Оборудование для освоения и эксплуатации скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B33/12 

перепускного клапана, на которых оборудование доставлено в ствол скважины; на фиг.З - то же, после извлечения НКТ из скважины и установки над оборудованием насоса для эксплуатации скважины; на фиг.4 - то же, с открытым клапаном при эксплуатации скважины; на фиг.5 - то же, с закрытым перепускным клапаном перед извлечением насоса из скважины; на фиг.8 изображено оборудование для освоения и эксплуатации скважин с закрытым перепускным клапаном и узел извлечения перепускного клапана в исходном положении; на фиг,7 - то же, при рабочем положении узла для извлечения перепускного клапана; на фиг.8 - то же, в момент извлечения перепускного клапана из корпуса оборудования для освоения и эксплуатации скважин.

Оборудование для освоения и эксплуатации скважин (см.фиг.1) состоит из полого корпуса 1с подвижным в радиальном направлении стопором 2, с упорным торцём 3, с радиальным каналом 4, в котором размещен обратный клапан 5, рядом радиальных отверстий 6 и кольцевыми канавками 21 и 22 в нижней части. На наружной поверхности корпуса установлен уплотнительный элемент 7 с помощью концевой арматуры 8, на наружной поверхности уплотнительного .элемента закреплены шлипсы 9 и установлено уплотнительное кольцо 10. В корпусе 1 установлен перепускной клапан 11, заглушенный с одного конца, с двумя рядами радиальных отверстий 12 и 13, упором 14, кольцевым выступом 15 и толкателем 16 с коническим нижнем торцём, закрепленным на наружной поверхности клапана двумя рядами срезных элементов 17 и 18. Срезные элементы 18 расположены в продольных пазах, выполненных на наружной поверхности перепускного клапана 11. Перепускной клапан 11 и корпус 1 связаны между собой фиксатором 19, размещенным в кольцевой канавке 20 перепускного клапана 11 и кольцевой канавке 21 корпуса. Для спуска и установки в обсадой колонне 23 оборудование соединяется с насоснокомпрессорными трубами (НКТ) 24 переводником 25, в окнах которого размещены кулачки 26, подпружиненные с помощью пружины 27 к кольцу 28, закрепленному срезными винтами 29 с переводником 25. На внутренней поверхности кольца 28 выполнена кольцевая канавка 30 под кулачки 26.

Оборудование для освоения и эксплуатации скважины может быть разработано в двух вариантах, а именно; разбуриваемого типа, когда из скважины извлекается и повторно устанавливается перепускной клапан 11. а корпус 1 и уплотнительный

элемент 7 выполнены из легкоразбуриваемых материалов, например, из алюминиевых сплавов, но с различными деформационнопрочностными характеристиками; неразбуриваемого типа, когда из скважины извлекаются вначале перепускной клапан 11, а затем корпус 1 и уплотнительный элемент 7.

Узел извлечения перепускного клапана

оборудования для освоения и эксплуатации скважин включает механизм захвата (см. фиг.7), который выполнен в виде переводника 31 с окнами, размещенными в них подпружиненными кулачками 32, фиксатора 33,

5 установленного на срезных штифтах 34 на внутренней поверхности переводника 31 на уровне кулачков 32, соединенных пружинами 35 к переводнику 31.

Герметизация поверхностей сопряже0 ния деталей устройства обеспечивается уп- лотнительными кольцами, размещенными в кольцевых канавках,

Оборудование для освоения и эксплуатации скважин работает следующим обра5 зом. После установки оборудования на заданной глубине скважины в НКТ создают избыточное давление с устья скважины, Под действием избыточного давления деформируют уплотнительный элемент 7 до внутрен0 ней поверхности обсадной колонны 23 и создают контактное давление, при котором шлипсы 9 врезаются в стенку трубы обсадной колонны, а уплотнительное кольцо 10 обеспечивает герметичность контактной зо5 ны обсадная колонна -уплотнительный элемент (см. фиг.2). После установки оборудования в обсадной колонне 23, производят разгрузку части веса НКТ 24 на устройство для проверки качества его

0 установки и отсоединения НКТ от оборудования. При разгрузке части веса НКТ на оборудование произойдет срез элементов 17, удерживающих толкатель 16 на перепускном клапане 11 под действием осевого уси5 лия, передаваемого подпружиненными

кулачками 26, а затем при упоре кольца 2.8 в

корпусе 1 срезаются винты 29 и переводник

25 перемещается вниз относительно кольца

, 28 до упора в корпус 1. В этом положении

0 подпружиненные кулачки 26 войдут в канавку 30 кольца 28 и тем самым произойдет отсоединение НКТ 24 от устройства (см. фиг.З). Извлекают НКТ из скважины и спускают на НКТ насос (ЭН Ц) с двигателем (Дв.)

