УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2004 года по МПК E21B33/13 E21B33/12 

Описание патента на изобретение RU2235851C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции и разобщения пластов при заканчивании и эксплуатации скважин, а также для отключения пластов при консервации скважин.

Известно устройство, включающее корпус в виде стакана с радиальным каналом, узел установки в виде труб, связанных с корпусом, обратный клапан, уплотнительный элемент из высокопластичного алюминиевого сплава, ступенчатый патрубок с радиальными каналами и наружной кольцевой канавкой, зафиксированный меньшей ступенью в корпусе на срезных элементах, ступенчатый поршень, имеющий ограничитель его верхнего перемещения и образующий в меньшей ступени патрубка и корпусе подпоршневую полость, заполненную пакерующей жидкостью, и ступенчатую втулку, зафиксированную на корпусе срезными винтами и образующую с его наружной поверхностью и меньшей ступенью патрубка внутреннюю полость, сообщенную с подпоршневой полостью через радиальные каналы ступенчатого патрубка, при этом корпус против наружной кольцевой канавки ступенчатого патрубка с одной стороны и ступенчатой втулки с другой стороны выполнен с радиальными каналами и помещенными в них кулачками, дополнительно фиксирующими ступенчатый патрубок на корпусе в кольцевой канавке при транспортном положении устройства [1].

Недостатками данного устройства являются значительные затраты времени на разбуривание устройства в скважине, а также высокая цена изготовления из-за очень дорогостоящего уплотнительного элемента из высокопластичного алюминиевого сплава.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство, включающее корпус, проходной канал которого перекрыт заглушкой, уплотнительный элемент, нижний и верхний конусы с размещенными на них шлипсами в форме обойм, фиксатор и механизм установки в виде цилиндра с размещенным на нем кольцевым поршнем-толкателем [2].

Недостатками этого устройства являются значительные затраты средств на изготовление и разбуривание, связанные с дорогостоящим и трудно разбуриваемым фиксатором, выполненным из пружинных сталей.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности устройства.

Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для изоляции и разобщения пластов в скважине включает корпус, проходной канал которого перекрыт заглушкой, уплотнительный элемент, нижний и верхний конусы с размещенными на них шлипсами в форме обойм, фиксатор и механизм установки в виде цилиндра с размещенным на нем кольцевым поршнем-толкателем, согласно изобретению фиксатор размещен в механизме установки, который закреплен в корпусе кулачками, взаимодействующими с малой ступенью заглушки, размещенной в цилиндре, причем на корпусе под уплотнительным элементом установлена на срезных элементах втулка, взаимосвязанная с верхним и нижним конусами, а на нижней части корпуса закреплен упор, взаимодействующий с нижним шлипсом.

На фиг.1 изображено устройство в исходном положении; на фиг.2 - то же, после установки в скважине; на фиг.3 - то же, после отсоединения узла установки.

Устройство (фиг.1-3) состоит из корпуса 1, упора 2, втулки 3, шлипсов 4, 5, конусов 6, 7, уплотнительной манжеты 8, заглушки 9, фиксатора, включающего разрезное пружинное кольцо 10 с насечкой на внутренней поверхности и втулку 11, механизма установки в виде цилиндра, выполненного из патрубков 12, 13, соединенных муфтой 14, кольцевого поршня-толкателя 15, срезных элементов 16, 17, 18, 19 и кулачков 20. Герметизация контактных поверхностей между деталями устройства обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами, изображенными на фиг.1-3.

Устройство устанавливается на насосно-компрессорных трубах 21 в обсадной колонне 22 в заданном интервале ствола скважины для изоляции или разобщения пластов.

Устройство работает следующим образом (фиг.1, 2).

В насосно-компрессорных трубах 21 создают давление путем закачки жидкости с устья скважины, которая по отверстию "а" в патрубке 12 поступает в полость кольцевого поршня-толкателя 15, который под действием давления создает осевую нагрузку на срезные элементы 16, 17, 18. При увеличении давления до величины Р1 происходит срез элементов 16 и втулка 3 сдвигает конус 7 под шлипсы 5, которые разрываются по продольным надрезам, выполненным на их наружной поверхности. Шлипс 5 врезается в обсадную колонну 22 и происходит заякоревание устройства от перемещения вниз под действием осевой нагрузки сверху в скважине.

При увеличении давления в насосно-компрессорных трубах 21 до величины Р2>P1 происходит срез элементов 17 и конус 6 сжимает уплотнительную манжету 8 до запакеровки в обсадной колонне 22.

С увеличением давления в насосно-компрессорных трубах 21 до величины Р3>P2 происходит срез элементов 18 и кольцевой поршень-толкатель 15 сдвигает шлипс 4 на конус 6 после их разрыва по продольным надрезам.

Шлипс 4 врезается в обсадную колонну 22 и происходит заякоревание устройства от перемещения вверх под действием осевой нагрузки снизу в скважине.

В период установки устройства в обсадной колонне 22 фиксатор удерживает устройство в "рабочем положении", а после того, как шлипсы 4 и 5 разорвались и врезались в обсадную колонну 22, устройство остается в "рабочем положении" за счет постоянно действующего усилия со стороны сжатой манжеты 8 на конусы 6 и 7, которые удерживают шлипсы 4 и 5 врезанными в колонну.

