РЕЭЬВОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтега зодобывающей проььпаленности, а именно к устройствам для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважинах.

Известно устройство для восстановления герметичности колойн в скважине, включающее полость -c тампонирующей смесью, перегородку и взрывчатое вещество. Вэрывом разрушается разобщающая перегородка, чем достигается сообщение тампонирующей смеси с местом нарушения герметичности зкс-.

Плуатационной колонны (1).

Однако применение взрывных тампонажных желонок связано с использованием взрывчатого вещества, что представляет определенную опасность при проведении работ и расходовании больших объемов дорогостоящих тампонирующих составов, требующихся цля герметизации резьбовых соединений, Наиболее близким по .техническоМ сущности к предлагаемому является устройство для ликвидации утечки в фезьоовых соединениях насосно-компрессорных и обсадных труб в скважине, включающее корпус с размещенным в нем управляющим узлом, клапанным узлом привода, пакерные узлы, расположенные на расстоянии друг от друга, камеру, содержащую газ под высоким давлением для привода пакеров в рабочее положение, камеру, содержащую состав для изоляции резьбы, перегородку между этими камерами, корпус имеет радиальные и осевые соединяющие пакер-. ные узлы с камерой, содержащий газ и камеру с герметиэирующим составом . с отверстием в корпусе, закрытое хрупким диском (2J.

Однако указанное техническое ре15 шение применимо в скважинах с определенным давлением, а именно: с тем давлением, с которым газ находится в камере, границы применения устройства,ограничены давлением в камере °

20 Кроме того, известное устройство не может быть применимо в глубоких скважинах с аномально-высоким давлением из-за больших затруднений, возникающих при заполнении камеры газом, ввиду необходимости обеспечения скважины мощными компрессорами для нагнетания газа высокого давления,.а также связанных с нарушением герметичности газовой камеры вследствие

ЗО быстрого выхода из строя уплотнений, 832050 разрушающихся под высоким давлением газа в камере.

Цель изобретения — повышение надежности работы при высоких давлениях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для восстановления герметичности реэьбовых соединений колонн в скважине, камера с рабочим агентом для пакера расположена над камерой с герметизирующим составом, а узел.привода выполнен в виде дифференциального поршня, образующего с корпусом кольцевую полость,,сообщающуюся в крайнем нижнем положении с полостью пакеров через радиальный и осевые каналы корпуса.

Кроме того, узел управления выполнен в виде камеры, гидравлически связанной со скважинным пространством и через подпружиненный клапан — c надпоршневой полостью узла привода.

Устройство для восстановления герметичности разьбовчх соединений колонн в скважине содержит размещенный в корпусе 1 узел привода, состоящий иэ дифференциального поршня

2, образующего с корпусом 1 кольцевую полость 3, узел управления, выполненный в виде камеры 4, гидравлически связанной каналами 5 со скважинным пространством и через подпружиненный клапан 6 с надпоршневой полостью 7 узла привода.,Цифференциальный поршень 2 в верхней и нижней части имеет уплотнения 8 и 9. Корпус 1 имеет камеру 10 заполненную рабочим, агентом для пакеров 11, 12 и камеРУ

13 для герметиэирующего состава камеры 10 и 13 разделены перегородкой

14. Корпус 1 выполнен иэ нескольких частей, между которыми для обеспече ния герметичности их соединения установлены уплотнения 15 и 16. Цля сообщения камеры с рабочим агентом с полостью пакеров 12 и полости с герметизирующим составом с выходным отверстием 17, выполнены осевые 18 и радиальные 19 каналы. Выходное отверстие 17 перекрыто мембраной 20.

В нижней части устройства имеется наконечник 21. Между пакерами 11 и

12 установлен локатор 22. Цля спуска устройства применяется канат 23.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважи ну камеру 13 герметиэирующего состава и каналы корпуса 18 и 19 заполняют герметиком до тех пор, пока последний не начнет выливаться через отверстие 17 наружу. Тогда отверстие

17 закрывают хрупким элементом— мембраной 20. Камеру 13 сверху перекрывают перегородкой 14. Камеру

10 заполняют рабочим агентом — паркерной жидкостью, вставляют дифференциальный поршень 2 и .вворачивают узел управления.

Подготовленное к работе устройство спускают в скважину на канате 23 нем ного ниже предполагаемого места нарушения. Затем устройство приподнимают до упора локатора 22 в муфтовое соединение обсадной колонны. После упора локатора 22 в муфтовое соединение обсадной колонны натяжением каната

23,преодолевая усилие подпружиненного клапана б сообщают полость 7 со скважинным пространством. При этом скважинная жидкость через каналы 5, камеру 4 и отверстие клапана попадает в полость 7 и начинает давить на дифференциальный поршень 2, приводя последний в движение. При движении дифференциальный поршень 2 проталкивает пакерную жидкость, находящуюся в полости пакерной жидкости 10, через радиальные каналы 19 и 18 в полости пакеров 11 и 12. Благодаря дифферен20 циальному поршню 2 давление в пакерах 11 и 12 становится больше, чем давление в скважине, в результате чего устройство надежно пакеруется в колонне.

25 Лод давлением дифференциальный поршень 2 движется вниз и перекрывает радиальный канал 19 полости 10, чем достигается изоляция пакерных . полостей, далее доходит до перегородки 14, разрывает ее и продолжает свое движение. При этом мембрана 20 разрушается и герметик выдавливается в поврежденное муфтовое соединение. .Цифференциальный поршень 2 продолжает двигаться до крайнего нижнего положения, в котором проточка дифференциального поршня 2 совместится с радиальным каналом 19 полости 11. При этом каналы пакерной жид40 кости сообщаются с кольцевой полостью 3 и давление. в верхнем и нижнем пакерных узлах резко падает, чем достигается распакеровка.

После срыва локатора муфт устройство на канате 23 поднимают на дневную поверхность.

Технико-экономическая эффективность заключается в обеспечении на дежности работы устройства в широком диапазоне давлений нефтяных и газовых скважин.

Формула изобретения

1. Устройство для восстановления герметичности резьбовых соединений колонн в скважине, содержащее узел управления, узел привода, пакеры, камеру с рабочим агентом для пакера, камеру с герметизирующим составом, перегородку между камерами, корпус с осевыми и радиальными каналами для рабочего агента пакера и герметизирующего состава,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения на832050 нежности работы при высоких давлениях, камера с рабочим агентом для пакера расположена над камерой с герметизирующим составом, а узел привода выполнен в виде дифференциального поршня, образующего с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся в крайнем нижнем положении с полостью пакеров через радиальный и осевые с каналы корпуса, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел управления выполнен в виде камеры, гндравлически связанной со скважинным пространством и через подпружиненными клапан — с надпоршневой полостью узла привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клеев А.М. и др. Новые методы повышения качества разобщения пластов при,бурении нефтяных скважнн.

Бугульма, 1975, с. 112-118.

2. Патент США Р 2715943, кл . 166-63, опублик. 1955 (прототип).

8I

М

2д

22

18

f2

ВНИИПИ Заказ 3025/19

Тираж 627 Подписное

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