RU155716U1 - Устройство приведения в действие пакерующего оборудования - Google Patents

Abstract

1. Устройство приведения в действие пакерующего оборудования, включающее полый корпус с радиальным отверстием и проточкой, кожух, установленный на полом корпусе и образующий с ним кольцевую полость, в которой расположен подпружиненный замок втулочного типа с уплотнительными элементами, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения при повышении и сбросе давления в полом корпусе, переключатель положений устройства с фигурным пазом, по меньшей мере, одним, прорези которого выполнены определенным образом, необходимым для проведения требуемых технологических операций, и ограниченный от осевого перемещения в одном из направлений упором полого корпуса, палец, установленный одной частью в фигурном пазу переключателя положений устройства, а другой частью в подпружиненном замке втулочного типа с возможностью перемещения по прорезям фигурного паза, отличающееся тем, что полый корпус выполнен составным так, что переключатель положений устройства с фигурным пазом, размещенный на участке между уплотнительными элементами подпружиненного замка втулочного типа и торцевой поверхностью одной из составных частей полого корпуса, ограничен ею от осевого перемещения в другом направлении.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальное отверстие составного полого корпуса герметично перекрыто полым срезным штифтом или сдвижной втулкой.3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что между торцевой поверхностью одной из частей составного полого корпуса и переключателем положений устройства установлена промежуточная втулка.4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что составной полый корпус имеет н�

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в пакерующем оборудовании для изоляции пластов при креплении нефтяных и газовых скважин, в т.ч. для сплошного и манжетного цементирования, а также в цементировочных муфтах.

Известно устройство, включающее полый корпус с радиальным отверстием, кожух, установленный на полом корпусе и образующий с ним кольцевую полость, подпружиненную рабочую втулку и ступенчатую втулку, стопор, переключатель положений устройства в виде кольцевой втулки с фигурным пазом и палец (Патент RU 105662, МПК E21B 33/10, 2011 г.).

Недостатком данного устройства является установка пальца непосредственно в полом корпусе устройства, для чего в нем сверлится сквозное (для устройств не больших типоразмеров, например, 114 мм) радиальное отверстие и нарезается резьба, что увеличивает вероятность разгерметизации устройства, распакеровки пакера и возникновения межпластовых перетоков. В конструкции отсутствует возможность герметичной установки пальца необходимого диаметра и нужной формы, что связано, с естественными конструктивными ограничениями по толщине стенки полого корпуса и определенными, императивно заданными стандартом, диаметрами резьб, чтобы палец выдерживал усилие от воздействия на него рабочей втулки, при создании в трубах давления, больше определенной величины.

Вероятность проявления отрицательных свойств данной конструкции возрастает, когда в полый корпус и, соответственно, в фигурные пазы, необходимо устанавливать несколько пальцев при больших нагрузках на них. Недостатком также является сложность конструкции устройства.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство, включающее полый корпус с радиальным отверстием и двумя упорами, между которыми установлен переключатель положений устройства с фигурным пазом, кожух, установленный на полом корпусе и образующий с ним кольцевую полость, замок втулочного типа, который взаимодействует с переключателем положений устройства посредством пальца (Патент RU 124725, МПК E21B 33/12, МПК E21B 33/14, 2012 г.).

Недостатком данного устройства является необходимость установки переключателя положений устройства в виде разрезной втулки между упорами полого корпуса, которые не возможно сделать съемными для тонкостенных полых корпусов устройств не больших типоразмеров, например, для колонн 102 мм, что затрудняет выполнение необходимого числа фигурных пазов в переключателе положений устройства для нескольких пальцев, и снижает надежность работы механизма при больших давлениях. Недостатком также является сложность сборки.

Кроме того, длина устройства увеличена из-за необходимости выполнения свободного хода между замком втулочного типа и одним из упоров полого корпуса, что связано с конструктивными особенностями применяемой схемы.

Техническим результатом полезной модели является увеличение надежности работы устройства при больших давлениях, когда необходимо выполнить несколько фигурных пазов в переключателе положений устройства и установить в них пальцы, снижение металлоемкости и упрощение конструкции.

Технический результат достигается за счет того, что устройство приведения в действие пакерующего оборудования, включающее полый корпус с радиальным отверстием и проточкой, кожух, установленный на полом корпусе и образующий с ним кольцевую полость, в которой расположен подпружиненный замок втулочного типа с уплотнительными элементами, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения при повышении и сбросе давления в полом корпусе, переключатель положений устройства с фигурным пазом, по меньшей мере, одним, прорези которого выполнены определенным образом, необходимым для проведения требуемых технологических операций и ограниченный от осевого перемещения в одном из направлений упором полого корпуса или съемным упором, установленным на корпусе, палец, установленный одной частью в фигурном пазу переключателя положений устройства, а другой частью в подпружиненном замке втулочного типа с возможностью перемещения по прорезям фигурного паза, согласно полезной модели, полый корпус выполнен составным так, что переключатель положений устройства с фигурным пазом, размещенный на участке между уплотнительными элементами подпружиненного замка втулочного типа и торцевой поверхностью одной из составных частей полого корпуса, ограничен ею от осевого перемещения в другом направлении.

Кроме того:

радиальное отверстие составного полого корпуса устройства может быть герметично перекрыто полым срезным штифтом или сдвижной втулкой;

между торцевой поверхностью одной из частей составного полого корпуса и переключателем положений устройства может быть установлена промежуточная втулка;

составной полый корпус может иметь несколько продольных проточек.

