Устройство установочное Российский патент 2020 года по МПК E21B23/06 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для установки пакера и многопакерных компоновок в обсадной колонне скважины при невозможности передать вес колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) на пакер или при недостаточном весе колонны НКТ.

Известно скважинное устройство для посадки пакера, содержащее гидроцилиндр с верхним и нижним поршнями, соединенными жестко друг с другом и образующими с гидроцилиндром подпоршневые полости, гидравлически связанные через радиальные каналы с полостью скважины за устройством, и полость над нижним поршнем. В верхней части устройство имеет газовую камеру, образованную надпоршневой полостью верхнего поршня, заполненную воздухом под атмосферным давлением и связанную с полостью над нижним поршнем. С нижним поршнем соединены силовой шток и связанная с ним разрывная шпилька, с которой в свою очередь соединен посредством упорной гайки и упругого элемента замкнутый узел, имеющий корпус с плашками (авторское свидетельство СССР №1700197).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность, необходимость применения специальных пакеров и невозможность применения с многопакерными компоновками, устанавливаемыми за одну спуско-подъемную операцию.

Известно посадочное устройство, содержащее переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с закрепленным на нем поршнем, упор, соединенный с нижней частью гидроцилиндра, связанный с упором расположенный на штоке стопорный узел, тягу с наконечником. Устройство снабжено установленным на стволе амортизатором и механизмом, состоящим из связанных между собой разрезной гайки и втулки. Втулка установлена с возможностью перемещения посредством амортизатора. Тяга с наконечником связана со штоком посредством упорной шайбы. Нижняя часть гидроцилиндра соединена с упором посредством нижней втулки (патент РФ №2296852).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность, необходимость применения специальных пакеров и невозможность применения с многопакерными компоновками, устанавливаемыми за одну спуско-подъемную операцию.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простой и надежной конструкции устройства для установки механических пакеров гидравлическим способом, а также обеспечение возможности передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование.

Указанная техническая задача решается устройством установочным, содержащим переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с поршнем, выполненные в стволе гидравлические каналы, шток, связанный с нижней частью ствола и зафиксированный от осевого перемещения при помощи стопорного узла, состоящего из обоймы, связанной с нижней частью гидроцилиндра, и срезных элементов, связывающих обойму и шток, при этом ствол установлен в гидроцилиндре под переводником, в кольцевом пространстве между стволом и гидроцилиндром сверху и снизу – под гидравлическими каналами – установлены уплотнительные узлы, шток зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра при помощи шпонки, установленной внутри обоймы с возможностью осевого перемещения по продольному пазу штока.

Кроме того, уплотнительные узлы состоят из манжетных уплотнений.

Кроме того, ствол со штоком зафиксированы относительно гидроцилиндра в выдвинутом вниз положении для обеспечения перемещения переводника с гидроцилиндром вниз при создании осевого усилия для разрушения срезных элементов.

На фиг. 1 приведена схема устройства установочного в транспортном положении, на фиг. 2 – разрез А–А на фиг. 1, на фиг. 3 – схема устройства установочного в транспортном положении в выдвинутом вниз положении ствола.

Устройство установочное (фиг. 1) содержит гидроцилиндр 1, верхняя часть которого соединена с переводником 2, установленные в гидроцилиндре 1 ствол 3 с поршнем 4, шток 5, связанный с нижней частью ствола 3. В стволе 3 выполнены гидравлические каналы 6. В кольцевом пространстве между стволом 3 и гидроцилиндром 1 сверху и снизу – под гидравлическими каналами 6 – установлены уплотнительные узлы, состоящие из манжетных уплотнений 7, верхние из которых застопорены разрезными кольцами 8 и 9, а нижние упираются в шток 5 и зафиксированы сверху разрезным кольцом 8. На штоке 5 расположен стопорный узел, удерживающий ствол 3 от осевого перемещения при спуске устройства в скважину. Стопорный узел состоит из обоймы 10, соединенной с нижней частью 11 гидроцилиндра 1, и срезных элементов 12 (фиг. 2), связывающих обойму 10 и шток 5. Шток 5 зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра 1 при помощи шпонки 13, установленной внутри обоймы 10 с возможностью осевого перемещения по продольному пазу 14 штока 5.

