Патент на изобретение №2236550
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ
(57) Реферат:
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для герметизации обсадной колонны и отключения пластов. Устройство включает пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, выполненную в виде усеченного конуса с уклоном конической поверхности 10-40°, диаметр основания которого меньше по величине, чем разница внутреннего диаметра обсадной колонны и удвоенной толщины стенки пластыря. По концам пластыря в кольцевых цилиндрических канавках размещены эластичные уплотнители. Их наружная поверхность выполнена размером не более поперечных габаритов пластыря. Гидравлический посадочный инструмент снабжен гидравлическим якорем. Увеличивается длина расширяемого патрубка и повышается герметичность пластыря. 3 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для герметизации обсадной колонны и отключения пластов. Его недостатком является низкий допустимый перепад наружного давления из-за неполного расправления продольных гофр при их установке. Его недостатком является ограничение по длине расширяемого патрубка, равной длине хода привода. Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение длины расширяемого патрубка, а также повышение герметичности пластыря. Поставленная техническая задача решается тем, что в известном устройстве, включающем пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, оправка выполнена в виде усеченного конуса с уклоном конической поверхности 10-40 Кроме того, в некоторых случаях посадочный инструмент снабжен гидравлическим якорем. Сущность изобретения основана на эффекте дополнительного расширения патрубка при раздаче его пуансоном (Аверкиев Ю.А., Аверкиев Л.Ю. Технология холодной штамповки: Учебник для вузов по специальностям “Машины и технология обработки металлов давлением” и “Обработка металлов давлением”. – М.: Машиностроение, 1989, с. 210-211). Этот эффект заключается в том, что расширенный пуансоном, представляющим собой усеченный конус, патрубок имеет внутренний диаметр больше, чем диаметр основания конуса у пуансона на несколько миллиметров (до 5-6). Соответственно и наружный диаметр больше, чем сумма удвоенной толщины стенки патрубка и диаметра пуансона. Причем величина этого прироста увеличивается с увеличением угла конуса. При углах менее 10 При раздаче патрубка в ограниченном пространстве, т.е. в обсадной трубе, патрубок расширяется до упора в нее, а неизрасходованная часть дополнительного прироста создает натяг как по металлу, так и по эластичному уплотнителю, обеспечивая закрепление пластыря и его герметичность. На фиг.1 показана схема устройства, на фиг.2 показана увеличенная в масштабе схема выполнения уплотнительного элемента устройства, на фиг.3 показана схема выполнения устройства по п.2 формулы изобретения. Устройство содержит посадочный инструмент 1, представляющий собой трехцилиндровый гидропривод с поршнями 2, штоками 3 и цилиндрами 4, соединенный с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 5. Из посадочного инструмента 1 снизу выходит штанга 6, на конце которой установлена расширяющая оправка 7. Между оправкой 7 и нижним торцом посадочного инструмента размещен пластырь 8 с эластичными уплотнителями 9, установленными в кольцевые цилиндрические канавки на концах пластыря 8. В некоторых случаях выше посадочного инструмента устанавливают гидравлический якорь 10 для фиксации посадочного инструмента 1 относительно обсадной колонны 11, у которой имеется канал негерметичности 12. Работает устройство следующим образом. Устройство спускают в скважину на колонне НКТ 5 до тех пор, пока канал негерметичности 12 не окажется между уплотнителями 9 пластыря 8. После этого в колонну НКТ 5 подают под давлением жидкость, которая перемещает вверх поршни 2 со штоками 3 внутри цилиндров 4. Штоки 3 тянут, в свою очередь, вверх штангу 6 с оправкой 7, а т.к. верхний торец пластыря 8 уперт в нижний торец посадочного инструмента 1, оправка 7 входит внутрь пластыря 8 и расширяет его. Это длится до тех пор, пока поршни 2 не пройдут длину цилиндров 4. На такую же длину оказывается расширенным и плотно прижатым к стенкам обсадной колонны 11 пластырь 8, что обеспечивает прочную его фиксацию относительно обсадной колонны. Далее движением вверх колонны НКТ 5 с помощью подъемного агрегата осуществляют расширение оставшейся части пластыря 8. В случае, если грузоподъемности подъемного агрегата недостаточно для расширения пластыря 8, конструкцию дополняют гидравлическим якорем 10, устанавливаемым выше посадочного инструмента 1. В этом случае после прохождения первого участка снижают давление в колонне НКТ 5, движением ее вверх выбирают рабочий ход поршней 2 посадочного инструмента и вновь поднимают давление в НКТ. При этом как и при первом цикле поршни движутся вверх и, благодаря фиксации посадочного инструмента 1 с помощью якоря 10, а пластыря 8 – первым расширенным участком, происходит расширение пластыря еще на одну величину рабочего хода. Операцию повторяют до полного прохождения оправкой 7 всей длины пластыря 8. После чего посадочный инструмент 1 со штангой 6 и оправкой 7 поднимают из скважины. В скважине остается расширенный и плотно прижатый к стенкам обсадной колонны 11 пластырь 8, уплотнители 9 которого отсекают канал негерметичности 12 от полости скважины. Такое исполнение устройства для герметизации обсадной колонны исключает возможность заклинивания расширяющей оправки при расширении пластыря и в то же время обеспечивает плотное прижатие его к внутренней поверхности обсадной колонны, благодаря чему пластырь прочно фиксируется в скважине, а уплотнители обеспечивают надежную герметизацию канала утечек. Устройство при этом имеет достаточно простую конструкцию, а технология работ с ним легко осуществима. Формула изобретения
Устройство для герметизации обсадной колонны, включающее пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, выполненную в виде усеченного конуса с уклоном конической поверхности 10-40°, диаметр основания которого меньше по величине, чем разница внутреннего диаметра обсадной колонны и удвоенной толщины стенки пластыря, отличающееся тем, что по концам пластыря в кольцевых цилиндрических канавках, выполненных в нем, размещены эластичные уплотнители, наружная поверхность которых выполнена размером не более поперечных габаритов пластыря, а гидравлический посадочный инструмент снабжен гидравлическим якорем. РИСУНКИ
QZ4A – Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество “Татнефть” им. В.Д. Шашина
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “Паркер”
Характер внесенных изменений (дополнений):
Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:
Извещение опубликовано: 10.12.2009 БИ: 34/2009
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
|
||||||||||||||||||||||||||
, диаметр основания которого меньше по величине, чем разница внутреннего диаметра обсадной колонны и удвоенной толщины стенки пластыря, а по концам пластыря в кольцевых цилиндрических канавках размещены эластичные уплотнители, причем их наружная поверхность выполнена размером не более поперечных габаритов пластыря.
2236550 и