Устройство для бесперфораторного вторичного вскрытия пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/11 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для заканчивания нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения гарантированного разрывного давления в пружинных трубках и последовательного разрыва их при одновременном уменьшении затрат времени на проведение вторичного вскрытия пласта.

На фиг.1 изображено устройство в транспортном положении; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,25 на фиг .4 - разрез В-В на фиг,2; на фиг,5 - устройство в момент создания избыточного давления в полости обсадной колонны и разрушения пружинных трубок; на фиг.6 - то же, в рабочем положении.

Устройство для бесперфораторного вторичного вскрытия пласта включает корпус 1 с центральным проходным каналом и боковыми отверстиями 2, имеющий элементы для связи с колонной обсадных труб расположенные в радиальном направлении относительно оси корпуса пружинные трубки 3, у каждой из которых один конец связан с корпусом 1 з а другой заглушен и установлен с возможностью перемещения параллельно оси корпуса. На наружной поверхности пружинных трубок 3 выполнены продольные ослабляющие поперечное сечение канавки 4. В центральном проходном каналэ установлена кольцевая перегородка 5, а в, боковых каналах корпуса размещены герметичные пробки

5

0

5

0

5

0

5

6, которые фиксируются в исходном положении кольцевой перегородкой 5. На корпусе 1 установлена гильза 7 с крышкой 8 в верхней части и с выступом 9 на ее внутренней поверхности, выполненным напротив боковых отверстий 2, Гильза 7 образует с корпусом 1 кольцевую камеру, заполненную жидкостью. В нижней части кольцевой камеры расположен сепаратор 10. В верхней части сепаратора размещены поршни 11 с толкателями 12. В кольцевой камере соответственно над и под выступом 9 расположены дополнительный поршень 13 и поршень - обратный клапан. Между крышкой 8 и дополнительным поршнем 13 образована полость 14.

Обратный клапан установлен с зазором относительно толкателей 12 и с возможностью взаимодействия с ними. Полость кольцевой камеры над дополнительным поршнем 13 сообщена с пространством за гильзой 7. Поршень - обратный клапан выполнен в виде двух концентрично установленных и связанных между собой посредством фиксатора колец. Внутреннее кольцо 15 имеет радиальное отверстие, а наружное кольцо 16 - кольцевую канавку на внутренней поверхности. Фиксатор выполнен в виде подвижного упора 17, размещенного в радиальном отверстии внутреннего кольца 15 и шарика 18, установленного своей большей частью в радиальном отверстии внутреннего кольца, а меньшей - в кольцевой канавке наружного кольца с возможностью взаимодействия с подвижным упором 17.

На корпусе 1 в нижней части кольцевой камеры выполнена кольцевая канавка 19 для размещения в ней упора 17 в крайнем нижнем положении поршня - обратного клапана. Между поршнем - обратным клапаном и сепаратором образована полость 20. Толкатели 12 установлены на различном расстоянии от поршня - обратного клапана, а одна из пружинных трубок имеет меньшую по сравнению с другими толщину стенки по канавке 4 и гидравлически сообщена с кольцевой камерой, а остальное посредством поршней 11.

Кроме того, устройство включает срезной штифт 21, фиксирующий положение кольцевой перегородки 5, и штифт 22, фиксирующий положение поршня - обратного клапана. В крышке 8 выполнено отверстие 23. В состав устройства также входит уравнительный поршень 24 5 размес(екньч в гнезде сепаратора 10 между ограничителями 25, причем гнездо сепаратора, в котором размещен уравнительный поршень, сообщено с пространством вне устройства,

Устройство работает следующим образом .

Цементировочная пробка, проходя через проходной канал устройства, последовательно смещает до упора в выступ корпуса кольцевую перегородку 5 и срезает штифт 21. После окончания процесса цементирования и снятия давления в цементировочной головке дополнительный поршень 13 под действием давления тампонажного раствора, передаваемого через отверстие 23 в полость 14, перемещается вниз (фиг.5), выталкивая при этом пробки 6 из боковых отверстий 2 корпуса. После окончания затвердевания цементного раствора в затрубном пространстве давление в цементировочной головке поднимают т.е. используют обычную опрес- совку колонны), при этом поршень - обратный клапан, воспринимая через боковые отверстия 2 избыточное давление жидкости из полости обсадной колонны, срезает штифт 22 и перемещает вниз жидкость (например, кислоту) из полости 20 через гнездо сепаратора 10, в котором отсутствует поршень 11 с толкателем 12 (фиг.4), в интервал продуктивного пласта затруб- ного Пространства скважины, разрушая при этом по канавке 4 пружинную трубку 3, При дальнейшем перемещении

поршня - обратного клапана происходит его последовательное взаимодействие с толкателями 12 и разрушение остальных пружинных трубок 3, контактирующих с продуктивным пластом. В конечном положении поршень - обратный клапан фиксируется упором 17 в кольцевой канавке 19 корпуса 1 (фиг.5).

