Клапанное устройство извлекаемого якоря

Изобретение относится к устройствам для бурения из обсадной колонны боковых стволов многозабойных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройству для закрепления и извлечения из обсадной колонны якоря отклонителя. В клапанном устройстве, содержащем трубную перегородку, корпус, седло, клапан с фиксатором и срезной штифт, приемная камера расположена над трубной перегородкой, к которой снизу прикреплен корпус клапана, имеющий втулку с отверстием для сообщения с полостью якоря. В корпусе размещен присоединенный к полой тяге выдвигаемый патрубок в виде единой детали с седлом, а клапан изготовлен в виде единой детали со штоком. Закрепление якоря происходит созданием расчетного избыточного давления в его полости закачкой жидкости по бурильным трубам и открытому клапану. После закрытия клапана и извлечения его из корпуса открывается канал сообщения полости якоря с полостью приемной камеры и жидкость перетекает в нее под действием перепада давления. В результате происходит уменьшение наружного диаметра профильной трубы и раскрепление якоря со стенкой обсадной колонны. С помощью предлагаемого устройства повышается надежность управления потоком и давлением жидкости в полости извлекаемого якоря. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для бурения из обсадной колонны боковых стволов многозабойных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройству для закрепления в обсадной колонне и последующего извлечения отклонителя (уипстока) из обсадной колонны при использовании профильной трубы в качестве якоря.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является клапан-башмак [Г.С.Абдрахманов. Крепление скважин экспандируемыми трубами: Учеб. пособие. - Самара: ИД «РОСИНГ», 2003, с.169-170]. Устройство содержит корпус, поперечную трубную перегородку, седло, клапан с фиксатором и срезной штифт. Клапан-башмак предназначен для управления потоком жидкости при промывке скважины.

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность, заключающаяся в том, что в процессе спуска известного устройства может произойти самопроизвольное срабатывание клапана из-за случайного упора башмака в каверну ствола скважины.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности управления потоком и давлением жидкости в полости извлекаемого якоря.

Поставленная задача решается за счет того, что в клапанном устройстве извлекаемого якоря, содержащем трубную перегородку, корпус, седло, клапан с фиксатором и срезной штифт, согласно предлагаемому изобретению над трубной перегородкой расположена приемная камера, корпус клапана прикреплен снизу к трубной перегородке и имеет втулку с отверстием для сообщения с полостью якоря, кроме того, в корпусе размещен присоединенный к полой тяге выдвигаемый патрубок, выполненный в виде единой детали с седлом, а клапан изготовлен в виде единой детали со штоком, причем на поверхности штока выполнены продольные проточки.

На чертеже показан общий вид устройства. Над трубной перегородкой 1 расположена герметичная приемная камера 2, выполненная из пустотелой трубы. Корпус клапана 3 прикреплен к трубной перегородке 1 и закрыт снизу втулкой 4, причем втулка 4 снабжена штуцерным (калиброванным) отверстием 5 и срезным штифтом 7. В корпусе 3 установлен выдвигаемый патрубок 8, снабженный седлом 9. Патрубок 8 присоединен на резьбе к полой тяге 10. Патрубок 8 имеет кольцевую проточку для установки пружинного кольца 11 для фиксации штока 12 и клапана 13. На цилиндрической части штока 12 выполнены продольные проточки 14 для пропуска жидкости и кольцевая проточка 15 для фиксации штока 12.

Устройство работает следующим образом. После спуска отклонителя в интервал установки в бурильные трубы закачивают жидкость, которая по полой тяге 10, патрубку 8 и открытому каналу клапанного устройства поступает в полость 6 извлекаемого якоря. При создании расчетного избыточного давления в полости 6 происходит закрепление якоря в обсадной колонне. Последующее извлечение якоря производят натяжением полой тяги 10, которая связана с основанием отклонителя (на чертеже не показан), и выдвигаемым патрубком 8. При этом происходит перекрытие гидравлического канала клапана, связывающего полую тягу 10 с полостью 6 извлекаемого якоря, с фиксацией штока 12 пружинным кольцом 11 в проточке 15. Дальнейшим натяжением срезают штифт 7 и после выхода выдвигаемого патрубка 8 из корпуса 3 открывают новый гидравлический канал, связывающий полость 6 якоря уже с другой полостью, а именно с приемной камерой 2. Приемная камера 2 заполнена атмосферным воздухом, поэтому часть жидкости из полости 6 якоря под действием перепада давления (5-6 МПа), создающегося наружным статическим давлением столба жидкости скважины, перетекает в полость приемной камеры 2. Для предотвращения залпового вброса жидкости из полости 6 в приемную камеру 2 втулка 4 снабжена штуцерным (калиброванным) отверстием 5. В результате происходит постепенное уменьшение объема жидкости в полости 6, и соответственно уменьшается наружный диаметр описанной окружности профильной трубы извлекаемого якоря, что приводит к его раскреплению со стенкой обсадной колонны, то есть происходит перевод извлекаемого якоря в транспортное положение. После этого производят подъем извлекаемого якоря с отклонителем из скважины.

Размещение герметичной приемной камеры и клапанного устройства в отдельном корпусе на трубной перегородке обусловлено подачей и отбором небольших объемов жидкости из полости якоря, и это позволяет повысить надежность и предотвратить случайное срабатывание клапанного устройства при спуске отклонителя до нужного интервала. Дополнительный эффект - уменьшение габаритов предлагаемого клапанного устройства.

Клапанное устройство извлекаемого якоря, содержащее трубную перегородку, корпус, седло, клапан с фиксатором и срезной штифт, отличающееся тем, что над трубной перегородкой расположена приемная камера, корпус клапана прикреплен снизу к трубной перегородке и имеет втулку с отверстием для сообщения с полостью якоря, кроме того, в корпусе размещен присоединенный к полой тяге выдвигаемый патрубок, выполненный в виде единой детали с седлом, а клапан изготовлен в виде единой детали со штоком, причем на поверхности штока выполнены продольные проточки.