Устройство для установки пластыря в скважине Советский патент 1983 года по МПК E21B29/10 

Изобретение относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам, используемым для перекрытия мест повреждений обсадной колонны или зоны ухода промывочной жидкости.

Известно устройство для установки пластыря в обсадной колонне, включающее гофрированный пластырь и закрепленную на нижнем конце сердечника гидравлическую дорнирующую головку с направляющим наконечником и ко нусным пуансоном tl

Однако применение указанного устройства связано с значительными трудностями по изготовлению гофрированных труб для пластырей и установке пластырей в скважине. Последнее объясняется тем, что при недостаточной прочности предварительного сцепления пластыря с колонной при протяжке гофрированной трубы она может сместиться и место повреждения останется не перекрытым.

Наиболее близким к изобретению является устройство для установки пластыря в скважине, включающее полый перфорированный корпус, с закрепленным на нем эластичным трубчатым элементом, расширяемый пластырь и узел

фиксации пластыря от продольного перемещения 2.

Недостатком данного устЕ)ойства является низкая надежность в работе, связанная с несовершенством конструкции узла фиксации пластыря. Это может привести к неполной распрессовке пластыря и заклиниванию всего устройства в скважине.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для установкипластыря в скважине, включающем полый перфорированный корпус с закрепленным на нем эластичным трубчатымэлементом, расширяемый пластырь и узел фиксации пластыря от продольного перемещения, последний выполнен в виде подпружиненных упоров и закрепленной внутри корпуса средними штифтами втулки с седлом для сбрасываемого шара и выемками на наружной поверхности, при этом корпус имеет сквозные радиальные отверстия для размещения в них подпружиненных упоров, установленных в плоскости выемок втулки.

