Разбуриваемый пакер и посадочный инструмент Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

M3o6peteHne относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для крепления и эксплуатации скважин.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет исключений йраще- -ниа и растяжения колонны подъемных труб в процессе установки пакера, а также повышение функциональных возможностей посадочного инструмента за счет многократного использования.

На фиг. 1 изображен разбуриваемый пакет, разрез; на фиг.2 - полый корпус с уплот- нительными элементами посадочного инструмента; на фиг.З - узел фиксации посадочного инструмента; на фиг.4 - разбуриваемый пакет с посадочным инструментом в исходном положении; .на фиг.5 - снятие разбуриваемого пакера с применением фрезерного инструмента для разбуривания.

Разбуриваемый пакер содержит полый ствол 1 с радиальными отверстиями а и нижним переводником 2 с посадочной резьбой б на внутренней Поверхности в нижней части, установленный на полом стволе 1 верхний переводник 3 с верхней плашкой 4 в нижней части, кожух 5, установленный на полом стволе 1 и образующей с последним кольцевую камеру в, связанную с полостью ствола радиальными отверстиями а, размещенный в кольцевой камере V кожуха 5 поршень 6 со стопорным узлом 7, нажимной уплотнительный э/гёмёнт 8, установленный на полом стволе 1 между верхней плашкой 4 и поршнем 6, нижнюю плашку 9, установленную под наШййым уп- лотнительным элементом 8 на полйм стволе 1, плашкодержатели 10, дополнительный

поршень 11 Со стопорным узлом 12, установленный в кольцевой камере в под радиальными отверстиями а полого ствола 1 и соединенный с нижней плашкой 9 посред-

ством средних элементов 13. Каждая плашка 4 и 9 выполнена в виде отдельных элементов клинового типа, размещенных в плашкодержателях 10, установленных на полом стволе 1, а стопорный узел 7 и 12

каждого поршня 6 и 11 выполнен в виде цанги, соединенной с ответной частью полого ствола 1, причем основной, и дополнительный поршни 6 и 11 установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях. Нажимной уплотнительный элемент 8 посредством защитных шайб 14Т промежуточных шайб 15 и опорных втулок 16 в нижней части соединен с поршнем б, а в верхней части через них - с кону-,

сом 17, установленным на полом стволе 1 и связанном с верхней плашкой 4 срезным элементом 18. Каждые защитная шайба 14 и опорная втулка 16 соединены между собой срезным штифтом 19. Поршень б имеет герметизирующие уплотнения 20. Между полым стволом 1 и нижним плашкодержателем 10 установлена втулка 21, связанная с плашкодержателем 10 срезными винтами 22. Поршень б соединен с

кожухом 5 срезными элементами 23, а дополнительный поршень 11 соединен с кожухом 5 винта ми 24. .

П оса дочн ы и и нструмент Содержит полый корпус 25 с радиальными каналами г

и пёревддником 26 в верхней части, уплот- нительныёэлементы 27, установленные на полом корпусе 25 над радиальными кандла- ми V,- дополнительные упло ительные элементы 28, установленные на полом

корп е 25 под его радиальными каналами г, узел фиксации, выполненный з виде двух втулок 29 и 30, установленных одна в другой и закрепленных между cobos: фиксатором 31, кожух 32 с обоймой, установлен- ный на внешней поверхности внугоеннэй втулки 29 I иьмолк:, Н1 9 с про с.. сквозными пазами, а обойма выполнена в виде цанги 33, установленной на внешней поверхности верхней части кожуха 32, при- чем каждый элемент цанги 33 размещен в ответном продольном сквозном пазу кожуха 32. Внешняя втулка 30 в верхней части соединена с полым корпусом 25, а в нижней -скожухом32. Кожух32 выполнен с разряд- ными отверстиями д и нижней частью соединен с переводником 34. Каждый элемент цанги 33 выполнен с посадочной резьбсй е на внешней поверхности. Между внутренней втулкой 29 и кожухом 32 в нижней части установлена втулка 35, взаимодействующая с цангой 33 при крайнем верхнем положении внутренней втулки 29. Пакер имеет также герметизирующие элементы 36.

