Устройство для защиты элементов оснастки обсадных колонн от преждевременного срабатывания

 

Изобретение относится к строительству скважин, а именно к устройствам для разобщения пластов, например, пакером. Целью изобретения является повышение надежности герметизации обсадной колонны в момент Стоп независимо от геометрических параметров стоп -кольца и количества устройств , устанавливаемых в обсадной колонне. В устройстве, содержащем предохранительную втулку с коническим посадочным седлом в верхней части и расположенным в нижней части предохранительной втулки упором-сердечником с кольцевой эластичной манжетой на наружной поверхности, упор-сердечник телескопически расположен в предохранительной втулке с возможностью ограниченного осевого перемещения и связан с ней средними штифтами. Наружная поверхность кольцевой эластичной манжеты выполнена конусной формы с меньшим основанием в нижней части. В исходном положении свободный конец упора-сердечника располагается под эластичной манжетой на расстоянии, меньшем свободного хода упора-сердечника . В рабочем положении предохранительная втулка с посаженной на нее цементировочной пробкой садится на стоп -кольцо обсадной колонны, и при создании избыточного давления упор-сердечник вдвигается во втулку, а эластичная манжета, деформируясь, надежно герметизирует торцовое соединение втулки со стоп -кольцом. Для посадки нескольких устройств рабочий диаметр конического седла не меньше диаметра наружной поверхности эластичной манжеты в исходном положении последней. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 E 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684131/03 (22) 27.04.89. (46) 15.09.91. Бюл. hh 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В.И.Ванифатьев, Ю.З.Цырин, Б.А.Вацик, А.А.Домальчук и А.К.Дудаладов (53) 622,245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

bk 640020, кл. Е 21 В 33/14, 1977.

Авторское свидетельство .СССР

N. 876962, кл. Е 21 В 33/14, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ОСНАСТКИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

ОТ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СРАБАТЫВАНИЯ (57) Изобретение относится к строительству скважин, а именно к устройствам для разобщения пластов, например, пакером. Целью изобретения является повышение надежности герметизации обсадной колонны в момент "Стоп" независимо от геометрических параметров "стоп"-кольца и количества устройств, устанавливаемых в обсадной колонне. В устройстве, содержащем предохранительную втулку с коническим посадочным седлом в верхней части и

Изобретение относится к строительству скважин. а именно к устройствам для разобщения пластов, например пакерам, и предназначено для защиты элементов оснастки . обсадных колонн от преждевременного срабатывания.

Целью изобретения является повышение надежности герметизации обсадной колонны в момент "Стоп" независимо от геометрических параметров "стоп"-кольца и. Ж 1677262 А1 расположенным в нижней части предохранительной втулки упором-.сердечником с кольцевой эластичной манжетой на наружной поверхности, упор-сердечник телескопически расположен в предохранительной втулке с возможностью ограниченного осевого перемещения и связан с ней средними штифтами. Наружная поверхность кольцевой эластичной манжеты выполнена конусной формы с меньшим основанием в нижней части, В исходном положении свободный конец упора-сердечника располагается под эластичной манжетой на расстоянии, меньшем свободного хода упора-сердечника. В рабочем положении предохранительная втулка с посаженной на нее цементировочной пробкой садится на

"стоп"-кольцо обсадной колонны, и при создании избыточного давления упор-сердечник вдвигается во втулку, а эластичная манжета, деформируясь, надежно герметизирует торцовое соединение втулки со

"стоп"-кольцом. Для посадки нескольких устройств рабочий диаметр конического седла не меньше диаметра наружной поверхности эластичной манжеты в исходном положении последней. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, количества устройств, устанавливаемых в одной колонне.

На фиг.1 изображено транспортное положение устройства; на фиг.2 — то же, в рабочем положении.

Устройство для защиты элементов оснастки обсадных колонн от преждевременного срабатывания включает составной корпус 1 с продольными каналами 2, установленную в корпусе на среэных полых

1677262 штифтах 3 предохранительную втулку 4, снабженную саморегулирующимся радиально-торцовым уплотнением, состоящим из упора-сердечника 5, подвешенного на срезном штифте 6, выполненного во втулке 4, внутреннего бурта 7, кольцевой эластичной манжеты 8, установленной на наружной по, верхности упора-сердечника, конического

1 посадочного седла 9, выполненного в верхней части втулки 4. В нижней части составного корпуса 1 установлено "стоп"-кольцо

10, необходимую герметичность устройства обеспечивают уплотнительные кольца 11, Упор-сердечник 5 телескопически расположен во втулке с возможностью ограни ченного осевого перемещения, а в исходном положении свободный конец упора-сердечника располагается под эластич, ной манжетой на расстоянии, меньшем свободного хода упорного сердечника, Эла, стичная манжета выполнена в виде кольца, наружная поверхность которого выполнена конусной формы с меньшим основанием в нижней части.

Рабочий диаметр конического седла 9 не меньше диаметра наружной поверхности эластичной манжеты в исходном положении последней.

Устройство работает следующим обра зом (фиг.2). цементировочная пробка при движении по колонне взаимодействует с седлом 9 втулки 4, срезает полые штифты 3 и переме щает втулку до ее посадки на "стоп"-кольцо

10. При создании избыточного давления над ! пробкой срезаются штифты 6 и упор-сер1, дечник 5 перемещается во втулке 4 до бурта

7. При этом происходит деформация эластичной манжеты 8 и надежная герметизация торцового соединения втулки 4 со

"стоп"-кольцом 10, При достижении расчетного избыточного давления в обсадной колонне срабатывает клапанная система, например, пакера (не показана) и жидкость через отверстия полых срезных штифтов 3 и канал 2 поступает в полость уплотнительного элемента.

Г)

Степень деформации эластичной манжеты 8 (в зависимости от ее геометрических параметров и механических свойств) в данном устройстве. может быть легко отрегулирована величиной расстояния от бурта 7 втулки 4 до ее нижнего торца.

В конструкции исключается возможность затекания (и последующего разрушения) эластичной манжеты 8 в зазор между нижним торцом втулки 4 и "стоп"-кольцом

10 при создании значительного (более

10 МПа) избыточного давления в обсадной колонне, Формула изобретения

1. Устройство для защиты элементов оснастки обсадных колонн от преждевременного срабатывания, содержащее предохранительную втулку с коническим посадочным седлом в верхней части и со срезными элементами для связи в рабочем положении с колонной труб, расположенный под втулкой упор-сердечник со срезными штифтами и кольцевой эластичной манжетой на наружной поверхности, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности герметизации обсадной колонны в момент "Стоп" независимо от геометрических параметров "стоп"-кольца и количества устройств, устанавливаемых в одной колонне, упор-сердечник телескопически расположен во втулке с возможностью ограниченного осевого перемещения и связан с ней в исходном положении срезными штифтами, причем эластичная манжета выполнена в виде кольца, наружная поверхность последнего выполнена конусной формы с меньшим основанием в нижней части, при этом в исходном положении свободный конец упора-сердечника располагается под эластичной манжетой на расстоянии, меньшем свободного хода упорного сердечника.

2. Устройство по п.1, отл ич а ю ще ес я тем, что рабочий диаметр конического седла не меньше диаметра наружной поверхности эластичной манжеты в исходном положении последней.

1677262

Составитель И.Левкоева

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 3093 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101