УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА В СКВАЖИНЕ Российский патент 2005 года по МПК E21B33/12 

Описание патента на изобретение RU2247223C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для изоляции межтрубного пространства в скважинах при проведении гидравлического разрыва пластов, закачке жидкости, газа или изоляционных растворов под давлением для повышения нефтеотдачи пластов и при ремонтно-изоляционных работах.

Известно устройство, включающее полый корпус с радиальным отверстием, манжету, втулку-толкатель, размещенную на корпусе с возможностью взаимодействия с манжетой, конус, установленный на корпусе с возможностью осевого перемещения, цилиндр, соединенный с конусом, плашки с плашкодержателем, установленные на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, храповик для фиксации втулки-толкателя относительно конуса и плашек с плашкодержателем, упорную гильзу, соединенную с корпусом над манжетой, и седло с шаром, помещенное в корпусе [1].

Недостатком известного устройства является сложность в изготовлении, высокая себестоимость, а главное недостаточно высокая надежность в работе из-за частого отказа основного узла устройства - храповика, не обеспечивающего 100% жесткой фиксации втулки-толкателя относительно корпуса при установке устройства в скважине. Кроме того, устройство необходимо комплектовать гидравлическим якорем сверху для предотвращения перемещения устройства вверх при закачке жидкости, газа или изоляционного раствора под давлением в скважину.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, включающее полый корпус с кольцевой канавкой и рядом радиальных отверстий, втулку-толкатель с радиальными отверстиями, манжеты, цилиндр, кольцевой конус, упорную гильзу с отверстием в стенке, образующую с корпусом кольцевую полость, храповик, стопорное кольцо, плашки, плашкодержатель, муфту, седло с шаром, кулачки, срезные штифты [2].

Недостатком известного устройства являются также относительно невысокая надежность в работе из-за частого отказа храповика, не обеспечивающего 100% жесткой фиксации втулки-толкателя относительно корпуса при установке устройства в скважине. Кроме того, устройство сложно в изготовлении, имеет высокую стоимость и необходимость комплектования гидравлическим якорем сверху для предотвращения перемещения устройства вверх при закачке жидкости, газа или изоляционного раствора под давлением в скважину.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности устройства, упрощение устройства конструктивно и снижение его себестоимости, а также увеличение производительности добывающих скважин за счет исключения простоя нагнетательных скважин и снижение материальных затрат за счет повторных, многократных установок новых или отремонтированных устройств.

Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для изоляции межтрубного пространства в скважине включает полый корпус с рядом радиальных отверстий, манжету, втулку-толкатель, размещенную на корпусе с возможностью взаимодействия с манжетой, конус, установленный на корпусе, цилиндр, соединенный с конусом, плашки с плашкодержателем, установленные на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, седло и срезные винты, согласно изобретению в плашкодержателе выполнены дополнительные сквозные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении, внутренняя полость плашкодержателя сообщена с внутренней полостью корпуса рядом радиальных отверстий, во втулке-толкателе выполнены сквозные радиальные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении, причем втулка-толкатель жестко закреплена на корпусе, а ее внутренняя полость сообщена с межтрубным пространством под манжетой.

На фиг.1 изображен общий вид устройства перед установкой в скважине; на фиг.2 - то же, в процессе установки в скважине перед срезом винтов, удерживающих седло; на фиг.3 - то же, в рабочем положении после установки в скважине.

Устройство состоит (фиг.1) из полого корпуса 1 с рядом радиальных отверстий А, одной или нескольких манжет 2, втулки-толкателя 3 со шлипсами 4, конуса 5, цилиндра 6, проставочного кольца 7, плашкодержателя 8 с плашками 9, шлипсами 10 и срезными винтами 11, упора-центратора 12 и седла 13 со срезными винтами 14.

Герметизация контактных поверхностей между деталями устройства обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами, изображенными на фиг.1-3.

Устройство работает следующим образом (фиг.2 и 3). После спуска устройства на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 15 в обсадную колонну 16, с устья скважины в НКТ 15 бросают шар 17 на седло 13 и создают избыточное давление во внутренней полости устройства, которое через ряд радиальных отверстий А корпуса 1 передается на шлипсы 10, выдвигая их до упора в обсадную колонну 16. Величина создаваемого избыточного давления достаточна для заякоревания плашкодержателя 8 шлипсами 10 в обсадной колонне 16 и заведомо меньше давления среза винтов 14, удерживающих седло 13 с шаром 17. Не сбрасывая избыточного давления в НКТ 15 разгружают часть их веса на плашкодержатель 8, предварительно срезав винты 11. Конус 5 раздвигает плашки 9 и прижимает их к обсадной колонне 16, на которую фактически передается вся величина разгруженной части веса НКТ 15. Повышают избыточное давление в НКТ до среза винтов 14, при этом седло 13 с шаром 17 подают на забой скважины.

