Устройство для установки пластыря в обсадной колонне Советский патент 1992 года по МПК E21B29/10 

Изобретение относится к технике и технологии капитального ремонта скважин и предназначено для восстановления герметичности обсадных колонн стальными гофрированными пластырями нефтяных, газовых и водяных скважин.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем гарантированной установки ремонтного пластыря за один спуско-подьем устройства.

На фиг.1 изображена схема предложенного устройства, транспортное положение, общий вид: на фиг.2 - положение дифференциального поршня при отклонении полости гидравлического якоря от гидросистемы; на

(иг.З - то же, при сообщении полости якоря со скважиной: на фиг.4 - схема устройства при переводе системы поршней гидродомкрата в нижнее положение: на фиг.5 - то же, при. включении гидравлического якоря, начало очередного хода..

Устройство для ремонта обсадной колонны содержит полый корпус 1, гидродомкрат в виде телескопически установленного в полости корпуса полого штока 2 с поршнями 3, на полом штоке гидродомкрата установлена гидромеханическая дорнирующая головка 4. в рерхней части корпуса 1 расположен гидравлический якорь 5 с плашками 6 и двумя телескопически связанными одна

С другой втулками. Внутренняя втулка 7 жестко связана с корпусом и имеет радиальные отверстия А, а нар ужная втулка 8 выполнена в виде дифференциального поршня с большей ступенью в верхней части, имеет радиальные отверстия Б и установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения,

Отверстия А и Б служат для сообщения в рабочем положе «4и полости корпуса с полостью гидравлического якоря. В корпусе выполнены радиальные отверстия В для сообщения со скважиной полости гидравлического якоря в верхнем положении втулки 8, переводимой в дтб положен ие верхним торцом полого штока,2 при его рабочем ходе- В нижней части корпуса t расположен упор 9. причем между ним и гидромеханической до рнирующёй ГС1ЛОВКОЙ размещен стальной пластырю.

Устройство работает следующим образом. .. - - ;. .. . , . ;

Устройство с установленным на нём пластырем спускают на трубах 11 к месту дефекта KB огб С9Дной колонне 12. Создается давление, под действием которого гидро домкрат втягивает дорнирующую головку в плабтырь 10, расширяя его начальный участок на длину своего шага (рабочего хода поршня). Верхний торец пластыря при этом удерживается упором 9. Затем давление сбрасывается, устройство с помощью труб поднимается на длину шага гидродомкрата, а дорнирукнцая головка 4 и связанные с ней гюяый шток 2 и поршень 3 удерживаются | асши{ енной частью nлactыpЯ. Первь этап - расширение, начального участка плаСПЛря -закончен.

Смова создается давление, дорнирую Щая голдвка расширяв пластырь на длину второго шага гидродомкрата причем пластырь от осевого смещения удерживается уж«эаЬадт начального расширенного участka. Одновременно давление подается в полость якоря 5, расширяя манжету Г (фиг.2) и прижимая плашки 6 к обсадной колонне, т.е. обеспечивая передачу через якорь 5 возникающего в устрс стве осевого усилия на обсадную KOuiOHHy 12. В конце рабочего хоj9ia (за мм до конца) полый шток 2 гид| одоМ1срата достигает нижней части втулки б и смещает ее вверх. Вначалеотключаетсйтимость якоря 5 от гидросистемы, так как иилиндрическая часть втулки 8 перекрыает отверстия А втулки 7 (фиг.2), затем в конце пс ремещения;втулки 8 ее отверстия Б neptsMniiunQt уплотнение 13 на внутренней поверхности корпуса 1, сообщая полость якоря S через отверстия В со скважиной (фиг.З). В результате плашки втягиваются в

корпус и якорь перестает взаимодействовать с обсадной колонной. Затем вновь трубы с устройством перемещаются вверх на шаг гидродомкрата, (фиг.4); при очередном

создании давления вначале дифференциальный поршень вследствие большего усилия, действующего на него сверху, возвращается в исходное положение (фиг.5), а затем цикл работы повторяется,

причем количество циклов включения соответствует количеству шагов, необходимых для расширения пластыря на всей его длине. Заметим, Что момент отключения якоря, свидетельствующий о лол ном п роходе шага

гидродомкрата, фиксируется на индикаторе веса грузОпоДьемной установки, позволяя контролировать завершение каждого цикла расширения пластыря.

