Устройство для ремонта обсадной колонны

 

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и предназначено для капитального ремонта добывающих и нагнетательных скважин. Устройство содержит привод со штоком, расширяемый патрубок и расширяющие конусы. Конусы полые, имеют насечки с наружной стороны. Диаметры насечек увеличиваются от вершины конуса. Концы расширяемого патрубка выполнены легкодеформируемыми. Концы снабжены с наружной стороны уплотнительным материалом. Нижний расширяемый конус взаимодействует со штоком привода через разъединительный элемент, верхний - с корпусом привода через нажимную втулку. Внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны. Устройство позволяет создавать меньшие нагрузки при дорнировании расширяемых патрубков и тем самым снизить трудоемкость и обеспечить безаварийность выполняемых работ при высоком качестве герметизации ремонтируемого участка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и предназначено для капитального ремонта добывающих и нагнетательных скважин.

Известно устройство для ремонта обсадной колонны, содержащее расширяющий конус с приводом его перемещения и расположенный на расширяющем корпусе патрубок (1).

Недостатком известного устройства является необходимость дорнирования расширяющим корпусом расширяемого патрубка по всей его длине и, соответственно, потребность привода с большим рабочим ходом поршня. Помимо этого в устройстве невозможно использовать патрубок длиной, превышающей рабочий ход поршня привода, что необходимо при перекрытии большого интервала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта обсадной колонны, включающее привод, расширяющий конус и расширяемый патрубок. Устройство снабжено дополнительным расширяющим конусом, размещенным внутри патрубка, выполненного с утолщенными во внутрь концами, и связанным с основным (2).

Недостатком устройства является необходимость применения больших рабочих усилий при протягивании расширяющих конусов через утолщенные концы и в связи с этим возможность возникновения аварийной ситуации. Кроме того, при удалении из скважины расширяющих конусов расширяемые концы несколько отходят от обсадной колонны, что приводит к негерметичности ремонтируемого участка.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение надежности ремонтных работ и повышение качества герметизации ремонтируемых участков обсадной колонны.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, включающим привод со штоком, расширяемый патрубок и расширяющие конусы.

Новым является то, что расширяющие конусы выполнены полыми с насечками с наружной стороны, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, причем концы расширяемого патрубка выполнены легкодеформируемыми и снабжены с наружной стороны уплотнительным материалом; нижний расширяемый конус взаимодействует со штоком привода через разъединительный элемент, а верхний - через нажимную втулку - с корпусом привода.

Новым является также то, что внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство в разрезе.

На фиг. 2 - отремонтированная с помощью устройства обсадная колонна.

Устройство содержит расширяемый патрубок, состоящий из трубы 1, к которой с обоих концов через переводники 2 присоединены гильзы 3 из легкодеформируемого материала (например, сталь 10, алюминиевые сплавы и т.п.), на наружной поверхности гильз установлены уплотнения 4. Расширяемый патрубок поджат верхним 5 и нижним 6 полыми расширяющими конусами, нижний из которых связан через разъединительный элемент, состоящий из кольца 7 и срезного кольца 8, со сборным штоком, содержащим наконечник 9 и трубу 10, который через переводник 11 жестко соединен с тягой 12 привода. Верхний расширяющий конус 5 через нажимную втулку 13 взаимодействует с корпусом 14 привода, в верхней части которого имеется резьба 15 для присоединения к колонне НКТ (не показана). Привод выполнен с возможностью встречного осевого движения корпуса 14 и тяги 12 привода.

Расширяющие конусы выполнены с наружной стороны с насечками, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, а внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны.

Наличие кольца 7 позволяет изготавливать нижний расширяющий конус 6 с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру труб 1, так как наконечник 9 имеет меньший диаметр и будет свободно извлекаться из устройства после окончания установки. Кольцо 7 изготавливается из легкоразбуриваемого материала.

Устройство работает следующим образом.

Его в сборе на колонне НКТ спускают в скважину в заданном интервале. Затем закачкой жидкости в колонне НКТ создают избыточное давление, которое передается в привод. Тяга 12 привода начинает перемещаться вверх, увлекая за собой переводник 11, трубу 10, наконечник 9, срезное кольцо 8, кольцо 7 и вместе с ними нижний расширяющий конус 6, а корпус 14 привода будет перемещаться вниз вместе с нажимной втулкой 13 и верхним расширяющим конусом 5. Двигаясь навстречу друг другу, верхний 5 и нижний 6 расширяющие конусы дорнируют гильзы 3, плотно прижимая уплотнения 4 к стенкам обсадной колонны 16, тем самым изолируя ремонтируемый участок. Перемещение расширяющих конусов 5 и 6 ограничивается упорами соответственно 17 и 18, которые взаимодействуют с гильзами 3 по завершению рабочего хода. При достижении расчетной нагрузки кольцо 8 срезается и шток отсоединяется от кольца 7 и нижнего расширяющего конуса 6. Затем привод вместе с переводником 11, трубой 10, наконечником 9 и кольцом 8 извлекают из скважины.

При необходимости снятия оставшегося в скважине оборудования поступают следующим образом: кольцевой фрезой с забойным двигателем разбуривают верхний расширяющий конус 5, гильзу 3 и уплотнение 4. Наличие левой резьбы 19 дает возможность отвернуть колонну труб 1 с помощью труболовки. Затем разбуривают нижний расширяющий конус 6, гильзу 3 и уплотнение 4.

Предлагаемое устройство позволяет: - создавать меньшие нагрузки при дорнировании расширяемых патрубков и тем самым снизить трудоемкость и обеспечить безаварийность выполняемых работ; - после дорнирования расширяемые конусы остаются в скважине, что повышает качество герметизации ремонтируемого участка; - перекрывать участки обсадной колонны значительной длины; - при необходимости извлекать установленное оборудование из скважины; - не уменьшает проходной канал, что дает возможность проводить после ремонта обсадной колонны работы по обработке скважины, спускать другое оборудование и т.д.

Использованная информация: 1. Аналог: А.С. N 1627663, МКИ E 21 B 29/10, 1999.

2. Прототип: А.С. N 1086.118, МКИ E 21 B 29/00, 1984.1

Формула изобретения

1. Устройство для ремонта обсадной колонны, включающее привод со штоком, расширяемый патрубок и расширяющие конусы, отличающееся тем, что расширяющие конусы выполнены полыми с насечками с наружной стороны, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, причем концы расширяемого патрубка выполнены легкодеформируемыми и снабжены с наружной стороны уплотнительным материалом, нижний расширяемый конус взаимодействует со штоком привода через разъединительный элемент, а верхний через нажимную втулку с корпусом привода.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренние диаметры расширяемых конусов и расширяемого патрубка равны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2