Преимуществом предлагаемой конструкции является то, что, полый корпус выполнен составным так, что переключатель положений устройства установленный на участке между уплотнительными элементами замка втулочного типа и торцевой поверхностью одной из частей составного полого корпуса, ограничен ею от осевого перемещения в другом направлении, что позволяет установить на полый корпус переключатель положений устройства, выполненный в виде кольцевой, а не разрезной втулки с максимально возможным числом фигурных пазов и ограничить его осевое перемещение, простым соединением двух частей составного полого корпуса. Комплектация устройства таким переключателем положений позволяет установить в его фигурных пазах наибольшее количество пальцев, что повышает надежность работы устройства при высоких давлениях. Кроме того, в данной конструкции нет необходимости предусматривать свободный ход, между замком втулочного типа и упором полого корпуса, также устройство проще в сборке.

На фигуре изображен общий вид устройства в транспортном положении.

Устройство состоит (см. фигуру) из составного полого корпуса 1 с радиальным отверстием 2, по меньшей мере одним, проточкой 3 для подвода жидкости, например, к пакеру и упором 4, который может быть выполнен также в виде отдельной детали, кожуха 5, образующего с составным полым корпусом 1 кольцевую полость 6, в которой расположен подпружиненный замок втулочного типа 7, пружины 8, переключателя положений устройства 9 с фигурным пазом 10 по его образующей, обеспечивающего перевод устройства из транспортного положения в рабочее, а затем в положение, закрытое для доступа жидкости к пакерующему оборудованию для изоляции пластов, пальца 11, установленного одной своей частью в замке втулочного типа 7, а другой частью в фигурном пазу 10 переключателя положений устройства 9.

Фигурный паз 10 состоит из прорезей (не показаны), в которых перемещается палец 11. Количество прорезей паза и их длины могут быть различны, в зависимости от применяемой технологии выполнения работ. В переключателе положений устройства 9 может быть выполнено несколько фигурных пазов 10.

Герметизация контактных поверхностей деталей устройства обеспечивается уплотнительными элементами 12.

Радиальное отверстие 2 в составном полом корпусе 1 может быть герметично перекрыто полым срезным штифтом или сдвижной втулкой в зависимости от условий применения устройства, а упор 4, для некоторых типоразмеров, установлен в кожухе.

Устройство может быть присоединено к пакерующему оборудованию, применяемому в т.ч. для сплошного и манжетного цементирования скважин, а также применяться в цементировочных муфтах и в другом оборудовании для изоляции пластов.

Устройство работает следующим образом.

После спуска в скважину колонны труб с пакерующим оборудованием, в состав которого входит устройство, в зависимости от необходимости проведения различных технологических работ и комплектации пакерующего оборудования, выполняют определенные операции, например, предварительно может быть пущена в скважину цементировочная пробка, шар и др. (не показаны) для разрушения, при наличии, полого срезного штифта или смещения сдвижной втулки (не показаны), с целью открытия радиального отверстия 2 в полом корпусе устройства.

Далее в процессе выполнения технологических операций при креплении, цементировании скважины, для приведения устройства в действие, последовательно создают и сбрасывают давление во внутренней полости составного полого корпуса 1, при этом под действием избыточного давления происходит смещение замка втулочного типа 7 условно вниз на определенную величину, ограниченную длиной, соответствующей прорези фигурного паза 10 переключателя положений устройства 9, с которой в данный момент взаимодействует палец 11, который имеет возможность перемещаться по прорезям фигурного паза 10 в соответствии с его кодом при повышении и сбросе давления в составном полом корпусе 1, открывая или закрывая доступ жидкости из внутренней полости составного полого корпуса 1, например, в полость гидравлического пакера (не показан) через проточку 3 посредством замка втулочного типа 7.

Смещаясь под действием избыточного давления, замок втулочного типа 7, сжимает пружину 8.

При окончательном сбросе давления во внутренней полости составного полого корпуса 1, замок втулочного типа 7 под воздействием силы сжатой пружины 8 возвращается в положение, перекрывающее доступ жидкости, например, в полость гидравлического пакера за счет определенной длины прорези фигурного паза 10. При этом полость гидравлического пакера становится защищенной от дальнейшего повышения давления во внутренней полости корпуса 1.

Таким образом, выполнение предлагаемой полезной модели с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет получить устройство приведения в действие пакерующего оборудования для изоляции пластов в скважине, способное выдерживать большие давления, требующее меньших затрат при изготовлении и технологичное в производстве и сборке.

Claims (4)

1. Устройство приведения в действие пакерующего оборудования, включающее полый корпус с радиальным отверстием и проточкой, кожух, установленный на полом корпусе и образующий с ним кольцевую полость, в которой расположен подпружиненный замок втулочного типа с уплотнительными элементами, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения при повышении и сбросе давления в полом корпусе, переключатель положений устройства с фигурным пазом, по меньшей мере, одним, прорези которого выполнены определенным образом, необходимым для проведения требуемых технологических операций, и ограниченный от осевого перемещения в одном из направлений упором полого корпуса, палец, установленный одной частью в фигурном пазу переключателя положений устройства, а другой частью в подпружиненном замке втулочного типа с возможностью перемещения по прорезям фигурного паза, отличающееся тем, что полый корпус выполнен составным так, что переключатель положений устройства с фигурным пазом, размещенный на участке между уплотнительными элементами подпружиненного замка втулочного типа и торцевой поверхностью одной из составных частей полого корпуса, ограничен ею от осевого перемещения в другом направлении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальное отверстие составного полого корпуса герметично перекрыто полым срезным штифтом или сдвижной втулкой.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что между торцевой поверхностью одной из частей составного полого корпуса и переключателем положений устройства установлена промежуточная втулка.

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что составной полый корпус имеет несколько продольных проточек.

Images