башмак для установки профильного перекрывателя в скважине

Формула изобретения

Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине, включающий корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено заглушенное снизу седло клапана с боковыми каналами, пружинное кольцо, фиксирующее башмак в рабочем положении, отличающийся тем, что седло, в котором размещен клапан, жестко соединено с корпусом, снабжено сверху головкой под ловильный инструмент и смещенными в радиальном направлении отверстиями, сообщающими полость седла с центральным каналом корпуса, причем на внутренней поверхности седла выше боковых каналов выполнена кольцевая выборка под пружинное кольцо, выше которого расположен опирающийся на него и подпружиненный сверху от головки клапан, снабженный дросселирующим отверстием, наружной выборкой и выполненный с возможностью герметичного перекрытия боковых каналов седла при перемещении вниз с фиксацией в нижнем положении при взаимодействии пружинного кольца с его наружной выборкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения.

Известен башмак для установки профильных перекрывателей в скважинах (патент РФ № 2187619 С2, кл. 7 E21B 29/10, опубл. бюл. № 23 от 20.08.2002 г.), включающий корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено седло с клапаном. Клапан в центральном канале корпуса установлен неподвижно и снабжен фиксатором, а седло клапана телескопически соединено с корпусом с помощью временного разрушаемого соединения и имеет внутренний выступ, взаимодействующий с фиксатором клапана при перемещении седла внутри корпуса для фиксации башмака в рабочем положении.

Недостатками данного башмака являются сложность конструкции и низкая работоспособность, поскольку вследствие попадания в башмак скважинного шлама затруднены перемещение седла относительно клапана и его фиксация в рабочее положение, что может затруднить создание необходимого давления для расширения перекрывателя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является башмак для установки профильного перекрывателя в скважине (патент RU № 52904 U1, E21B 29/10, опубл. бюл. № 12 от 27.04.2006 г.), включающий корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено седло клапана, соединенное с корпусом с помощью временного разрушаемого соединения с возможностью фиксации в рабочем положении при помощи взаимодействия пружинного фиксатора с кольцевым выступом. Кольцевой выступ расположен на внутренней стенке корпуса выше седла, которое заглушено снизу, снабжено боковыми каналами, выполненными с возможностью герметичного перекрытия корпусом в рабочем положении, и наружной кольцевой выборкой под пружинный фиксатор.

Недостатками этого башмака являются ограниченность применения профильного перекрывателя по всему стволу скважины вследствие того, что боковые каналы башмака герметично перекрываются при создании нагрузки на заглушку седла клапана с упором на забой, а также невозможность извлечения башмака на дневную поверхность скважины после установки профильного перекрывателя.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются расширение функциональных возможностей башмака при установке профильного перекрывателя по всему стволу скважины, а также повышение его надежности и работоспособности.

Технические задачи решаются башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено заглушенное снизу седло клапана с боковыми каналами, пружинное кольцо, фиксирующее башмак в рабочем положении.

Новым является то, что седло, в котором размещен клапан, жестко соединено с корпусом, снабжено сверху головкой под ловильный инструмент и смещенными в радиальном направлении отверстиями, сообщающими полость седла с центральным каналом корпуса, причем на внутренней поверхности седла выше боковых каналов выполнена кольцевая выборка под пружинное кольцо, выше которого расположен опирающийся на него и подпружиненный сверху от головки клапан, снабженный дросселирующим отверстием, наружной выборкой и выполненный с возможностью герметичного перекрытия боковых каналов седла при перемещении вниз с фиксацией в нижнем положении при взаимодействии пружинного кольца с его наружной выборкой.

На фиг.1 показан башмак для установки профильного перекрывателя в скважине; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Башмак (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором размещено седло 2 с боковыми каналами 3, закрытое снизу заглушкой 4 на резьбе. Седло 2 жестко соединено с корпусом 1 (например, с помощью резьбы). Сверху на седле 2 имеется головка 5 под ловильный инструмент и отверстия 6 (фиг.1, фиг.2) для сообщения полости седла 2 (фиг.1) с центральным каналом корпуса 1. На внутренней поверхности седла 2 выше боковых каналов 3 выполнена кольцевая выборка 7 под пружинное кольцо 8, которое фиксирует башмак в рабочем положении. Внутри седла 2 расположен клапан 9 с дросселирующим отверстием 10. Сверху над клапаном 9 установлена пружина 11, снизу клапан 9 опирается на пружинное кольцо 8. На наружной поверхности клапана 9 имеется выборка 12 для фиксации с пружинным кольцом 8 при герметичном перекрытии боковых каналов 3.

Башмак работает следующим образом. Корпус 1 башмака (фиг.1) жестко (например, сваркой) присоединяют к профильному перекрывателю 13 и на колонне бурильных труб (не показано) их спускают в зону установки перекрывателя. Включив буровые насосы (не показаны), осуществляют промывку ствола скважины. При этом нагнетаемая жидкость циркулирует по колонне бурильных труб, профильному перекрывателю 13 и далее через отверстия 6 (фиг.1, фиг.2) седла 2 (фиг.1), дросселирующее отверстие 10 клапана 9, боковые каналы 3 седла 2 и по затрубному пространству изливается на поверхность скважины. Если зона установки перекрывателя расположена ближе к забою, то осуществляют промывку с очисткой забоя от шлама.

По мере очищения ствола скважины от шлама в профильном перекрывателе 13 создают внутреннее давление за счет увеличения расхода промывочной жидкости, в результате в башмаке происходит разжатие пружины 11 и пружинного кольца 8, при этом клапан 9 внутри седла 2 перемещается вниз до фиксации пружинного кольца 8 в выборку 12, герметично перекрывая боковые каналы 3 седла 2, при этом перекрыватель под воздействием давления выправляется и закрепляется на стенках скважины. Далее профильный перекрыватель развальцовывают при помощи развальцевателя, на нижней части которого находится ловильный инструмент. При подходе к башмаку ловильный инструмент (не изображен) фиксирует головку 5 и при помощи отверстий 6 (фиг.1, фиг.2), изготовленных под штыри ловильного инструмента, отвинчивает седло 2 от корпуса 1 башмака, далее корпус 1 развальцовывают и с помощью ловильного инструмента (не показано) седло 2 поднимают на дневную поверхность. После установки профильного перекрывателя осуществляют дальнейшее бурение скважины.

Предлагаемая конструкция башмака расширяет его функциональные возможности при установке профильного перекрывателя по всему стволу скважины, а также повышает его надежность и работоспособность при изоляции зон осложнения бурения.