Устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине

Устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.08.79 (21) 2809152/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 21 В 33/00

Государственный комитет

СССР о делам изооретений и открытий

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень №3

Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 622.248.. 13 (088.8) /

В. И. Крылов, А. Н. Фурманов и С. Ф. - Петрев .,/

Всесоюзный научно-исследовательск}тй институт по креплению скважин и буровым -растворам .. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ РАСШИРЯЕМОГО

ХВОСТОВИКА В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к креплению скважин и предназначено к использованию при изоляции проницаемых пластов в необсаженных скважинах и ремонте обсадных колонн.

Известно устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине, включающее закрепленную верхней частью на трубах для спуска устройства в скважину полую штангу с поршнем в нижней части и охватывающий поршень цилиндр с расширителем, установленный на штанге с возможностью перемещения (1).

В этом устройстве хвостовик размещен над цилиндром с расширителем, что в аварийных ситуациях может осложнить ликвидацию аварий из-за оставления в скважине массивного цилиндра.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине, вклю- чающее присоединенный к колонне труб цилиндр и размещенный в его полости поршень со штоком в верхней части и расширителем со штангой — в нижней части (2) .

Недостатком известного устройства является сложность технологии закрепления хвостовика, что связано с необходимостью создания в трубах избыточного давления (120 — 150 кгс/см ) для расширения хвостовика, что повышает опасность работ и требует использование наземного источника давления (цементировочного агрегата или бурового насоса).

Цель изобретения — упрощение технологии закрепления хвостовика.

Эта цель достигается тем, что цилиндр выполнен с каналами для сообщения подпоршневой полости с затрубным пространством, -а поршень снабжен механизмом для фиксации его в цилиндре, выполненном в виде подпружиненного в осевом направлении штока с радиально подвижными шарами, размещенными в кольцевых проточках поршня и цилиндра.

На чертеже изображен общий вид устройства в разрезе перед началом закрепления

20 хвостовика.

Устройство включает цилиндр 1 с каналами 2 и 3 и поршень 4 с подпружиненным штоком 5, штангой 6 и расширителем 7.

899850

Цилиндр 1 в нижней части выполнен с кольцевой проточкой 8 на внутренней поверхности, а поршень 4 имеет радиально подвижные фиксаторы, например шары 9, взаимодействующие с кольцевой проточкой 8 цилиндра 1 и штоком 5, выполненным с кольцевой канавкой 10 и выступом 11. Канал 3 выполнен в виде седла 12, а расширитель 7 снабжен клапаном 13.

Между цилиндром 1 и расширителем 7 размещен хвостовик 14. Позиция 15 обозначает сбрасываемый в трубы груз для расфиксации поршня 4 со штангой 6 и расширителем 7. Для облегчения движения в поршне

4 шток 5 выполнен с каналами 16.

Для герметизации штока 5 и поршня 4 предусмотрены уплотнительные элементы 17.

Надпоршневая полость 18 цилиндра 1 сообщена с трубным, а подпоршневая полость

19 через каналы 3 и 2 — с затрубным пространством.

Устройство работает следующим образом.

В поршень 4 вдавливают шток 5 и фиксируют его шарами 9 в нижнем положении.

После этого поршень 4 вставляют в цилиндр

1 до совмещения шаров 9 с кольцевой канавкой 8. В этом положении подпружиненный шток 5 своим выступом 11 выдавливает шары 9 в кольцевую канавку 8 и тем самым поршень 4 фиксируется относительно цилиндра 1. При спуске устройства в скважину трубы не заполняют жидкостью или же заполняют частично. В результате этого давление в подпоршневой полости 19 растет и равно гидростатическому давлению затрубного столба жидкости. При достижении глубины установки хвостовика в трубы сбрасывают груз 15, который вдавливает шток 5 в поршень 4. При этом кольцевая канавка 10 штока совмещается с фиксаторами 9, вталкиваемыми цилиндром 1 в поршень 4, после чего поршень 4 под действием разности давлений в подпоршневой 19 и надпоршневой 18 полостях цилиндра 1 движется вверх с протягиванием расширителя 7 через хвостовик

14. Поршень 4 со штангой 6 и расширителем 7 движутся до тех пор, пока клапан 13 не сядет в седло 12 канала 3. Этим достигается надежное разобщение трубного и затрубного пространства на случай повреждения уплотнительных элементов 17 между цилиндром 1 и поршнем 4 и между поршнем 4 и штоком 5. На этом заканчивается расширение хвостовика 14 с упором его в цилиндр

1 и устройство поднимают из скважины с протягиванием расширителя 7 через оставшуюся часть хвостовика 14.

Предложенное устройство для установки расширяемых хвостовиков в скважинах позволит за счет упрощения технологии путем исключения использования наземных источников давления, например цементировочных агрегатов, и повышения уровня техники безопасности работ на устье повысить эффективность изоляции скважин.

Формула изобретения

2Р

1. Устройство для установки расширяемого хвостовика в скважине, включающее присоединенный к колонне труб цилиндр и размещенный в его полости поршень со штоком в верхней части и расширителем со штан2s гой — в нижней части, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологии закрепления хвостовика, цилиндр выполнен с каналами для сообщения подпоршневой полости с затрубным пространством, а поршень снабжен механизмом для фиксации его в ци30 линдре.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм фиксации поршня выполнен в виде подпружиненного в осевом направлении штока с радиально подвижными шарами, и размещенными в кольцевых проточках поршня и цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3179168, кл. 166 †, опублик. 1965.

2. «Oil Week», т. 17, № 11, с. 23 — 32 (прототип) .

899850

6

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 12113/44

Составитель И. Кепке

Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

113035, . Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4