Устройство для перекрытия скважины Советский патент 1979 года по МПК E21B43/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ СКВАЖИНЫ грани пирамидальной части 7 штока и перпендикулярны к ним. Верхняя цилиндричеака1Я часть 9 штока с направляющей 10 образует обычную плунжерную пару и выполнены соответственно с отверстиями // и 12. Призматическая часть штака своим полусферическим нижкиМ КОНЦОМ входит в обойму 13 упора 14, который связан с тарированным грузом 15. Устройство имеет пакер 16, соединенный переходной втулкой 17 с направляющей 10 штока. Нижняя ч.асть корпуса снабжена ребрами 18 для центровки устройства в обсадной трубе. Устройство работает следующим обраУстройство устанавливается над интервалом перфор.адии при включении скважины в эксплуатацию после ее опробования. При этом под действием перепада давления над и под накером и усилием пружин 5 запорные элементы 3 закрыты и забой скважины надежно перекрыт от устья. При пуске скважины в работу уровень жидкости над пажером 16 снижается и перепад давления над и под паксром возрастает. Под действием перепада давления определенной величины, задаваемой тарированным грузом 15, упор 14 перемещается вверх. Вместе с упором перемещается вверх л шток 6. Благодаря обойме 13 упора 14 шток 6 располагается соосно с -корпусом устройства независимо от угла установки устройства в оюважине. Соосность штока с цилиндрическим корпусом обеспечивает одновременный контакт его пиримидальной части 7 с толкателями 4 запорных элементов 3. При движении штока вверх грани пирамидальной его части, представляющие собой наклонные плоскости, действуют ,на толкатели 4, расположенные перпендикулярно к граням, с силой в несколько раз больше той, которая необходима для продвижения штока вверх. Этот -выигрыш в силе, известный в физике как клиновый эффект, позволяет преодолеть силу давления жидкости или газа на запорные элементы относительно небольшим как ПО размеру, так и по усилию перемещения вверх штоком. Размещение запарных элементов 3 на баковой поверхности .нижней части 2 корпуса позволяет Использовать для кх открытия клиновой эффект. Это реализуется следующим образам. Соосность штака с цилиндрическим корпусам обеспечивлет одновременный кантах г его пирамидальнай части 7 с талкателями 4 запорных элементав . Плоская поверхность граней пнрамндальной и призматической частей штока предотвращает самопро извольный паворОт штока в-округ продоль1ЮЙ оси при era перемещении, что обеспечивает совпадение отверстий 11 и 12, иеобхоимое для открытия устройства. Перпендиулярность толкателей 4 к граням пирамиальной части штака предотвращает появение силы,. изгибаюш.ей толкатели в моент открытия устройства, «огда усилия, ействующие на толкатели от парепада авлений, значительны. Для предотвращения появления изгибащего момента на щток при его перемещеИИ и заклинивании нлунжерной пары ось то1ка пространственно центрируют по оси устройства направляющей W и толкателями 4. Надежное цент1рирование штока обеспечивается тремя клапана.ми, расположенными симметрично относительно оси устройства. Размещение толкателей 4 через каждые 120° приводит к взаимному уравновешиванию их при воздействии на них штака. Открытие запорных элементов 3 привадит к выравниванию давлений в полости устройства и подпакерной зоне, т. е. к возрастанию давлений в полости устройства. При этом, упор 14 под действием тарированного пруза 15 возврашается в исходное положение. При действии возросшего давления в полости устройства шток 6 движется вверх, его цилиндрическая часть 9 скользит по направляющей 10. Эта пара выполнена с наличием обычной ходовой, а не прецезионной посадки. При движении штока 6 вверх толкатели 4 запорных эле.ментов 3 скользят по граням пирамидальной части 7, а при полном открытии - по граням приз.матической чагли 8. Движение штока 6 вверх лродолж.ается до совмещения отверстий Л и 12 в цилиндрической части штока и направляющей 1G. Совпадение отверстий приводит к возможности прохода жидкости из подцакерной зоны в надпакерную, т. е. к возможности отбора жидкости из скажины насосом или фонтаном. В этом положении устройство находится все время эксплуата.ции скважины. Степень совпадения отверстий // и 12 устанавливается автоматически в зависимости от расхода жидкости через отверстие. Вес -штока 6 подбирается таким образам, чтобы перепад давления в отверстиях J/ и 12 не цревыпгал 0,5 атм. Призматическая часть штока обеспечивает полное открытие клапанов и независимость степени их открытия от дебита скважины. При необходимости подземного ремонта скважины останавливают насос или закрывают задвижку на устье. Давление над и поя naiKepOM выравнивается, пад влияние.м собственного веса шток 6 движется вниз, перекрывая отверстия 11 и 12, при это.м запарлые элементы 3 надежно закрываются под действием пружин 5 и пирамидальнай части штока. В результате поток жидкости через устройство прекращается, скважина надежно перекрыта, что позволяет произвобез опасности

дить необходимый ремонт нефте- и газопроявления.

Формула изобретения

1. Устройство для перекрытия скважиБы, содержащее корпус, внутри которого размещены направляющая и шток с каналами, запориые элементы с толкателями и тарированный груз, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем обеспечения перекрытия ствола скважины при подземном

ремонте, в корпусе выполнены наклонные каналы для размещения в .них запорных элементов с толкателями, а щток имеет пирамидальную и призматическую части для взаимодействия с запорными элементами, причем тарироваиный груз установлен с возможностью 1взаимодействия со штоком.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что толкатели размещены перпендикулярно граням пирамидальной части штока.

1 1-1

lUi I

vV --rv4 -Tr44 -i h /S

х1-4

1риг.2