На фиг. 1 изображено устройство, в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; Ьчг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на . 4 и 5 - устройство в . рабоче положении; на фиг. б - то же, после окончания работы. Устройство (фиг. 1) состоит из составного полого перфорированного корпуса 1 с надетым на него эластич ным трубчатым элементом 2. Поверх эластичного элемента 2 помещен расширяемый пластырь 3, изготовленный из антикоррозионного металла, обладающего необходимыми прочностными и упругими свойствами, например, нержавеющей стали. Эластичный трубчатый элемент 2 крепится к корпусу 1 при помощи муфт 4. В верхней части корпуса 1 имеется резьба для подсоединения пере водника 5; Нижняя часть составно го корпусаJ имеющая радиальные отверстия а и (J, снизу закрыта крыщкой 6 с калиброванным отверстием -g. Узел фиксации пластыря 3 от продольного перемещения выполнен в -виде втулки 7 с седлом Ъ, выемками ( и глухими пазами е на наружной поверхности. В сквозных отверстиях б корпуса 1 расположены упоры 8, снабженные пружинами 9. На упоры 8 опирается пластырь 3 при спуске уст ройства в скважину. Втулка 7 удерживается от самопроизвольного перемещения срезной шпилькой 10. Ограничителем перемещения втулки 7 служит срезной элемент 11, установленный в нижней части корпуса 1. Устройство работает следующим образом. После спуска устройства на буриль ных или насосно-компрессорных трубках в скважину на необходимую глубину в трубы забрасывается шар 12, который садится в седло Z втулки 7 и перекрывает в ней центральный канал (фиг. 4). Под действием давления закачиваемой жидкости эластичный элемент 2 расширяется и входит в кон такт с пластырем 3. При достилсении определенного давления во внутренней полости труб и эластичного элемента 2 пластырь 3 деформируется и прижима ется к стенкам скважины/ перекрывая место повреждения обсадной колонны или зону поглощения жидкости. В случае ликвидации повреждения обсадной колонны по концам оболочки 3 в расточках помещаются резиновые уплотнительные кольца, обеспечивающие герметичность пластыря. После того, как участок пластыря -3, контактирующий с рабочей часть эластичного элемента 2, прижмется к стенке скважины, давление ЖРЩКОСТИ в трубах повышают до такой величины при которрй срезная шпилька 10 разру шается. При этом втулка 7 перемещается вниз до упора в срезной элемент 11 (фиг, 5. Преждевременный срез элемента 11 при перемещении втулкл 7 исключается за счет того, что дросселирование жидкости, вытесняемой из корпуса 1 двигающейся втулкой 7 через калиброванное отверстие - в крышке б, создает гидравлический демпфер, который обеспечивает плавное без удара перемещение втулки 7. При этом положении втулки 7 (фиг. 5) выемки д оказываются против упоров 8. Под действием пружин 9 упоры 8 перемещаются внутрь корпуса 1 и утапливаются в выемках д втулки 7 (фиг. 5 . Для деформации и герметичного прижатия к стенке скважины нижней ч,аЬти пластыря 3 давление в трубках снижают, эластичный трубчатый элемент 2 приобретает первоначальную форму, затем устройство приспускают на определенную величину. Нагнетая в трубы жидкость и повьзшая ее давление до известного предела, производят деформацию нижней части пластыря 3. После окончания операции по установке пластыря перед подьемом инструмента на поверхность давление жидкости в трубах повышают до срезания шпильки 10, при этом втулка 7 перемещается в крайнее нижнее положе- ние (фиг. б). Паз е во втулке 7 совмещается с радиальным отверстием а в корпусе 1 и внутренняя полость труб сообщается с затрубным пространством, что обеспечивает опорожнение труб при подьеме инструмента. Упоры 8 остаются в таком положении, при котором может быть осуществлен беспрепятственный подъем инструмента на поверхность. Переместив втулку 7 в крайнее верхнее положение и заменив срезные элементы 10 и 11 на новые, готовят устройство для проведения следующих операций по установке пластырей в скважинах. Для удобства сборки элемент 10 можно устанавливать в корпусе.1 под втулкой 7. Удерживание пластыря 3 при спус.ке инструмента в скважину осуществляется при помощи узла (элементы 7 - 9), размещенного в нижней части корпуса 1 (фиг. 1) и являющегося оптимальнЕэМ вариантом. Кроме указанного, могух быть применены два узла, однотипных по конструктивному исполнению и размещенных в верхней и нижней части корпуса 1. Возможен и такой вариант удерживания оболочки 3, при котором используется описанный узел, размещенный в нижней части корпуса и разрушаемый штифт, фиксирующий оболочку 3 в верхней ее части. Разрушение штифта и освобождение оболочки 3 может быть осуществлено либо при деформации эластичного элемента 2, либо при перемещении втулки- 7. Применение предложенного устройства позволяет увеличить надежность операций по ликвидации негерметичнос ти колонны или зоны поглощения промывочной жидкости за счет исключения некачественного сцепления пласты ря устройства со стенками скважины. Кроме того, исключается необходимост изготовления на специальном оборудовании дорогостоящих гофрированных обечаек-пластырей. Таким образом, технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключаетс в значительной экономии средств, ра ходуемых на ликвидацию негерметичности колонны или уход промывочной жидкости при бурении скважин. Формула изобретения Устройство для установки пластыря в сквг1жине, включающее полый пер форированный корпус с закрепленным на нем эластичным трубчатым элемен том, расширяемый пластырь и узел фиксации пластыря от продольного перемещения, отличающееся тем, что, с целыо повышения надежности его в работе, узел фиксации пластыря от продольного перемещения выполнен в виде подпружиненных упоров и закрепленной внутри корпуса средними штифтами втулки с седлом для сбрасываемого tiiapa и выемками на наружной поверхности, при этом корпус имеет сквозные радиальные отверстия для размещения в них подпр ужиненных упоров, установленных в плоскости выемок втулки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США W 3179168, кл. 166-14, опублик. 1965. 2.Патент ОНА 3111991, кл. 166-14, опублик. 1963 (прототип).

/-//

ff-ff

Ф&г

фуг. ff