Разбуриваемый пакер с посадочным инструментом работает образом.

Первоначально посадочный ч тру мент устанавливают со внутреннюю полость ствола 1 разбуриваемого пакера. При этом посадочная резьба б нижнего переводника 2 взаимодействует с посадочной резьбой е цанги 33, а радиальные отверстия1 полого.ствола 1 совмещаются с радиальными каналами г полого корпуса 25 В собранном виде разбуриваемый пакер с посадочным инструментом и с важинным оборудованием (не показано) на колонне подъемных труб спускают в скважину на требуемую глубину и после обвязки устья скважины при помощи тросовой техники во внутреннюю втулку 29 устанавливают приемный клапан (не показан), перекрывающий центральный проход. В колонне подъемных труб создают избыточное давле- ние, под действием которого через радиальные отверстия а, радиальные каналы г и кольцевую камеру в поршень 6 и дополнительный поршень 11 перемещаются в противоположных направлениях, срезая срезные элементы 13, 23 и 18. При зтом поршень 6, сжимая нажимной уплотнитель- ный элемент 8, посредством конуса 17 выводит верхнюю плашку 4 в рабочее положение, а дополнительный поршень 11, перемещаясь совместно с кожухом 5, выводит нижнюю плашку 9 в рабочее положение. При дальнейшем повышении давпения срезают срезные штифты 19, а защитные шайбы 14 и промежуточные шайбы 15

диаметрально расширяются, защищая от затекания нажимной уплотнительный элемент 8 и создавая условия для дальнейшего его сжатия до установленного предела. Конечные положения поршня 6 и дополнительного поршня 11 фиксируются стопорными узлами 7 и 12 соответственно. После паке- ровки избыточноедавление внутри колонны подъемных труб снижают до нуля и при помощи канатной техники извлекают прием- клапан. Проверяют герметичность надпакерной и подпакерной зоны путем создания избыточого давления в затрубье и в колонне подъемных труб. После этого осваивают скважину с последующим вводом ее в эксплуатацию. В случае необходимости извлечения скважинного оборудования возможны три варианта отсоединения посадочного инструмента от разбуриваемого пакера

Первый вариант - гидравлическое отсоединение. Для этого разобщают внутри- трубную полость от затрубья, например вышеизложенным способом, и создают избыточное давление внутри колонны подъемных труб. За счет разности площадей торцовых участков внутренней втулки 29 последняя, перемещаясь в крайнее верхнее положение, посредством втулки 35 прижимает цангу 33 к внешней своей поверхности и сообщает затрубную полость через разрядные отверстия д кожуха 32 с полостью корпуса 25. При этом посадочная резьба е цанги 33 отсоединяется от посадочной резьбы б нижнего переводника 2 Такое положение внутренней втулки 29 фиксируется фиксатором 31. Затем поднимают колонну подъемных труб и посадочный инструмент со скважинным оборудованием

Второй вариант- при помощи тросовой техники. Для этого в колонну подъемных труб спускают толкатель циркуляционного клапана (не показан), который входит в зацепление с верхней частью внутренней si/тки 29, создавая условия для нанесения механических ударов гидрояссом вверх до выхода из зацепления толкателя циркуляционного клапана с внутренней втулкой 29, что является информацией о перемещении внутренней втулки 29 в крайнее верхнее положение, при котором посадочный инструмент выходит из зацепления с разбуриваемым пакером аналогично гидравлическому отсоединению

Третий вариант (запасной) - путем вращения колонны. Для этого колонну подъем- ных труб вращают влево. При этом посадочный инструмент вращается относительно разбуриваемого пакера. Цанга 33 своей посадочной резьбой е выходит из

зацепления с посадочной резьбой б ниж- переводника 2 и разъединяет посадочный инструмент от разбуриваемого пакера. Повторное соединение посадочного инструмента с разбуриваемым пакером производят автоматически. Цанга 33 посадочного инструмента, входя в нижний переводник 2 разбуриваемого пакера, сжимается, а ее посадочная резьба е, проскальзывая вниз по посадочной резьбе б нижнего переводника 2, входит с ней в зацепление.

