оборудование для освоения и эксплуатации скважины

Формула изобретения

Оборудование для освоения и эксплуатации скважины, включающее полый корпус с кольцевой проточкой и радиальным отверстием, уплотнительный элемент, втулку-толкатель с радиальными отверстиями и кулачками в них, фиксирующими ее на корпусе с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, конус, установленный на корпусе с возможностью осевого перемещения, цилиндр, плашкодержатель с плашками, установленными на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, храповик для фиксации втулки-толкателя относительно конуса и плашек с плашкодержателем, отличающееся тем, что оно снабжено обечайкой, на которой размещен уплотнительный элемент, якорем со шлипсами, закрепленным на корпусе и на обечайке, клапаном-отсекателем, соединенным с нижней частью корпуса, втулкой, жестко связанной с конусом, размещенной между корпусом и цилиндром, который соединен с втулкой-толкателем, причем якорь и обечайка образуют с наружной поверхностью корпуса кольцевую полость, гидравлически связанную с полостью скважины ниже уплотнительного элемента через дополнительное радиальное отверстие, выполненное во втулке-толкателе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для освоения и эксплуатации скважин, а также для ремонта скважин без предварительного их глушения.

Известно оборудование для освоения и эксплуатации скважин, включающее полый корпус с радиальным каналом, перекрытым обратным клапаном, рядом радиальных каналов и кольцевыми канавками в нижней части, уплотнительный элемент, установленный на 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 нижним рядами радиальных каналов, заглушенный на нижнем торце и кольцевым выступом на верхнем, размещенный в нижней части перепускного клапана фиксатор, установленный с возможностью фиксации корпуса 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 - ряда радиальных каналов корпуса с рядом нижних радиальных каналов перепускного клапана, стопор, ограничивающий осевое перемещение перепускного клапана в его крайнем верхнем положении, размещенный в верхней части корпуса, упор, выполненный на наружной поверхности перепускного клапана, и толкатель с коническим нижним торцом, установленный 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 [1].

Недостаток конструкции оборудования заключается в том, что корпус с уплотнительным элементом, образующими пакер, не извлекаются, а подлежат разбуриванию после предварительного извлечения перепускного клапана. Следовательно, данное оборудование предназначено для одноразового использования.

Наиболее близким аналогом изобретения является оборудование для освоения и эксплуатации скважины, включающее полый корпус с кольцевой проточкой и радиальным отверстием, уплотнительный элемент, втулку-толкатель с радиальными отверстиями и кулачками в них, фиксирующими ее на корпусе с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, конус, установленный на корпусе с возможностью осевого перемещения, цилиндр, плашкодержатель с плашками, установленными на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, храповик для фиксации втулки-толкателя относительно конуса и плашек с плашкодержетелем [2].

Недостаток конструкции оборудования заключается в том, что его внутренний проходной канал не перекрыт клапаном-отсекателем, который обеспечивает изоляцию пластов при ремонте скважин без предварительного их глушения.

Кроме того, данное оборудование не предназначено для изоляции пластов в скважине без наличия колонны НКТ, так как не имеет якоря, удерживающего оборудование от перемещения вверх под действием перепада гидростатического давления снизу при освоении и эксплуатации скважин.

Техническим результатом изобретения является увеличение функциональных возможностей применения оборудования при освоении и эксплуатации скважин.

Необходимый технический результат достигается тем, что оборудование для освоения и ремонта скважин включает полый корпус с кольцевой проточкой и радиальным отверстием, уплотнительный элемент, втулку-толкатель с радиальными отверстиями и кулачками в них, фиксирующими ее на корпусе с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, конус, установленный на корпусе с возможностью осевого перемещения, цилиндр, плашкодержатель с плашками, установленными на корпусе с возможностью выдвижения плашек в радиальном направлении при взаимодействии с конусом, храповик для фиксации втулки-толкателя относительно конуса и плашек с плашкодержателем, согласно изобретению оно снабжено обечайкой, на которой размещен уплотнительный элемент, якорем со шлипсами, закрепленным на корпусе и на обечайке, клапаном-отсекателем, соединенным с нижней частью корпуса, втулкой, жестко связанной с конусом, размещенной между корпусом и цилиндром, который соединен с втулкой-толкателем, причем якорь и обечайка образуют с наружной поверхностью корпуса кольцевую полость, гидравлически связанную с полостью скважины ниже уплотнительного элемента через дополнительное радиальное отверстие, выполненное во втулке-толкателе.

