устройство для опрессовки противовыбросового оборудования

Формула изобретения

Устройство для опрессовки противовыбросового оборудования, содержащее ствол с центральным каналом и эластичный пакерующий элемент, установленный на стволе, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит нижний переводник, соединенный с нижней частью ствола и снабженный радиальным каналом, при этом ствол выполнен в центральной его части в виде усеченного конуса, эластичный пакерующий элемент установлен на стволе с возможностью осевого перемещения, причем верхняя часть его выполнена в виде двух направленных вверх воротников, диаметр верхнего торца нижнего переводника больше диаметра нижнего основания конуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике, именно к устройствам для опрессовки смонтированного противовыбросового оборудования.

Известен пакер с самоуплотняющейся манжетой, состоящий из опрокинутого конического корпуса с самоуплотняющейся манжетой, помещенной в защитный кожух, укрепленный на нижнем основании, в нижней части корпуса выполнены отверстия, через которые нагнетаемая жидкость поступает колоколообразную часть манжеты. (1) А.с. SU №1334, Е21В 33/12, 1960 г.).

Недостатками известного пакера является невозможность создания давления в колонне выше пакера, невозможность пакеровки кольцевого зазора путем создания давления в межколонном пространстве, а также низкое давление, выдерживаемое манжетой вследствие ее недостаточной толщины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому пакеру устьевому является устройство для опрессовки в скважине обсадной колонны с противовыбросовым оборудованием, состоящее из корпуса в виде разрезного стакана с двумя днищами соединенными центральным стержнем, на котором размещен подпружиненный распорный конус, взаимодействующий с укрепленной на нижнем днище корпуса уплотнительной манжетой и связанный посредством толкателей с механизмом нагружения, который выполнен в виде поршня, установленного с зазором над верхним днищем корпуса, причем полости над поршнем посредством каналов сообщены с закорпусным пространством. (2) (А.с. SU №810939, Е21В 33/12, 1981 г.)

Недостатками известного устройства является низкая надежность работы устройства обусловленная тем, что отсутствует четкое разделение полостей над и под поршнем, наличие в корпусе каналов приводит к значительным перетокам промывочной жидкости между полостями и, как следствие, резкому снижению перепада давления, воздействующего на поршень, и осевого пакерующего усилия. Кроме того, слабая центровка поршня в корпусе устройства ввиду зазоров между поршнем и корпусом, а также конструкция толкателей недостаточной жесткости может привести к деформации последних и к заклиниванию поршня в корпусе устройства. Также данная конструкция не предусматривает контроля процесса пакерования, то есть контроля работы устройства.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известное устройство для опрессовки противовыбросового оборудования, содержащее ствол с центральным каналом и эластичный пакерующий элемент, установленный на стволе, согласно изобретению дополнительно содержит нижний переводник, соединенный с нижней частью ствола и снабженный радиальным каналом, при этом ствол выполнен в центральной его части в виде усеченного конуса, эластичный пакерующий элемент установлен на стволе с возможностью осевого перемещения, причем верхняя часть его выполнена в виде двух направленных вверх воротников, диаметр верхнего торца нижнего переводника больше диаметра нижнего основания конуса.

Устройство для опрессовки противовыбросового оборудования содержит ствол 1, выполненный в центральной его части в виде усеченного конуса с центральным проходным каналом 2, эластичный пакерующий элемент 3, установленный на стволе 1 с возможностью осевого перемещения, нижний переводник 4, соединенный с нижней частью ствола резьбой 5 и снабженный радиальным каналом 6, верхний переводник 7, соединенный резьбой 8 со стволом 1.

Верхняя часть эластичного пакерующего элемента 3 выполнена в виде двух воротников, направленных вверх: внешнего 9 и внутреннего 10, в осевом сечении образующих "ласточкин хвост".

Диаметр верхнего торца переводника 4 больше диаметра нижнего основания ствола 1.

На чертеже представлено заявляемое устройство для опрессовки противовыбросового оборудования в разрезе.

Устройство работает следующим образом.

После монтажа противовыбросового оборудования спускают устройство в колонную головку таким образом, чтобы верхняя кромка воротника 9 была заподлицо с верхней кромкой обсадной колонны 11. Закрывают превентор и создают давление опрессовки в колонной головке, при этом воротник 9 прижимается к внутренней поверхности обсадной колонны 11, а воротник 10 прижимается с стволу 1 под действием давления пакеровки. Пакерующий элемент 3 перемещается по конической поверхности ствола 1 с одновременным радиальным расширением. При максимальном давлении опрессовки пакерующий элемент 3 упирается в верхний торец переводника 4.

При опрессовке отсутствие перетоков жидкости через радиальный канал 6, канал 2 и переводник 7 свидетельствует о герметичности кольцевого зазора между стволом 1 и обсадной колонной 11.

Заявляемое устройство по сравнению с устройством-прототипом позволяет повысить надежность работы, увеличить давление опрессовки противовыбросового оборудования и обеспечить надежную герметизацию кольцевого зазора при одновременном контроле процесса пакеровки.

Конструкция заявляемого устройства позволяет проводить опрессовку смонтированного противовыбросового оборудования и в ряде специфических случаев, таких как невозможность извлечения из скважины колонны бурильных или насосно-компрессорных труб, а также технологические ограничения на осевое перемещение труб, спущенных в скважину.