Устройство для заканчивания скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B43/08 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретнее к этапу заканчивания скважин.

Целью изобретения является повышение производительности труда при заканчивании скважин за счет обеспечения возможности закрытия фильтрационных каналов в случае необходимости без дополнительного спуска - подьема устройства.

На фиг.1 показана структурная схема устройство: на фиг 2- сечение А-А на фиг.1 ;на фиг.З - ус юйство в транспортном положении; на фиг.4 - то же, после пакеровэния фильтрационного канала.

Устройство содержит корпус 1 с концевыми резьбовыми соединениями. На наружной поверхности корпуса выполнены ребра 2, расположенные по образующим. В ребрах имеются дополнительные радиальные каналы и каналы, сообщающие внутритруб- ное пространство с осевым каналом в ребер 2. Радиальный канал г сообщает осевой канал в с затрубным пространством, Радиаль- ftae каналы б и г образуют фильтрационный

О |СЛ

IO1

сл

О

канал в ребрах 2. Радиальный канап г заполняется вязкопластичным материалом, например битумом, разрушающимся при взаимодействии с нефтью, или закрывается заглушкой (не показана).

Внутри корпуса расположена втулка 3 с уплотнениями 4 и 5, перекрывающая в крайнем положении (фиг.1) оба канала а и б. Внутренняя поверхность втулки имеет рифление. Нижний и верхний концы втулки

3снабжены замками 6 и 7, взаимодействующими с корпусом 1, например, в виде цанг с резьбой, взаимодействующей с ответной резьбой 8 и 9 корпуса. Втулка 3 закрепляется на корпусе осевыми перемещениями и освобождается только вращением вправо, поэтому верхняя резьба - правая, нижняя - левая.

Осевой канал в создается в ребре, например, сверлением и закрыт с торцов до канала а верхней заглушкой 10 и до канала б нижней заглушкой 11.

В осевом канале в на участке между радиальными каналами а и б размещены два поршня: верхний ступенчатый поршень 12 и нижний поршень-стакан 13. Верхняя ступень поршня 12 полностью перекрывает сечение осевого канала в, нижняя ступень 14 взаимодействуете внутренней полостью нижнего поршня-стакана 13. Система поршней 12 и 13 подпружинена. Смыкание поршней предотвращается пружиной 15. Объем Vf, образованный в поршне-стакане 13. и объем V 2 между поршнями 12 и 13, в котором расположена пружина 15, заполнены компонентами смеси, отверждаемой при их смешивании. Например, объем Vi заполнен смолой, а объем Va - отвердителем. Камера объемом Vi сообщается с камерой объемом V2 каналами 16, закрытыми пробками 17. Нижний поршень-стакан 13 снабжен пружинным кольцом 18, которое не препятствует осевому перемещению вниз и в крайнем положении образует замок, взаимодействуя с уступом 19 ниже камеры г. Произвольное осевое перемещение вниз поршня 12 предотвращается замком 20 в гнезде верхней заглушки 10. В поршне-стакане 13 выполнено гнездо 21 под цанговые штыри 22, выполненные из нижней ступени

4поршня 12.

Принцип действия заключается в следующем.

Устройство навинчивают на колонну обсадных труб, оборудованную обратным клапаном, и спускают из расчета установки в интервале продуктивного пласта. В случае необходимости устанавливают несколько устройств, При этом втулка 3 находится в крайнем нижнем положении Закрыто замок 6 - в зацеплении с ответной резьбой 8. Каналы а. и б закрыты втулкой. Система поршней 12 и 13 находится в крайнем верхнем положении. Замок 20 поршня 12 находится

в гнезде верхней заглушки 10 (фиг.З).

После спуска устройства на заданную глубину колонну труб цементируют обычным способом Внутреннее сечение втулки 3 обеспечивает прохождение продавочной

0 пробки. После получения сигнала Стоп и выдержки времени ОЗЦ спускают колонну НКТ с ключом (например, гидромеханическим пакером), нащупывают плашками якорного узла втулку 3, вращением вправо

5 на n-е число оборотов освобождают замок 6 от зацепления с резьбой 8, перемещают втулку 3 в крайнее положение Открыто, замкнув цангу на резьбе 9.

Создают депрессию (например, комп0 рессором), вязко-пластическая смесь, заглушка и тонкая цементная перемычка продавливаются через канал г внутрь осевого канала в и через канал б внутрь колонны труб.