При возрастании избыточного давления на заглушку 9 до величины Р43 происходит срез элементов 19 и заглушка 9 перемещается вниз до взаимодействия с упором 2. Поэтому при натяжении насосно-компрессорных труб 21 вместе с механизмом установки заглушка 9 не будет удерживать кулачки 20 в исходном положении, т.е. в радиальных отверстиях патрубка 13. При натяжении насосно-компрессорных труб 21 механизм установки отсоединяется от устройства и извлекается из скважины вместе с фиксатором (фиг.3).

После выполнения функционального назначения устройство при необходимости разбуривают. Поэтому металлические детали устройства, подлежащие разбуриванию, изготавливают из легко разбуриваемого металла - чугуна (позиции 1, 3, 4, 5, 6, 7 на фиг.3). Остальные детали (позиции 2 и 9) разбуривать не надо, так как конструкция устройства обеспечивает падение их на забой скважины после того, как будут разбурены конус 6, шлипс 4, манжета 8, втулка 3, часть корпуса 1, часть конуса 7 и часть шлипса 5.

Источники информации:

1. Патент Российской Федерации № 2045657 на изобретение "Мостовая пробка", кл. Е 21 В 33/14, 33/12, 1995 г.

2. Авторское свидетельство СССР № 691552, кл. Е 21 В 33/13, 1979 г.

Похожие патенты RU2235851C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ 2004
  • Цыбин С.А.
  • Цыбин А.А.
RU2255203C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2001
  • Цыбин С.А.
  • Цыбин А.А.
RU2211302C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА В СКВАЖИНУ 2003
  • Цыбин С.А.
  • Цыбин А.А.
RU2215123C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА В СКВАЖИНЕ 2004
  • Цыбин С.А.
  • Цыбин А.А.
RU2247223C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА СКВАЖИН 1994
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Торопынин Владимир Васильевич
RU2095541C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ 1993
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Антипов Виталий Николаевич
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Цыбин Сергей Анатольевич
RU2071545C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ 2003
  • Цыбин С.А.
  • Цыбин А.А.
RU2249094C1
РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР 2006
  • Машков Виктор Алексеевич
  • Кустов Владимир Васильевич
  • Кулиш Дмитрий Николаевич
  • Пивень Олег Александрович
  • Андрианов Григорий Вячеславович
RU2344270C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА В СКВАЖИНЕ 2003
  • Торопынин В.В.
  • Цыбин А.А.
RU2235853C1
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ 2002
  • Торопынин В.В.
  • Цыбин А.А.
RU2194148C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 235 851 C1

Реферат патента 2004 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции и разобщения пластов при заканчивании и эксплуатации скважин, а также для отключения пластов при консервации скважин. Обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности устройства. Сущность изобретения: устройство включает корпус, проходной канал которого перекрыт заглушкой, уплотнительный элемент, нижний и верхний конусы с размещенными на них шлипсами в форме обойм, фиксатор и механизм установки в виде цилиндра с размещенным на нем кольцевым поршнем-толкателем. Согласно изобретению фиксатор размещен в механизме установки. Последний закреплен в корпусе кулачками, взаимодействующими с малой ступенью заглушки, размещенной в цилиндре. На корпусе под уплотнительным элементом установлена на срезных элементах втулка, взаимосвязанная с верхним и нижним конусами. На нижней части корпуса закреплен упор, взаимодействующий с нижним шлипсом. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 235 851 C1

Устройство для изоляции и разобщения пластов в скважине, включающее корпус, проходной канал которого перекрыт заглушкой, уплотнительную манжету, нижний и верхний конусы с размещенными на них шлипсами в форме обойм, фиксатор и механизм установки в виде цилиндра с размещенным на нем кольцевым поршнем-толкателем, отличающееся тем, что фиксатор размещен в механизме установки, который закреплен в корпусе кулачками, взаимодействующими с малой ступенью заглушки, размещенной в цилиндре, причем на корпусе под уплотнительной манжетой установлена на срезных элементах втулка, взаимосвязанная с верхним и нижним конусами, а на нижней части корпуса закреплен упор, взаимодействующий с нижним шлипсом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2235851C1

Пакер разбуриваемый 1978
  • Попов Александр Александрович
  • Асфандияров Халим Ахметович
  • Максимов Александр Николаевич
SU691552A1
СПОСОБ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ 1991
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Ахметов Азат Ахметович
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Шарипов Асхат Миниахметович
  • Гизятов Михаил Яхиевич
RU2053357C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ 1996
  • Рылов Н.И.
  • Захарова Г.И.
RU2112133C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД 1998
  • Сологуб Р.А.
  • Тупысев М.К.
  • Вяхирев В.И.
  • Черномырдин А.В.
  • Черномырдин В.В.
  • Гереш П.А.
  • Добрынин Н.М.
  • Ремизов В.В.
  • Завальный П.Н.
  • Чугунов Л.С.
  • Минигулов Р.М.
  • Салихов З.С.
RU2127807C1
СПОСОБ РАЗОБЩЕНИЯ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
  • Юсупов И.Г.
  • Габдуллин Р.Г.
  • Страхов Д.В.
  • Оснос В.Б.
RU2182644C2
US 3865189 А, 11.02.1975
АВЕТИСОВ А.Г
и др
Ремонтно-изоляционные работы при бурении нефтяных и газовых скважин
- М.: Недра, 1981, с.43-47.

RU 2 235 851 C1

Авторы

Цыбин С.А.

Цыбин А.А.

Даты

2004-09-10Публикация

2003-05-08Подача