5 для эксплуатации скважины. Запускают насос, который производит откачку жидкости из скважины. При снижении уровня жидкости в скважине на перепускной клапан 11 действуют снизу избыточное давление (см. фиг.4). Под действием заданного по величине избыточного давления (например, 5,0- 6,0 МПа) происходит радиальное смещение фиксатора 19 в канавку 20 из канавки 21 и перепускной клапан 11 переместится вверх до взаимодействия его упора 14 с подвижным стопором 2 корпуса 1 (см,фиг.5). В этом положении перепускного клапана 11, когда совмещены ряды радиальных каналов 6 и 13, осуществляется освоение и эксплуатация скважины..При этом фиксатор 19 находится в кольцевой канавке 22 корпуса 1.

Отключение пластов в скважине без глушения ее утяжеленной жидкостью для проведения различных технологических работ (замена насоса, ремонтно-изоляционные работы в скважине и т.д.) выполняют следующим образом. С устья скважины по кольцевому пространству между обсадной колонной 23 и НКТ 24 закачивают с задэн- . ной производительностью агрегата жидкость, создавая сверху на перепускной клапан 11 избыточное давление за счет гидродинамических сопротивлений в рядах радиальных каналов 13 и 6. При расчетном избыточном давлении (например, 2,5-3,5 МПа) происходит радиальное смещение фиксатора 19 в канавку 20 перепускного клапана 11 из канавки 22 корпуса 1 и перепускной клапан 11 переместится вниз до взаимодействия .его упора 14с упорным торцом 3 корпуса 1, после чего фиксатор 19 вновь разместится в кольцевой канавке - № корпуса 1 (см. фиг.6). Резкое увеличение давления в межтрубном пространстве скважины на устье является сигналом о закрытии перепускного клапана 11 оборудования.

После выполнения в скважине необходимых технологических работ повторно ус- танавливают над оборудованием насос с двигателем и осуществля ют снижение уровня жидкости для открытия перепускного клапана 11 и последующей эксплуатации скважины (см.фиг.5).

Извлечение перепускного клапана 11 из скважины с целью его замены на новый или перед разбуриванием корпуса 1 с уплот- нительным элементом 7 для установки нового оборудования осуществляют с помощью узла, включающего связанный с НКТ механизм захвата, который работает следующим образом. Разгружают часть веса НКТ 24 на перепускной клапан 11. При этом фиксатор 33 взаимодействует с кольцевым выступом 15 перепускного клапана 11, штифты 34 срезаются и переводник.31 вместе с подпружиненными кулачками 32 перемещаются вниз вдоль перепускного клапана, а фиксатор 33 остается на кольцевом выступе 15. В результате перемещения переводника 31 вниз происходит взаимодействие кулачков 32 с толкателем 16. элементы 18 срезаются и толкатель 16 под действием осевого усилия, передаваемого сверху кулачками 32, взаимодействует кони5 ческим нижним торцем с коническим срезом стопора 2 на верхнем торце. Под действием осевого усилия, передаваемого сверху толкателем 16, стопор 2 перемещается в радиальном направлении от перепуск0 ного клапана 11, после чего толкатель 16 перемещается вниз до взаимодействия с уступом 14 (см, фиг.8). В этом положении стопор 2 не препятствует извлечению лерепу скного клапана 11 из корпуса 1 обо5 рудования для освоения и эксплуатации скважин.

После извлечения перепускного клапа. на из скважины имеется возможность, не разбуривая корпус 1 и уплотнительный эле0 мент 7, выполнять различные технологические работы по ремонту скважины в интервале ниже их установки.