При необходимости снятия разбуриваемого пакера на бурильных трубах (не показаны) в скважину спускают фрезерный инструмент для разбуривания. При этом ло- вильную головку инструмента для разбуривания вводят в полость ствола 1 разбуриваемого пакера. После этого вращают бурильную колонну с осевой нагрузкой на фрезерный инструмент. Разбуривание пакера осуществляют на длину е верхней его части. При разбуривании полый ствол 1 автоматически захватывается фрезерным инструментом. После разбуривания бурильную колонну приподнимают. При этом полый ствол 1 разбуриваемого пакера посредством верхнего торца нижнего переводника 2 перемещает вверх втулку 21, срезая срезные винты 22 плашкодержателя 10. Втулка 21, перемещаясь вверх, выводитсво- им верхним торцом дополнительный поршень 11 из-под нижней плашки 9, Установку нижней плашки 9 в транспортное положение для снятия разбуриваемого пакера осуществляют путем перемещения вниз бурильной колонны

Формула изобретения 1, Разбуриваемый пакер, включающий полый ствол с радиальными отверстиями и нижним переводником, установленный на полом стволе верхний переводник с верхней плашкой в нижней части, кожух, установленный на полом стволе и образующий с последним кольцевую камеру, связанную с полостью ствола радиальными отверстиями, размещенный в кольцевой камере кожуха поршень со стопорным узлом, нажимной уплотнительный элемент, установленный

на полом корпусе между верхней плашкой верхнего переводника и поршнем, нижнюю плашку, установленную под нажимным уп- лотнительным элементом на полом корпусе,

отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет исключения вращения и растяжения колонны подъемных труб е процессе установки разбуриваемого пакера, рн снабжен плашкодержателями и дополнительным поршнем, имеющим стопорный узел, установленным в кольцевой камере кожуха под радиальными отверстиями полого Ствола и соединенный с нижней плашкой, каждая плашка выполнена в виде отдельных элементов клинового типа, размещенных в плашкодержателях, установленных на поло стволе, стопорный узел каждого порш ня выполнен в виде цанги, соединенной с

ответной частью полого ствола, причем основной и дополнительный поршни установлены с возможностью перемещения в противоположных направлениях, а нижний пе реводник выполнен в нижней части с посадочной резьбой на внутренней поверхности.

2. Посадочный инструмент, включаю - щий полый корпус с радиальными каналами, уплотнительнъге элементы, установленные

на полом корпусе над радиальными каналами, и узел фиксации Посадочного инструмента в полости ствола разбуриваемого пакера. отличающийся тем, чт о, с целью повышения функциональных возможностей

посадочного инструмента за счет многократного использования, он снабжен кЪжу- хом с обоймой И дополнительными уплотнительиыми элементами, установленными на полом корпусе под его радиальными каналами, узел фиксации выполнен в виде двух втулок, установленных одна в другой и закрепленных между собой, кожух ус- тановлен на внешней поверхности внутренней втулки и выполнен с продольными сквозными пазами, а обойма выполнена в виде цанги, установленной на внешней поверхности верхней части кожуха, причем каждый элемент цанги размещен в ответном продольном сквозном пазу кожуха.

Ч

г

)Г

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для крепления и эксплуатации скважин. Цель - повышение надеж егбти работы за счет исключения вращейия и растяжения колонны без подъемных труб в процессе установки пакеров, а также повышение функциональных возможностей посадочного инструмента за счет многократного использования. Разбуриваемый пакер содержит полый ствол (ПС) 1 с радиальными отверстиями а и нижним переводником (П) 2 с посадочной резьбой б на внутренней поверхности в нижней части, установленный на ПС 1 верхний переводник

Фиг. 2

Фиг. 5

6

3

11

/J

29

.33

-34

Фе/г. 4