При достаточном весе колонны НКТ для разрушения срезных элементов 12, но недостаточном для установки пакера, устройство спускают в скважину в выдвинутом вниз положении ствола 3 со штоком 5 (фиг. 3).

Устройство установочное работает следующим образом.

Устройство устанавливают над пакером (на фиг. не показан). Над устройством устанавливают гидравлический якорь (на фиг. не показан) и спускают в скважину на колонне НКТ на заданную глубину. Устройство приводят в рабочее положение созданием избыточного давления в колонне НКТ, предварительно перекрыв проходной канал между пакером и устройством, в результате чего гидравлический якорь упирается в стенки обсадной трубы, а ствол 3 со штоком 5 перемещаются вниз относительно гидроцилиндра 1, срезая срезные элементы 12, и далее происходит перемещение нижеустановленного пакера до посадки.

При спуске устройства в скважину в выдвинутом вниз положении ствола 3 (фиг. 3) сначала создают осевую сжимающую нагрузку для среза срезных элементов 12, в результате чего гидроцилиндр 1 перемещается вниз относительно ствола 3 до упора переводника 2 в торец ствола 3, затем созданием избыточного давления в колонне НКТ приводят в движение ствол 3 со штоком 5 до посадки пакера.

Установка шпонки 13 фиксирует шток 5 от проворота относительно гидроцилиндра 1, что обеспечивает возможность передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование (пакер).

Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую и надежную конструкцию, обеспечивающую установку в скважине пакера или многопакерной компоновки гидравлическим способом при невозможности передать вес НКТ на пакер или при недостаточном весе колонны НКТ для установки пакера, а также обеспечивающую возможность передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для установки пакера и многопакерных компоновок в обсадной колонне скважины при невозможности передать вес колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) на пакер или при недостаточном весе колонны НКТ. Техническим результатом является создание простой и надежной конструкции устройства для установки механических пакеров гидравлическим способом, а также обеспечение возможности передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование. Устройство установочное содержит переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с поршнем, выполненные в стволе гидравлические каналы, шток, связанный с нижней частью ствола и зафиксированный от осевого перемещения при помощи стопорного узла, состоящего из обоймы, связанной с нижней частью гидроцилиндра, и срезных элементов, связывающих обойму и шток. Ствол установлен в гидроцилиндре под переводником. В кольцевом пространстве между стволом и гидроцилиндром сверху и снизу – под гидравлическими каналами – установлены уплотнительные узлы. Шток зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра при помощи шпонки, установленной внутри обоймы с возможностью осевого перемещения по продольному пазу штока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установочное устройство для установки пакера и многопакерных компоновок в обсадной колонне скважин, содержащее переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с поршнем, выполненные в стволе гидравлические каналы, шток, связанный с нижней частью ствола и зафиксированный от осевого перемещения при помощи стопорного узла, состоящего из обоймы, связанной с нижней частью гидроцилиндра, и срезных элементов, связывающих обойму и шток, отличающееся тем, что ствол установлен в гидроцилиндре под переводником, в кольцевом пространстве между стволом и гидроцилиндром сверху и снизу - под гидравлическими каналами - установлены уплотнительные узлы, шток зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра при помощи шпонки, установленной внутри обоймы с возможностью осевого перемещения по продольному пазу штока.

2. Установочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительные узлы состоят из манжетных уплотнений.

3. Установочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что ствол со штоком зафиксированы относительно гидроцилиндра в выдвинутом вниз положении для обеспечения перемещения переводника с гидроцилиндром вниз при создании осевого усилия для разрушения срезных элементов.