Устройство для подвески и герметизации потайных обсадных колонн

 

Использование: в устройствах для заканчивания скважин при их строительстве или восстановления бездействующего фонда при зарезке вторых стволов. Сущность изобретения: устройство включает корпус с радиальным каналом, установленный в нем обратный клапан, уплотнительный элемент, переводник с радиальными и осевым каналами, установленный в осевом канале обратный клапан. На наружной поверхности переводника установлен патрубок с помощью кулачков, размещенных в радиальных каналах переводника и в канавках на внутренней поверхности патрубка. Патрубок соединен с корпусом, на внутренней поверхности переводника установлена на срезных штифтах втулка-седло и на ее наружной поверхности выполнена кольцевая канавка для взаимодействия с кулачками. 5 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для заканчивания скважин при их строительстве или при зарезке вторых стволов в скважинах бездействующего фонда.

Известно устройство типа "Герус" для подвески потайных обсадных колонн, включающее корпус с установленными на нем резиновыми манжетами, на которых снаружи размещен тонкостенный металлический кожух для предотвращения износа манжет при транспортировке в скважине. Основным недостатком данного устройства является невысокая герметизирующая способность. Кроме того, подвеска потайной обсадной колонны осуществляется на цементном камне, т.е. данное устройство "Герус" нельзя использовать при подвеске потайных колонн без их цементирования.

Известно также устройство для подвески и герметизации потайных обсадных колонн, включающее корпус с радиальным каналом, в котором установлен обратный клапан, уплотнительный элемент, переводник, соединенный с корпусом левой резьбой с радиальными и осевыми каналами и обратным клапаном, установленным в осевом канале. Для отсоединения потайной обсадной колонны после ее подвески в предыдущей обсадной колонне от колонны труб, на которой потайная колонна спускается в скважину, необходимо осуществить натяжение и вращение колонны труб вправо до момента разъединения переводника от корпуса по левой резьбе. Натяжение и вращение колонны труб, соединенной с устройством, при спуске потайных обсадных колонн в наклонные и горизонтальные скважины может привести к существенным осложнениям (разгерметизации уплотнительного элемента устройства, срыва устройства и, как следствие этого, извлечения потайной обсадной колонны из скважины и т.д.).

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства.

Решаемая задача достигается тем, что устройство для подвески и герметизации потайных обсадных колонн, включающее корпус с радиальным каналом, в котором установлен обратный клапан, уплотнительный элемент, переводник с радиальным и осевым каналами и обратным клапаном, установленным в осевом канале, снабжено установленным на наружной поверхности переводника патрубком, связанным с корпусом левой резьбой, и установленной на срезных штифтах на внутренней поверхности переводника втулкой-седлом, причем переводник с патрубком связаны с помощью кулачков, размещенных в радиальных каналах переводника, а патрубок и втулка-седло имеют соответственно локальные и кольцевую канавки для размещения кулачков в рабочем и транспортном положениях устройства.

На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении перед установкой в стволе скважины, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А устройства; на фиг. 3 изображено устройство в момент подвески и герметизации потайной обсадной колонны; на фиг. 4 -то же, в момент отсоединения переводника от корпуса после среза штифтов, на которых втулка-седло была закреплена на внутренней поверхности переводника; на фиг. 5 то же, в момент отсоединения переводника от корпуса проворотом колонны труб.

Устройство для подвески и герметизации потайных обсадных колонн состоит (фиг. 1) из корпуса 1 с радиальным каналом, в котором размещен обратный клапан 2; уплотнительного элемента 3, выполненного, например, из высокопластичного металла; верхней и нижней концевых арматур 4 и 5, с помощью которых уплотнительный элемент 2 закреплен на корпусе 1; переводника 6 с радиальными отверстиями 7, 8 и 9; шара 10, образующего с седлом переводника обратный клапан; патрубка 11 с канавками 12; кулачков 13; втулки-седла 14 с кольцевой канавкой 15, соединенной срезными штифтами 16 на внутренней поверхности переводника 6.

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 1-4). При спуске устройства в скважину последняя труба потайной колонны 17 соединяется с корпусом 1, а первая труба колонны 18 с переводником 6. После спуска устройства на заданную глубину скважины в обсадную колонну 19 через колонну труб 18 в устройство закачивают жидкость с устья скважины. По радиальным каналам 9 в переводнике 6 через обратный клапан 2 в корпусе 1 жидкость поступает в полость уплотнительного элемента 3, который под избыточным внутренним давлением деформируется до обсадной колонны 19, уплотнительный элемент 3 обеспечивает герметизацию контактной поверхности между уплотнительным элементом 3 и колонной 19 и заякоревание устройства в обсадной колонне 19.

Давление в колонне труб 18 сбрасывают на устье скважины до нуля и осевым натяжением или разгрузкой веса колонны труб, а также данием избыточного давления в межтрубном пространстве проверяют надежность и качество подвески потайной обсадной колонны 17 на данном устройстве в обсадной колонне 19. Для отсоединения колонны труб 18 с переводником 6 от корпуса 1 устройства в колонну труб 18 пускают шток 20. При ударе штока 20 о втулку-седло 14 срезаются штифты 16 и втулка-седло перемещается вниз до упора о внутренний выступ переводника 6. Кольцевая канавка 15 на наружной поверхности втулки-седла 14 в крайнем ее нижнем положении размещается на уровне радиальных отверстий 8 переводника 6, в которых установлены кулачки 13, а радиальные отверстия 7 в переводнике 6 разгерметизируются и обеспечивают циркуляцию жидкости из колонны труб 18 в кольцевое пространство между обсадной колонной 19 и колонны труб 18. При натяжении колонны труб 18 осевым усилием свыше их веса на кулачки 13 со стороны патрубка 11 действует радиальное усилие, обеспечивающее перемещение кулачков 13 в кольцевую канавку 8. В результате этого происходит отсоединение переводника 6 от патрубка 11, соединенного с корпусом 1 устройства.

Конструкция устройства предусматривает также отсоединение колонны труб 18 вместе с переводником 6 от корпуса устройства 1 с помощью вращения труб 18 (см. фиг. 5). Технология разъединения с помощью вращения колонны труб может быть использована в неглубоких вертикальных скважинах.

Формула изобретения

Устройство для подвески и герметизации потайных колонн, включающее корпус с радиальным каналом и расположенным в нем обратным клапаном, уплотнительный элемент, переводник с радиальным и осевым каналами и обратным клапаном, установленным в осевом канале, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на наружной поверхности переводника патрубком, связанным с корпусом левой резьбой и установленной на срезных штифтах на внутренней поверхности переводника втулкой-седлом, причем переводник с патрубком связаны с помощью кулачков, размещенных в радиальных каналах переводника, а патрубок и втулка-седло имеют соответственно локальные и кольцевую канавки для размещения кулачков в рабочем и транспортном положениях устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5