устройство для разобщения и вскрытия пластов

Формула изобретения

Устройство для разобщения и вскрытия пластов, включающее две трубы, расположенные концентрично и с зазором, и размещенные по концам устройства центраторы, уплотняющие элементы, концевые гидравлические цилиндры с поршнями и клиньями, обратный клапан с седлом под продавочную пробку и легко разрушаемые заглушки, сообщающие затрубное и внутритрубное пространство, отличающееся тем, что клинья выполнены с возможностью взаимодействия с наружной трубой, расширения концов этой трубы и вдавливания ею уплотняющих элементов в стенки скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для проведения изоляционных работ при бурении и капитальном ремонте скважин, для разобщения и вскрытия продуктивных пластов.

Известно устройство для разобщения и вскрытия пластов, включающее две концентрично с зазором расположенные трубы и размещенные по концам устройства центраторы, уплотняющие элементы, кольцевые гидравлические цилиндры с поршнями и клиньями, выполненными с возможностью взаимодействия с указанными уплотняющими элементами и обратный клапан с седлом под продавочную пробку (1).

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для вскрытия пластов, включающее две трубы, расположенные концентрично и с зазором, и размещенные по концам устройства центраторы, уплотняющие элементы, концевые гидравлические цилиндры с поршнями и клиньями, обратный клапан с седлом под продавочную пробку и легко разрушаемые заглушки, сообщающие затрубное и внутритрубное пространство (2).

Известным устройствам присущ общий недостаток - ненадежность герметизации отсекаемого пласта. Происходит это потому, что уплотняющие элементы прикреплены к концам наружной трубы и в процессе установки работают на срез, что их разрушает. Последствием этого является попадание цементного раствора в пласт и загрязнение призабойной зоны пласта.

Техническим результатом изобретения является создание устройства для качественного разобщения и вскрытия пластов.

Необходимый технический результат достигается тем, что в устройстве для разобщения и вскрытия пластов, включающем две трубы, расположенные концентрично и с зазором, и размещенные по концам устройства центраторы, уплотняющие элементы, концевые гидравлические цилиндры с поршнями и клиньями, обратный клапан с седлом под продавочную пробку и легко разрушаемые заглушки, сообщающие затрубное и внутритрубное пространство, крылья выполнены с возможностью взаимодействия с наружной трубой, расширения концов этой трубы и вдавливания его уплотняющих элементов в стенки скважины.

На прилагаемом черт. на фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство после установки в скважине.

Устройство содержит две концентрично с зазором расположенные трубы, внутреннюю 1 и наружную 2, размещенные по концам внутренней трубы 1, и центраторы 3 и 4, уплотняющие элементы 5 и 6, размещенные на концах наружной трубы 2, кольцевые гидравлические цилиндры 7 и 8 с поршнями 9 и 10, клинья 11 и 12, выполненные с возможностью взаимодействия с наружной трубой 2. В зоне между уплотняющими элементами 5 и 6 насквозь через трубы 1 и 2 установлено расчетное количество легкоудаляемых (кислоторастворимых или других) заглушек 13. Для осуществления технологических операций гидравлические цилиндры 7 и 8 снабжены каналами 14 и 15, сообщающими их полости с внутритрубным пространством и каналами 16 и 17, сообщающими их полости с затрубным пространством. К центратору 4 подсоединен корпус 18 с седлом 19 под продавочную пробку 20 (фиг. 2) и седло 21 под шариковый клапан 22, закрепленное срезным винтом 23. С обоих сторон устройство снабжено установочными резьбами. Устройство предназначено для установки в скважине 24 (фиг. 2). Технологические разъемы на чертеже не показаны, а уплотнения не пронумерованы.

Устройство работает следующим образом.

В составе обсадной колонны (на черт. не показана) устройство спускают в скважину 24 в заданный интервал, то есть устанавливают против продуктивного пласта. Затем осуществляют прямую или обратную (в зависимости от необходимости) промывку ствола скважины 24 и обсадной колонны. По окончанию промывки в обсадную колонну сбрасывают шариковый клапан 22, который садится в седло 21. Далее во внутренней трубе 1 поднимают давление, которое через каналы 14 и 15 передается во внутреннюю полость цилиндров 7 и 8, это давление вызывает перемещение поршней 9 и 10 навстречу друг другу. Перемещение поршней 9 и 10 перемещает клинья 11 и 12 и заставляет их дорнировать концы наружной трубы 2. При этом наружная труба 2 расширяется и вдавливает уплотняющие элементы 5 и 6 в стенки скважины, обеспечивая отсечку и герметичность интервала между ними. Дальнейший подъем давления вызывает срезание винтов 23 и падения клапана 22 с седлом 21 на забой скважины. Далее закачивают цементный раствор, который проходит внутри обсадной колонны, затем через затрубье попадает под клин 12 (фиг. 2) и через концентричный зазор между трубами 1 и 2 в затрубье выше клина 11. После заполнения затрубья скважину выдерживают до схватывания цементного раствора. При этих операциях продуктивный пласт, отсеченный уплотняющими элементами, не загрязняется цементом.

После затвердения цементного камня легкоудаляемые заглушки вскрывают, в примере растворяя в кислоте, и скважину запускают в эксплуатацию.

Предлагаемое устройство от известных отличается высокой надежностью разобщения пластов из-за поджима уплотняющих элементов металлическим основанием (наружной трубой) путем его дорнирования, что исключает попадание не только цементного раствора в продуктивный пласт, но и межпластовые перетоки, что, в свою очередь, обеспечивает увеличение срока безводной эксплуатации скважин.

Источники информации

1. SU 1488437, кл. E 21 B 33/14, 1987.

2. RU 2057905, кл. E 21 B 33/14, 1996.