5В случае получения необходимого продукта (например, нефть) такое взаиморасположение деталей устройства сохраняется в процессе дальнейшей эксплуатации объекта.

0При получении незапланированного

флюида, например воды, производят паке- рование (фиг.4) и в интервале между каналами а и б, создают на устье давление в затрубном пространстве между НКТ и об5 садной колонной. Замок 20 освобождается при определенном перепаде давления и вся система поршней 12 и 13 перемещается в осевом канале вниз, не перемещаясь относительно друг друга до тех пор, пока не

0 начнется сообщение пространства между поршнями с каналом г.

Так как сопротивление движению жидкости в канале б значительно сопротивления в канале г, т вся система

5 свободно пройдет до упора вниз и стопорное кольцо 18 зафиксирует нижний поршень-стакан 13 на уступе 19. Поршень 12, сжимая пружину 15, выдавливает пробки 17 канала 16, и отвердитель поступает из объ0 ема Vi в объем /2, в котором находится основа (например, смола), а тампонирующая смесь поступает в канал г и избыток смеси в каналы движения воды.

Взаимное перемещение ступенчатого

5 поршня 12 и поршня-стакана 13 относительно друг друга возможны лишь при сообщении объема с каналом г и может происходить до полного сжатия пружины 15 и замыкания цангового штыря 22 в гнезде 21, что предотвращает обратное перемещение деталей смесителя-дозатора. Давление поддерживают в течение времени, необходимого для затвердевания смеси.

Таким образом обеспечивается полное перекрытие канала водопритока, канала г и осевого канала с системой поршней с уплотнениями и твердеющим составом.

Дополнительная герметизация достигается перемещением втулки 3, для чего захватывают ее плашками ключа-пакера, вращением вправо на n-е количество оборотов освобождают цангу от резьбы 9 корпуса 1 и перемещают в крайнее нижнее положение Закрыто с перекрытием каналов а и б.

Все операции проводятся за один спуск НКТ с пакером в скважину и могут повторяться на следующем объекте.

Предлагаемое устройство позволяет также уменьшить трудозатраты при ремонтных работах в операции заканчивания и эксплуатации скважин.

Формула изобретения

Устройство для заканчивания скважин, включающее полый корпус с ребрами, выполненными с фильтрационными каналами в них. отличающееся тем. что. с целью

повышения производительности труда при заканчивании скважин за счет обеспечения возможности закрытия фильтрационных ка- налов в случае необходимости без дополнительного спуска - подъема устройства, оно снабжено втулкой с уплотнениями, каждое ребро корпуса выполнено с дополнительным осевым и радиальным каналами, сообщающимися друг с другом и с фильтрационным каналом, и снабжено размещенными в дополнительном осевом канале между радиальным и фильтрационным каналами подпружиненными между собой верхним ступенчатым поршнем и поршнем- стаканом, образующим между собой камеры, заполненные компонентами твердеющего состава и выполненные с возможностью их сообщения при относительном перемещении указанных поршней с момента сообщения объема между поршнями с фильтрационным каналом, причем последние выполнены со стопорными узлами фиксации их в крайних верхнем и нижнем положениях, а втулка установлена в полости корпуса и перекрывает радиальные фильтрационные каналы в исходном положении.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение производительности труда при заканчивании скважин за счет обеспечения возможности закрытия фильтрационных каналов в случае необходимости без дополнительного спуска-подьема устройства. В полости корпуса установлена втулка, которая перекрывает в исходном положении фильтрационные и радиальные каналы. Последние и дополнительный осевой каналы выполнены в ребре корпуса и сообщаются друг с другом и с фильтрационным каналом. В дополнительном осевом канале между радиальным и фильтрационным каналами размещены подпружиненные между собой верхний ступенчатый поршень и поршень-стакан, образующие между собой камеры. Последние заполнены компонентом твердеющего состава и выполнены с возможностью их сообщения при относительном перемещении поршней с момента сообщения объема между поршнями с фильтрационным каналом. Поршни выполнены со стопорными узлами фиксации их в крайних верхнем и нижнем положениях. Полное перекрытие канала водопритока, раДиаль- ного и осевого каналов обеспечивается системой поршней с уплотнениями и твердеющим составом. 4 ил. Ё

Редактор Н.Рогулич

Составитель В.Никулин Техред М.Моргентал

ФигЛ Корректор О. Кундрик