Устройство установлено и может быть использовано по своему назначению для изоляции межтрубного пространства между НКТ 15 и обсадной колонной 16 при проведении различных технологических операций в скважине по повышению нефтеотдачи пластов.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить надежность и долговечность устройства, существенно упростить устройство конструктивно, уменьшить его себестоимость и, как следствие этого, увеличить производительность добычи нефти за счет исключения простоя скважин и снизить материальные затраты, связанные с ремонтом и простоем скважин при промышленном внедрении данных устройств на нефтяных и газовых месторождениях.

Источники информации

1. Каталог оборудования для эксплуатации газовых скважин. М. ЦИНТИХимнефтемаш, 1982, с.24-25.

2. Патент Российской Федерации №2068074, 1994 г.

Похожие патенты RU2247223C1

название год авторы номер документа
ПАКЕР 1994
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Палий Виктор Остапович
  • Антипов Виталий Николаевич
RU2068074C1
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
ПАКЕР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ 2008
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Ванифатьев Владимир Иванович
  • Володин Алексей Михайлович
  • Терентьев Сергей Владимирович
RU2366798C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЧКИ РЕАГЕНТОВ В СКВАЖИНУ 2008
  • Цыбин Сергей Анатольевич
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Коротаев Юрий Арсеньевич
  • Чудаков Георгий Флавьевич
RU2387797C1
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
РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР 2011
  • Бекетов Сергей Борисович
  • Карапетов Рустам Валерьевич
  • Акопов Арсен Сергеевич
  • Машков Виктор Алексеевич
  • Величко Игорь Александрович
RU2483192C1
РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР 2012
  • Бекетов Сергей Борисович
  • Машков Виктор Алексеевич
RU2507375C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ 1993
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Антипов Виталий Николаевич
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Цыбин Сергей Анатольевич
RU2071545C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 247 223 C1

Реферат патента 2005 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для изоляции межтрубного пространства в скважинах при проведении гидравлического разрыва пласта, закачке жидкости, газа или изоляционных растворов под давлением для повышения нефтеотдачи пластов и при ремонтно-изоляционных работах. Обеспечивает повышение надежности, долговечности и снижение себестоимости устройства. Сущность изобретения: устройство включает полый корпус с рядом радиальных отверстий, манжету, втулку-толкатель, размещенную на корпусе с возможностью взаимодействия с манжетой, конус, установленный на корпусе, цилиндр, соединенный с конусом, плашки с плашкодержателем, установленные на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, седло и срезные винты. Согласно изобретению в плашкодержателе выполнены дополнительные сквозные радиальные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении. Внутренняя полость плашкодержателя сообщена с внутренней полостью корпуса рядом радиальных отверстий. Во втулке-толкателе выполнены сквозные радиальные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении. Втулка-толкатель жестко закреплена на корпусе, а ее внутренняя полость сообщена с межтрубным пространством под манжетой. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 247 223 C1

Устройство для изоляции межтрубного пространства в скважине, включающее полый корпус с рядом радиальных отверстий, манжету, втулку-толкатель, размещенную на корпусе с возможностью взаимодействия с манжетой, конус, установленный на корпусе, цилиндр, соединенный с конусом, плашки с плашкодержателем, установленные на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, седло и срезные винты, отличающееся тем, что в плашкодержателе выполнены дополнительные сквозные радиальные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении, внутренняя полость плашкодержателя сообщена с внутренней полостью корпуса рядом радиальных отверстий, во втулке-толкателе выполнены сквозные радиальные отверстия, в которых установлены шлипсы с возможностью выдвижения в радиальном направлении, причем втулка-толкатель жестко закреплена на корпусе, а ее внутренняя полость сообщена с межтрубным пространством под манжетой.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2247223C1

ПАКЕР 1994
  • Цыбин Анатолий Андреевич
  • Торопынин Владимир Васильевич
  • Палий Виктор Остапович
  • Антипов Виталий Николаевич
RU2068074C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ 1992
  • Шаяхметов Ш.К.
  • Габдуллин Р.Г.
RU2054523C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН 1992
  • Колотов А.В.
  • Шуплецов В.А.
  • Абатуров С.В.
RU2026957C1
Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины 1990
  • Шумега Степан Васильевич
SU1778271A1
Способ разобщения межтрубного пространства скважины 1979
  • Качмар Юрий Дмитриевич
  • Егер Дмитрий Александрович
  • Костур Иосиф Николаевич
  • Любомирова Елена Гурьевна
  • Шокалюк Владимир Алексеевич
  • Меркурьев Анатолий Борисович
SU861553A1
US 3180419 A, 27.04.1965
US 3433303 A, 18.03.1969.

RU 2 247 223 C1

Авторы

Цыбин С.А.

Цыбин А.А.

Даты

2005-02-27Публикация

2004-04-13Подача