При этом шарик 18 вцходит из взаимодействия с кольиевой канавкой наруж ного кольца 16. После снижения уровня жидкости в обсадной колонне и вызова тем самым притока флюида из

j пласта поршни 11 с толкателями 12 (фиг.6) под действием пластового флюида выходят из гнезд сепаратора 10 в кольцевую камеру, выводя из взаимодействия с. внутренним кольцом

15 наружное кольцо 16. При этом флюид из продуктивного пласта через боковые отверстия 2 корпуса поступает в колонну.

При необходимости проводят допол5 нительную кислотную обработку продуктивной зоны пласта путем закачки под давлением кислоты через образовавшиеся в устройстве каналы из полости обсадной колонны в продуктивную зону

Q пласта.

Формул изобретения

1. Устройство для бесперфораторного вторичного вскрытия пласта, вклю- чающее корпус с центральным проходным каналом и боковыми отверстиями, имеющий элементы для связи с колонной обсадных труб, расположенные в продольном направлении относительно оси корпуса пружинные трубки, у каждой из которых один конец связан с корпусом, а другой заглушен и установлен с возможностью перемещения параллельно оси корпуса,на наружной поверхности трубок выполнены продольные ослабляющие поперечное сечение канавки, отличающееся тем, что с целью повышения надежности его работы путем обеспечения гарантированного разрывного давления в пружинных трубках при одновременном уменьшении затрат времени на проведение вторичного вскрытия пласта, оно снабжено установленной в центральном проходном канале кольцевой перегородкой, подвижно расположенными в боковых отверстиях корпуса герметичными пробками, зафиксированными в исходном положении коль0

5

0

5

ценой перегородкой, установленной на корпусе и образующей с ним кольцевую камеру, заполненную жидкостью, гильзой с крышкой в верхней части и с выступом на ее внутренней поверхности напротив боковых отверстий корпуса, расположенным в нижней части кольцевой камеры сепаратором для сообщения ее с пружинными трубками, размещенными в верхней части сепаратора поршнями с толкателями, размещенными в кольцевой камере соответственно над и под выступом дополнительным поршнем и поршнем - обратным кла- паном, последний из которых установлен с зазором относительно толкателей и с возможностью взаимодействия с ними, полость кольцевой камеры над

дополнительным поршнем сообщена с пространством за гильзой, а одна из пружинных трубок имеет меньшую по сравнению с другими толщину стенки по канавке и гидравлически сообщена с кольцевой камерой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень

0

5

обратный клапан выполнен в виде двух концентрично установленных и связанных между собой посредством фиксатора колец, внутреннее из которых имеет радиальное отверстие, а наружное - кольцевую канавку на внутренней поверхности, фиксатор выполнен в виде подвижного упора, размещенного в радиальном отверстии внутреннего кольца, и шарика, установленного своей большей частью в радиальном отверстии внутреннего кольца, а меньшей - в кольцевой канавке наружного кольца с возможностью взаимодействия с подвижным упором, причем на корпусе в нижней части камеры выполнена кольцевая канавка для размещения в ней в крайнем нижнем положении поршня - обратного клапана подвижного упора.

3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности последовательного разрыва трубок, толкатели установлены на различном расстоянии от поршня - обратного клапана.

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для заканчи- вания нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы за счет обеспечения гарантированного разрывного давления в пружинных трубках и последовательного разрыва их. при одновременном уменьшении затрат времени на проведение вторичного вскрытия пласта. Устройство имеет корпус 1 с центральным проходным каналом и боковыми отверстиями 2. В радиальном направлении относительно оси корпуса расположены пружинные трубки (ПТ) 3 с ослабляющими канавками. Один конец каждой трубки связан с корпусом 1, а другой заглушен. В О «

Фие.2

tf-гпф

ff-ff

OUffiHdagou дТд

90Ј€V9l

Фие.6