Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства скважины при проведении работ под давлением,

Известно устройство для разобщения межтрубного пространства скважины, представляющее собой установленный в компоновке насосно-компрессор- ных труб вверху интервала пакерова- ния упор, создающий узкое место в колонне.

Наиболее близким к изобретению является устройство для разобщения межтрубного пространства скважины, содержащее полый корпус, жестко связанный с корпусом опорный башмак с внут,ренней проточкой, пазом и упором, установленные с возможностью углового , перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком и размещены в его проточке, и герметизирующий элемент, перекрываю™ щий наружную поверхность сегментов. Недостатками известного устройства

является то, что оно не обеспечивает

VI

о

Ю

VI

надежного разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и может быть использовано для проведения работ в скважине только в компо новке комплекта испытателя пластов

Целью изобретения является повышение надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под дав лением и расширение области примене- ния„

Положительный эффект от использо вания устройства связан с улучшением качества проведения работ в скважине под давлением за счет надежного pa- зобщения межтрубного пространства, а также за счет возможности применения одного устройства для проведения различных работо

Сущность изобретения заключается « в том, что в устройстве для разобщения межтрубного пространства скважины, содержащем полый корпус, жестко связанный с корпусом опорный башмак с упором, внутренней проточкой и пазами# установленные с возможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком 3 и размещены в его пазах, и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхности сегментов, снабжено клиновидными уплотнит ел ьными элементами, которые „ размещены на наружных торцах сегментов и связаны с ними срезными элементами, сегменты подпружинены относительно башмака размещенной в его кольцевой проточке пружиной, а эластичный. герметизирующий элемент выполнен в виде диафрагмы, связанной с башмаком и сегментамио

На фиг. 1 изображено устройство для разобщения межтрубного пространства скважины в транспортном положении; на фиг. 2- то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2„

Устройство содержит полый корпус 1 с присоединительными резьбами 2, 3, жестко связанный с корпусом 1 опорный башмак Ь с упором 5 и выполненными в нем кольцевой проточкой 6, пазами 7 и канавками 8. Установленные шарнирно в пазах 7 на осях 9 с возможностью углевого перемещения, перекрытия кольце вого пространства и взаимодействия нижней плоскостью с упором 5 и окончаниями 10 с канавками 8 сегменты 11,

оборудованные закрепленными на их наружных торцах срезными элементами 12, клиновидными уплотнительными элементами 13 Сегменты 11 подпружинены относительно башмака 4 размещенной в его кольцевой проточке 6 и полусферической проточке 1 сегментов 11. пружиной 15 Эластичный герметизирующий элемент, выполненный в виде диафрагмы 16 перекрывающей верхнюю поверхность сегментов 11 и опорного башмака 4, прикрепленной с помощью накладок 17 болтами 18 к периферийной части сегментов 11 и с помощью накладок 19 бол тами 20 к опорному башмаку k с возмояг ностью деформации при угловых перемещениях сегментов 11„ „

На фиг 1, 2 и 3 устройство изобра жено установленным в колонне 21.

Устройство работает в двух Положениях: при расположении сегментов 11 в транспортном положении,, обращенными вверх (см. фиг. 1); при расположении сегментов 11 в транспортном положении обращенным вниз.

В подпружиненном (транспортном) положении сегментов 11, образующих при отом расчетный кольцевой зазор в колонне 22 (в открытом стволе скважины) устройство резьбой 2 подсоединяют к инструменту (насосно-компрессорным или бурильным трубам) и спускают в скважину на заданную глубину. После чего при обратной промывке в затруб- ное пространство вводят расчетный объем эластичной полимерной композиции, обладающей расчетным значением предельного напряжения сдвига (в дальнейшем полимерная композиция) и производят продавливание ее, регистрируя давление. При достижении полимерной композицией устройства она давит на перекрытые диафрагмой 16 подпружиненные сегменты 11,которые, повернувшись на осях 9 до упора 5, прижима- ются клиновидными уплотнительными элементами 13 к стенке колонны 22 (или скважины) и перекрывают межтрубное пространство. В этот момент, зафиксировав повышение давления, продавливание останавливают. В дальнейшем, загерметизировав устье скважины, закачивая опрессовочную жидкость в затруб- ное пространство и производя надавливание на полимерную композицию, которая обеспечивает дополнительную герметизацию, плавным повышением давления до заданной величины производят

