Устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости Советский патент 1992 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в процессе сооружения скважины для изоляции поглощающих пластов.

Цель изобретения - снижение затрат на ликвидацию осложнения путем повышения эффективности изоляции зоны поглощения и обеспечения возможности повторного использования устройства.

Устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости включает полый корпус с отверстиями, пакерный элемент, втулку с посадочным седлом под нижнюю продавочную пробку, ограничитель перемещения втулки, верхнее седло и патрубок, размещенный на наружной поверхности корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, оно снабжено толкателем с поворотными опорами и упорами, кинематически связанными между собой, при этом корпус под пэкерным элементом выполнен с прорезями. В последних размещены поворотные опоры толкателя и установлены с возможностью взаимодействия толкателей с втулкой. Ограничитель перемещения втулки установлен в нижней части корпуса, а верхнее седло размещено над пакерным элементом внутри корпуса против его циркуляционных отверстий.

На чертеже изображено устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости, продольный разрез.

Устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости содержит полый корпус 1 с циркуляционными отверстиями 2, пакерный элемент 6, размещенный на корпусе 1, втулку 7 с посадочным седлом под нижнюю продавочную пробку 8, ограничитель 11 перемещения втулки 7, уста ношенный в окнах А корпуса 1, верхнее седло 13 под верхнюю продавочкую пробку 14, установленное внутри корпуса против

его циркуляционных отверстий 2 на срезных штифтах 12. Концентрично наружной поверхности корпуса 1 размещен с возможностью ограниченного осевого перемещения патрубок 5. Под пакерным элементом 6 в корпусе 1 выполнены прорези 3, в которых размещены поворотные опоры толкателя 9 с возможностью взаимодействия их с втулкой 7 С толкателями 9 кинематически связаны упоры 10, которые в транспортном положении фиксируются проволокой 16, при этом патрубок 5 соединен с нижней частью корпуса 1 посредством срезных штифтов 17.

Ниже циркуляционных отверстий 2

внутри корпуса 1 выполнен выступ 15, ограничивающий перемещение верхнего седла 13.

Устройство работает следующим образом.

После спуска заливочных труб с устройством до необходимой глубины, обычно на 25-30 м и выше кровли поглощающего пласта, скважину промывают и приступают к закачке расчетного объема тампонажной

смеси и порции продавочной жидкости, которые разделены продавочной пробкой 8. Верхняя часть необходимой порции продавочной жидкости фиксируется разделительной верхней продавочной пробкой 14.

При прохождении этой системы через устройство нижняя продавочная пробка 8 садится в седло втулки 7 и при увеличении давления разрывается фиксирующая проволока 16, удерживающая упоры 10. Под действием перепада давления втулка 7 перемещается вниз, воздействуя на поворотные опоры толкателей 9, которые, выдвигаясь наружу, выталкивают упоры 10 до зацепления со стенкой скважины (или предыдущей обсадной колонной). При этом колонну бурильных труб опускают. Уменьшение веса на крюке буровой установки свидетельствует о зацеплении упоров

10со стенкой скважины. Дальнейшая разгрузка инструмента приводит к закреплению упоров 10 на стенке скважины, срезу штифтов 17, перемещений корпуса 1 устрой- ства вниз и распакеровке пакерного элемента 6 весом вышерасположенных труб, поскольку патрубок 5 остается неподвижным, закрепленный упорами 10.

После выдвижения толкателей 9 из про- резей 3 корпуса втулка 7 с нижней пробкой 8 переместится вниз до упора ограничитель

11перемещения, который при перемещении корпуса убирается в соответствующие окна патрубка 5, освобождая втулку 7. Втул- ка 7 с пробкой 8 выходит из устройства и падает на забой скважины. Толкатели 9. освобожденные от зацепления с упорами 10, под действием собственного веса также падает на забой скважины.

Продавку тампонажной смеси в поглощающий пласт продолжают до момента посадки верхней пробки 14 в посадочное седло 13 и среза штифтов 12. При этом седло 13 с пробкой 14 переместится вниз до у пора 15, открыв при этом циркуляционное отверстие 2 корпуса 1. Гидростатическое давление внутри колонны труб-отсечено пробкой 14 при ее посадке в седло 13, а в затрубном пространстве - пакерным эле- ментом 6.

В период твердения тампонажной смеси скважину промывают через циркуляционные отверстия 2 корпуса 1. После ОЗЦ колонну бурильных труб с устройством при- поднимают, при этом происходит снятие па- кера 6 и вывод упоров 10 из зацепления со стенкой скважины, Приведенное таким образом в транспортное положение устройство поднимается из скважины, а цементный стакан в дальнейшем разбуривается.

Доукомплектованное необходимыми деталями и соответственно собранное,устройство используется при последующих ликйидациях поглощений.

Объем тампонажной смеси и порции продавочной жидкости, находящейся между верхней 14 и нижней 8 разделительными пробками, выбирают в каждом конкретном случае из расчета установления необходимой высоты цементного моста и глубины проникновения тампонажной смеси в пласт для его надежной изоляции.

Таким образом, устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости позволяет прове сти надежную изоляцию поглощающего пласта за счет фиксирования объема порции продавочной жидкости и тампонажной смеси, а также за счет отсекания гидростатического давления в скважине после установки тампона, при этом процесс изоляции непрерывен по времени.

Формула изобретения Устройство для изоляции зон поглощения промывочной жидкости, включающее полый корпус с циркуляционными отверстиями, пакерный элемент, размещенный на корпусе, втулку с посадочным седлом под нижнюю продавочную пробку, ограничитель перемещения втулки, верхнее седло под верхнюю продавочную пробку, установленное внутри корпуса на срезных штифтах, и патрубок, размещенный концентрично наружной поверхности корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат на ликвидацию осложнения путем повышения эффективности изоляции зоны поглощения и обеспечения возможности повторного использования устройства, оно снабжено толкателем с пово- ротными опорами и упорами, кинематически связанными между собой, при этом корпус под пакерным элементом выполнен с прорезями, поворотные опоры толкателя размещены в последних и установлены с возможностью взаимодействия толкателя с втулкой, причем ограничитель перемещения втулки установлен в нижней части корпуса, а верхнее седло размещено под пакерным элементом внутри корпуса против его циркуляционных отверстий.

Использование: для ликвидации осложнений при бурении скважин и повторного использования устройства, что снижает затраты на их ликвидацию. Устройство включает полый корпус 1 с циркуляционными отверстиями 2. На корпусе размещен пакер- ный элемент 6, а внутри корпуса установлена втулка 7 с посадочным седлом под нижнюю пробку 8.. В окнах 4 корпуса 1 размещен ограничитель 11 перемещения втул