На фиг. 1 изображено оборудование для освоения и эксплуатации скважин в исходном положении; на фиг. 2 - то же после установки оборудования и отсоединения колонны насосно-компрессорных труб при эксплуатации скважины, когда на оборудование снизу действует избыточное давление P, при котором клапан-отсекатель открыт; на фиг. 3 - то же после закрытия клапана-отсекателя, при съеме и извлечении оборудования из скважины.

Оборудование для освоения и эксплуатации скважин (фиг. 1-3) состоит из полого корпуса 1 с кольцевой проточкой А и радиальным отверстием Б, обечайки 2, образующей кольцевую полость В с наружной поверхностью корпуса, уплотнительного элемента 3, втулки-толкателя 4 с радиальными отверстиями Г и Д, кулачков 5, конуса 6, цилиндра 7, втулки 8, срезных штифтов 9, плашкодержателя 10 с плашками 11 и срезными винтами 12, храповика 13, якоря 14 со шлипсами 15, образующего кольцевую полость Е с наружной поверхностью корпуса 1, и клапана-отсекателя 16, перекрывающего внутренний проходной канал корпуса 1.

Герметизация контактных поверхностей между деталями оборудования обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами, изображенными на фиг. 1-3.

Оборудование для освоения и ремонта скважин работает следующим образом.

Оборудование спускают на колонне НКТ 17 в эксплуатационную колонну 18 на заданную глубину над зоной перфорации Ж в интервале продуктивного пласта скважины. По колонне НКТ 17 в корпусе 1 создают избыточное давление, при котором происходит установка оборудования в эксплуатационной колонне 18, при этом плашки 11 удерживают оборудование от перемещения вниз, а уплотнительный элемент 3 обеспечивает герметизацию кольцевого пространства между эксплуатационной колонной 18 и оборудованием. Избыточное давление в колонне НКТ 17 сбрасывают до нуля, отсоединяют ее от оборудования и извлекают из скважины. Для эксплуатации в скважину устанавливают на НКТ 17, например, электропогружной насос 19, который запускают в работу. При снижении уровня жидкости в эксплуатационной колонне 18 до расчетного значения на оборудование действует снизу избыточное давление при котором клапан-отсекатель 16 открывается для эксплуатации скважины насосом 19.

Закрытие клапана-отсекателя 16 обеспечивается, например, принудительно созданием давления в эксплуатационной колонне методом закачки жидкости заданной производительностью с устья скважины.

После закрытия клапана-отсекателя из скважины извлекают электропогружной насос 19, спускают в скважину колонну НКТ до интервала установки оборудования, создают на оборудование сверху гидростатическое давление не менее давления, действующего на оборудование снизу, за счет закачки по колонне НКТ 17 жидкости глушения, соединяют колонну НКТ 17 с корпусом 1 оборудования и осевым натяжением колонны НКТ 17 на заданную величину срезают штифты 12, после чего происходит съем оборудования из эксплуатационной колонны 18 и последующее его извлечение из скважины.

Оборудование для освоения и эксплуатации скважин может быть применено в качестве съемной мостовой пробки для отключения нижележащих пластов при консервации и других ремонтных работах в скважинах. Для этого вместо клапана-отсекателя 16 к корпусу 1 снизу присоединяют заглушку. Технология установки и съема оборудования, выполняющего функции мостовой пробки, аналогична изложенной выше.

Источники информации

1. Патент РФ 1804547, кл. Е 21 B 33/12, 1990.

2. Патент РФ 2068074, кл. Е 21 В 33/12, 1994.