опрессовку колонны 21 (или другие ра боты, например закачку жидкости в (1ласт) „ После снижения давления и разгерметизации устья скважины, опуска- нием инструмента вниз подпружиненные сегменты 11 возвращают в транспортное положение и спускают устройство на следующую глубину опрессовки или после вымыва, промывкой через труб- ное пространство полимерной композиции на поверхность, приступают к подъему инструмента о

В подпружиненном положении сегментов 11 устройство присоединяют резь- бой 2 к спущенному в скважину инструменту (насосно-компрессорным или бурильным трубам), длина которого больше, чем расчетная высота столба в межтрубном пространстве подлежащей ис- пользованию полимерной композиции После чего, подсоединив инструмент к резьбе 3, устройство спускают на заданную глубину,, При прямой промывке скважины в трубное пространство перед например, подлежащей закачке в пласт жидкости, вводят расчетный объем полимерной композиции и производят продав- ливание ее, регистрируя давление,, При достижении полимерной композицией устройства она давит на перекрытие диаф- рагмой 16 подпружиненные сегменты 11, которые, повернувшись по осях 9 до упора 5, прижимаются клиновидными уп- лотнительными элементами 13 к стенке колонны 21 (или скважины) и перекрывают межтрубное пространство В отот моментs зафиксировав повышение давления, выводят работу насосов на заданный режим и производя надавливание на полимерную композицию, которая обеспечивает дополнительную герметизацию, приступают к проведению работ в сква-

g

5 0 i g 0

5

0

жине под давлением, например, закачке под давлением жидкости в пласт

После снижения давления при подъеме инструмента сегменты 11 устанавливаются в исходное положение В дальнейшем, спустив в скважину инструмент с коронкой или долотом, полимерную композицию разрушают и вымывают на поверхность.

В качестве полимерной композиции может быть использована композиция на основе акриловых полимеров, например, гидролизованного полнакрилнитрила„

формула изобретения Устройство для разобщения межтрубного пространства скважины, содержащее полый корпус, жестко связанный с корпусом опорный башмак с упором, внутренними кольцевой проточкой и пазами, установленные с возможностью углового перемещения, перекрытия кольцевого пространства скважины и взаимодействия с упорами сегменты, внутренние торцы которых шарнирно связаны с башмаком и размещены в его проточке и кольцевой эластичный герметизирующий элемент, установленный на наружной поверхности сегментов, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и расширения области применения, оно снабжено клиновидными уплотнительными элементами, которые размещены на наружных торцах сегментов и связаны с ними срезными элементами, сегменты подпружинены относительно башмака размещенной в его кольцевой проточке пружиной, а эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде диафрагмы, - связанной с башмаком и сегментами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и исполь- зуется для герметизации межтрубного пространства скважины„ Цель - повышение надежности разобщения ствола скважины при проведении работ под давлением и расширения области применения. Для этого устройство содержит корпус, жестко связанный с ним опорный башмак с упором, выполненными в нем кольцевой проточкой, пазами и канавками С башмаком шарнирно связаны сегменты своими внутренними торцами, оборудованные закрепленными на их наружных торцах срезными элементами, клиновидные уплотнительные элементы Сегменты подпружинены относительно башмака размещенной в его кольцевой проточке пружиной. Эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде ди- аЛрагмы, перекрывающей верхнюю поверхность сегментов и опорного башмака. После ввода полимерной композиции в скважину она давит на подпружиненные сегменты, которые, повернувшись на оси до упора, прижимаются клиновидными уплотнительными элементами к стенке скважины и перекрывают межтрубное пространство. 3 ил.

1-/.Z8ZZL

11

13

11

Фиг.З