Форм-ула изобретения

1. Оборудование для освоения и эксплу5 атации скважин, включающее полый корпус с.радиальным каналом, перекрытым обратным клапаном, рядом радиальных каналов и кольцевыми канавками в нижней части, уплотнительный элемент, установленный на

0 корпусе и образующий с ним кольцевую полость, связанную через радиальный канал и обратный клапан с полостью корпуса, телескопически установленный в полости корпуса полый перепускной клапан с верхним и

5 нижним рядами радиальных каналов, заглушенный на нижнем торце, и кольцевым выступом на верхнем, размещенный в нижней части перепускного клапана фиксатор, установленный с возможностью фиксации кор0 пуса и перепускного клапана в состоянии совмещения в исходном положении радиального канала корпуса на уровне с рядом верхних радиальных каналов перепускного клапана, а в крайнем верхнем положении -

5 ряда радиальных каналов корпуса с рядом

нижних радиальных каналов перепускного

клапана, стопор, ограничивающий осевое

перемещение перепускного клапана в его

. крайнем верхнем положении и узел извле0 чения перепускного клапана, включающий связанный с колонной труб механизм захвата, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудования при многократных динамических на5 грузках в процессе длительной эксплуатации и. извлечения перепускного клапана без вращения колонны труб, оно Снабжено упором, выполненным на наружной поверхности перепускного клапана, и толкателем с коническим нижним торцом,

установленным на наружной поверхности перепускного клапана над его упором и связанным с перепускным клапаном двумя рядами срезных элементов с возможностью их последовательного среза в процессе отсоединения колонны труб и извлечения перепускного клапана, а стопор размещен в верхней части корпуса и имеет конический срез на верхнем торце, при этом толкатель установлен с возможностью взаимодействия его конического торца с коническим срезом стопора и сопря0

жения с упором клапана при его извлечении. 2. Оборудование по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что механизм захвата выполнен в виде переводника с окнами, размещенных в них подпружиненных кулачков для взаимодействия с толкателем и фиксатора, установленного на срезных штифтах на внутренней поверхности переводника на уровне кулачков, причем фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом перепускного клапана.

Изобретение относится к области неф- тегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для освоения и эксплуатации скважин. Цель - повышение надежности работы оборудования при многократных динамических нагрузках в, процессе длительной эксплуатации и извлечение перепускного клапана без вращения- колонны труб. Для этого оборудование состоит из полого корпуса 1 с подвижным в радиальном направлении стопором 2 с упорным торцем 3, с радиальным каналом 4, в котором размещен обратный клапан 5, рядом радиальных отверстий б и кольцевыИзобретение относится к области неф- тегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для освоения и эксплуатации скважин, а также ремонта скважин без предварительного их глушения. Целью изобретения является повышение надежности работы оборудования для освоения и эксплуатации скважин при многократных динамических нагрузках в проми канавками 21 и 22 в нижней части. Нз наружной поверхности корпуса установлен уплотнительный элемент 7. В корпусе 1 установлен перепускной клапан 11, заглушенный с одного конца, с двумя рядами радиальных отверстий 12 и 13 упором 14, кольцевым выступом 15 и толкателем 16 с коническим нижним торцем, закрепленным на наружной поверхнос™ клапана двумя рядами срезных элементов 17 и 18. Перепускной клапан 11 и корпус 1 связаны между собой фиксатором 19. Для спуска и установки в обсадной колонне 23 оборудования соединяют с насосно-компрессорными трубами (НКТ) 24 и переводником 25, в окнах которого размещены подпружиненные кулачки 26, которые при отсоединении НКТ от устройства войдут в канавку 30 кольца 28. Освоение и эксплуатация скважины осуществляется после запуска насоса при запаке- рованной скважине, при этом насос откачивает жидкость из скважины, перепускной клапан 11 перемещается вверх до взаимодействия упора 14 со стопором 2 корпуса 1. Ряды радиальных каналов 6 и 13 совмещаются. При этом фиксатор 19 находится в кольцевой канавке 22 корпуса. 2 з.п.ф-лы, 8 ил. цессе длительной эксплуатации скважины и извлечения перепускного клапана без вращения колонны труб. На фиг. 1 изображен общий вид оборудования для освоения и эксплуатации сква- жин JB исходном положении перед установкой а стволе скважины, и при установке в стволе скважины; на фиг.2 - то же, при отсоединении колонны труб (НКТ) от ел 00 g ел ь ч СлЭ