Устройство для установки герметизирующего элемента в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относитя к нефтегазодобывающей гфомьшшенности. Известно устройство для установки герметизирующего устройства в скважине с использованием гидростатического давления скважинкой жидкости, содержащее корпус, цилиндр с жидкостью, воздушную камеру, поршни со штоками, подвижную и неподвижную опо ры, якорь со шлипсами и герметвзирующий элемент. Установка герметизирующего элемента в скважине происходит при его сжатии между опорами под воздействием гидростатического давления после подрыва детонатора, разрушения удерживающего элемента, и срабатьгоания механического амортизатора lj . Однако это устройство имеет сложную конструкцию, а наличие детонатора относит его к взрывным устройствам j что усложняет его эксплуатацию Кррме того, устройство испытывает динамические нагрузки при подрыве детонатора, а также при отделении поднимаемой из скважины части устройства от его герметизирующей части, оставляемой в скважине. Известно также устройство для установки герметизирующего элемента в скважине, содержащее .корпус- с каналом, в верхней части которого выполнена заполненная воздухом камера установленный в канале корпуса клапан и реле времени, жестко соединенньй с корпусом цилиндр с радиальным каналом и поршнем, образующим с цилиндром заполненную жидкостью полость, связанную через каналы реле времени и клапан с воздушной камерой, и герметизирующий элемент с .верхней и нижней опорами. Установка -герметизирующего элемента устройства в скважине происходит при его сжатии между верхней и нижней опорами под воздействием гидростатического р,авления скважинной жидкости на поршень при срабатывании клапана устрой ства z. Недостатком известного устройства является невозможность использования его для проведения в скважине различ ных изоляционных работ путем установ ки металлических герметизирующих эле ментов как со сквозным отверстием (пластыри), так и перекрывающие-ство .скважины (пробки-мосты). Цель изобретения - обеспечение установки металлического герметизирующего элемента и облегчение / извлечения устройства после установки в скважине. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для установки герметизирующего элемента в скважине, содержащем корпус с каналом, в верхне.й части которого выполнена заполненная воздухом камера, установленный в канеле корпуса клапан и реле времени, жестко связанный с корпусом цилиндр , с радиальным каналом и поршнем, образующим с цилиндром заполненную .жидкостью полость, связанную через каналы реле времени и клапан с воздушной камерой, герметизирующий элемент с верхней и нижней опорами, нижняя опора установлена разъемно на порТлие, в котором выполнен канал для связи полости между ним и нижней опорой с пространством скважины за устройством через радиальньй канал цилиндра при крайнем верхнем положении поршня. Кроме того, с цел1.-ю перекрытия ствола скважины после установки герметизирующего элемента, нижняя опора устройства вьшолнена с наружной кольцевой проточкой для уплотнения нижнего торца герметизирующего элемента. На фиг, I показано устройство, разрезу на фиг. 2 - вариант выполнения нижней опоры устройства с уплотнением нижнего Торца герметизирующего элемента. Устройство включает корпус t с каналом 2 и воздушной камерой 3, клапан 4 с приводом (соленоидом) 5, pejte 6 времени с каналами 7 и 8, цилиндр 9 с радиальным каналом 10, поршень 11 с каналом 12 с полостью 13 под атмосферным давлением, заполненную жидкостью полость. 14, герметизирующий элемент 15 с верхней 16 и нижней 17 опорами. Устройство спускается в скважину на кабеле 18. Устройство работает следующим образом. На поверхности полость 14 устройства заполняется жидкостью, наприм€:р маслом. На поршне 11 между верхней 16 и нижней 17 опорами устанавливают заготовку металлического герметизирующего элемента 15. Устройство к месту установки в скважине спускается на одножильном каротажном кабеле 18. При этом клапан 4 находится в закрытом положении и разобщает каналы 2 и 7. Гидростатическое давл ние столба жидкости, находящейся в скважине, прижимает нижнюю опору 17 к поршню 11, так как полость 13 заполнена воздухом. Через поршень 11 гидростатическое давление жидкости в скважине подается на масло в полости 1А. По достижении места установки герметизирукицего элемента по кабелю 18 подается ток в обмотку соленоида 5. Сердечний соленоида втягивается, перемещая клапан 4 в крайнее нижнее положение. При этом происходит сообщение каналов 2 и 7, начинается переток масла из полости 14 в воздушную камеру 3 через канал 2, гидравлическое реле 6 и каналы 7 и 8. Поршень 11 и нижняя опора 17 под воздействием гидростатического давления скважинной жидкости перемещаются вверх, выдавливая масло из полости 14 и сжимая герметизирующий элемент 15, который сначала упруго, а затем пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны. Установленное на пути перетока масл гидравлическое реле 6 представляет собой длинный канал малого сечения с большим гидравлическим сопротивле нием. Гидравлическое реле 6 обеспечивает снижение динамических нагрузок при открытии клапана 4 и плавность процесса сжатия герметизирующего элемента 15. Осевое усилие сжа тия заготовки зависит от гидростати ческого давления столба жидкости, находящейся в скважине (глубины ус тановки) и активной площади нужней опоры 17, на которую действует это давление. В конце рабочего хода порш ;ня 11 радиальный канал 10 сообщаетс с каналом 12, и скважинная жидкость 46Л попадает в полость 13, уравнивая давление над и пбд нижней опорой 17. Прижатие нижней опоры 17 к поршню 11 прекращается. При поднятии устройства с места установки натяжением кабеля 18 происходит отсоединение нижней опоры 17, которая падает на забой скважины. На месте установки остается деформированный герметизирующий элемент, 15 с верхней опорой 16. После поднятия устройства на поверхность для проведения следующей установки нового герметизирующего элемента в скважины необходимо перекачать масло из камеры 3 в полость 14, установить новую заготовку герметизирукмцего элемента 15 с верхней 16 и нижней 17 опорами. Для установки в скважины герметизирукицего элемента типа пробка-мост вместо нижней опоры 17 (фиг. 1)устанавливается нижняя опора 17 (фиг. 2), уплотненная резиновым кольцом с нижним торцом герметизирующего элемента 15. В этом случае, при натяжении кабеля 18 при поднятии устройства, нижняя опора не падает на забой скважиныS а остается на месте вместе с герметизирующим элементом 15 и верхней опорой.16, образуя разобщающий мост. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в том, что его использование позволяет проведение различных изоляционных работ в скважине по установке металлических герметизирующих элементов без проведения дополнительных затрат по удалению путем разбуривания ( или другим способом) деталей устройства в проходном канале герметизирующего элемента после его установки.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ГЕРМЕТИЗИРУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА В СКВАЖИНЕ, содержащее корпус с каналом, в верхней части которого выполнена заполненная воздухом камера, установленный в канале корпуса клапан и реле времени, жестко соединенный с / корпусом цилиндр с радиальным каналом и поршнем, образующим с цилиндром заполненную жидкостью полость, связанную через каналы реле времени и клапан с воздушной камерой, герметизирукнций элемент с верхней и нижней опорами, отличающееся тем, что, с целью обеспечения установки металлического герметизирующего элемента и облегчения извлечения устройства нижняя опора установлена разъемно на поршне, в котором выполнен канал для связи полости между ним и нижней опорой с пространством скважины за устройством через радиальный канал цилиндра при крайнем верхнем положении поршня. 2. Устройство по п. 1, о тличаю щееся тем, что, с целью перекрытия ствола скважины после установки герметизирующего элемента, нижняя опора выполнена с наружной кольцевой проточкой для уйлотнения нижнего торца герметизирующего элемента . СО ф о а