Необходимо учитывать, что включение

якоря при создании давления и его отключение в конце хода гидродомкрата имеют Mecto также при расширении начального участка пластыря. Однако на первом этапе, Kor/ia пластырь удерживается упором 9 в

.якоре еще нет Необходимости и его включение не выполняет полезной функции.

Третий зтап-полная запрессовка пластыря в обсадной колонне повторным протягиванием в нем дорнирующей головки

под давлением.

Как отмечалось, при движении в расширенном пластыре дорнирующей головки 4 с давлением 12-15 МПа осевое усилие н е п ревыша«т 40-50 кН, Поэтому при создании

такого давления пОршневая система Гидродомкрата сразу пере мещается в верхнее положение; якорь 5 отключается от гидросистемы и не взаимодействует с обсадной колонной (фиг.З). Операция по полной запрассовке пластыря протягиванием дорнирующ ей головки под давлением выполняется насоснО-компрессорными трубами и грузд1.одьемной установкой. Операция не связана с значительной дополнительной

нагрузкой колонны труб и грузоподьемной установки которая не превышает 40-50 кН и находится на уровне дополнительной нагрузки, действующей при очистке того же участка обсаДной колонны гидромеханическим скребком перед спуском устройства,

В случае резкого роста сопротивления на дорнирующей головке на отдельном участке пластыря (уступ на обсадной колонне, сварочный шов пластыря) давление должно быть сброшено, поршневая система в гидродсмкрате смещена в нижнее положение и Включением давления участок повторно пройден гидродомкатом с опорой через Якорь на колонну, то есть без создания дополнигельной нагрузки на грузоподъемную установку.

Формула изобретения Устройство для установки пластыря в обсадной колонне, включающее полый корпус с установленным в его верхней части гидравлическим якорем и упрром - в нижней части, гидродомкрат а виде телескопически связанного с корпусом полого штока с поршнями, установленную на полом штоке гидродомкарата гидромеханическую дорнирующую головку и расположенный между ней и упором корпуса ремонтный гтластырь, отличающееся тем, что, с целью повышения эффек111аности работы устройства путем гарантированной установки ремонтного пластыря за один спуско

подъем устройства, оно снабжено двумя телескопически связанными одна с другой втулками с радиалъными каналами, сообщающими в рабочем положении полость корпуса с полостью гидравлического якоря, при этом внутренняя втулка жестко связана с корпусом, наружная выполнена в виде дифференциального поршня с большей ступенью в верхней части, в корпусе выполнены радиальные отверстия, а полый шток гидравлического домкрата выполнен с возможностью взаимодействия при рабочем ходе С наружной втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и сообщения в ее верхнем Г1оложении полости гидравлического Якоря с радиальными отверстиями корпуса.

Изобретение относится К технике и технологии капитального ремонта скважин. Цель - повышение эффективности работЫ' устр-ва за счет гарантированной установки ремонтного пластыря за один спуско-подь- ем устр-ва. В верхней части полого корпуса 1 установлен гидравлический якорь 5, а в нижней части - упор 9. В полости корпуса 1телескопически установлен полый шток 2 с поршнями 3. На штоке 2 установлена гидромеханическая дорнирующая головка 4. Между головкой 4 и упором 9 расположен ремонтный пластырь 10. Полость корпуса 1 в рабочем положении сообщена с полостью якоря 5 посредством двух телескопически связанных одна с другой втулок 7 и 8 с ра- диалм1ыми отверстиями А и Б. Внутренняя втулка 7 жестко связана с корпусом 1. Наружная втулка 8 выполнена в виде дифференциального поршня с большей ступенью в верхней части. В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия В. Шток 2 в рабочем положении взаимодействует с втулкой 8, установленной с возможностью осевого перемещения и сообщения в ее верхнем положении полости якоря 5с радиальными отверстиями В корпуса 1. При создании давления головка 4 втягивается в пластырь 10, расширяя его начальный участок на длину рабочего хода поршня 3. Верхний тореЦ пластыря 10 удерживается упором 9, 5 ил.

фуг./

фиг.З

Фиг. 2