SU1665031A1 - Устройство дл освоени скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной пром-сти. Цель - повышение надежности работы устр-ва, его производительности за счет возможности увеличени  хода поршн  и эффективной очистки околоскважинной зоны продуктивного пласта. Дл  этого в корпусе установлены подпружиненный поршень, опорный элемент и кольцева  втулка, жестко св занна  с поршнем. Устр-во имеет пакер, выполненный с наклонными направл ющими с уплотнительными элементами и подпружиненными в противоположных направлени х сегментами. Последние установлены с возможностью перемещени  по направл ющим. Полость под поршневым опорным элементом сообщена с камерой запитки, котора  имеет демпфер. Ступенчатый поршень выполнен с камерами разгрузки силовой пружины, задержки хода и насосной с перепускным клапаном. Устр-во также имеет запорный орган с опорной пружиной и размещенную концентрично в нем трубку ввода рабочей среды с радиальными отверсти ми в нижней части. Кольцева  втулка установлена с возможностью перекрыти  последних в начальный момент хода поршн . При этом диаметр золотника запорного органа больше диаметра его штока. Часть хода проходит при открытом всасывающем клапане и запасает таким образом энергию. Когда клапан закрываетс , ход поршн  продолжаетс  с большей энергией, это позвол ет создать большую степень разр жени  в подпакерной зоне. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

О

о ел о

CJ

Иэобретение относитс  к горной промышленности , а именно к устройствам гидравлического типа дл  вызова притока и очистки призабойной зоны путем создани  депрессии на продуктивную зону пласта.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства, его производительности путем обеспечени  возможности увеличени  хода поршн  и обеспечени  возможности эффективной очистки околоскважинной зоны продуктивного пласта.

На фиг. 1 изображена конструктивна  схема устройства в рабочем положении в обсадной колонне скважины, продольный разрез; на фиг. 2 - фрагмент устройства с управл ющим клапаном; на фиг. 3 - то же, с перепускным клапаном; на фиг. 4 - то же, с регулируемым дросселем и подвижным упором; на фиг. 5 - то же, с конструкцией уплот- нительного элемента пакера.

Устройство дл  освоени  скважин (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с сегментами 2 пакера . В полости корпуса размещены поршень 3, нагруженный силовой пружиной 4 и имеющий полость 5 всасывани  со всасывающим клапаном 6, нагруженным пружиной 7, полость 8 сброса с каналом 9 сброса, камеру 10 разгрузки силовой пружины 4, насосную камеру 11 с перепускным клапаном 12 и выпускным клапаном 13, камеру 14 задержки поршн . С поршнем 3 взаимодействует запорный орган 15, нагруженный пружинами - пусковой 16, опорной 17 и запорной 18. Причем в исходном положении пускова  пружина 16 имеет зазор со ступенью запорного органа 15. В последнем коаксиально установлена закрепленна  к корпусу трубка 19 ввода рабочей среды, нижние отверсти  которой периодически перекрываютс  втулкой 20, выполненной на Поршне 3. Диаметр золотниковой части запорного органа 15 di больше диаметра штока d2. Пакер выполнен из подпружиненных отжимающими пружинами сегментов 2, через один нагруженных встречными пружинами 21 и установленных с возможностью перемещени  по направл ющим 22 на поршневом опорном элементе 23. полость которого сообщена каналом 24 запитки с камерой 25 запитки, снабженной демпфером 26 и соединенной с надпоршневой полостью 27 через дроссель 28. Затормаживание запорного органа 15 происходит в камере 29 торможени . Сегменты 2 пакера имеют заостренные выступы,  вл  сь одновременно  корем и снабжены упругоэластичным уплотнением 30, отдел ющим надпакерную 31 зону от подпакерной 32.

В поршне 3 (фиг. 2) может быть выполнен управл ющий клапан 33, сообщающий камеру 10 разгрузки силовой пружины 4 посредством канала 34 с полостью под та- релью запорного органа 15.

Необходимость быстро открывать большие проходные сечени , что важно при высокой цикличности работы, и уменьшать перепад давлени  при перепускании среды обуславливает выполнение клапана в виде подвижной поршневой ступени (фиг.З).

Дл  регулировки давлени  рабочей среды в надпоршневой полости устанавливаетс  регулируемый дроссель 35 (фиг. 4) с регулирующей иглой 36 и дроссельным каналом 37 запитки. Дл  повышени  степени разр жени  установлен подвижный улор 38 управлени  всасывающим клапаном 6, имеющий кана  39 запитки (на фиг.4 не показан ).

Уплотнение 30 пакера (фиг.5)выполнено в виде набораупругоэластичных кодец, нагруженных подвижной опорой 40 с одной стороны и сегментами 2 пакера и проставочным

кольцом 41 - с другой стороны.

Устройство работает следующим образом .

При подаче рабочего давлени  (фиг. 1) жидкость поступает в камеру 25 запитки и

0 взводит пружину демпфера 26 в надпорш- невую полость 27 через дроссель 28 через трубку 19 ввода рабочей среды в камеру 14 задержки поршн  3 и камеру 10 разгрузки силовой пружины 4. По каналу 24 запитки

5 рабоча  среда поступает к поршневому элементу 23, который под действием давлени  среды поднимаетс  и выдвигает перемещающиес  по направл ющим 22 подпружиненные сегменты 2 пакера, снабженные

0 уплотнением 30. Таким образом устройство закрепл етс  (пакер одновременно  вл етс   корем) в обсадной колонне скважины и герметизирует подпакерную зону 32. Запорный орган 15 в исходном положении за5 крывает канал в поршне 3. С ростом давлени  рабочей среды поршень 3 начинает совместно с запорным органом 15 перемещатьс  вниз, сжима  силовую пружину 4 и вытесн   жидкость из насосной камеры 11

0 через выпускной клапан 13 в надпакерную зону 31. Запорный орган 15, перемеща сь совместно с поршнем 3, нагружает пусковую пружину 16. . В конце хода взвода поршн  3 запор5 ный орган 15 открывает осевой канал поршн  и выбрасываетс  в камеру 29, где затормаживаетс  и под действием запорной пружины 18 перемещаетс  до контакта пусковой пружины 16с опорной пружиной

0 17, при этом ступень запорного органа 15 имеет зазор с пусковой пружиной 16. В конце хода взвода поршн  втулка 20 перекрывает отверсти  в трубке 19 ввода рабочей среды и таким образом в начальный момент

5 рабочего хода поршн  3 он подтормаживаетс  дл  того, чтобы успел отстрелитьс  запорный орган 15. Поршень 3 при открытом запорном органе 15 под действием силовой пружины 4 и давлени  рабочей

0 жидкости в камере 10 (давление создаетс  насосом и демпфером 26) совершает рабочий ход, жидка  среда перетекает из полости 5 всасывани  через перепускной клапан 12 в насосную камеру 11, а в подпоршневой

5 полости быстро нарастает депресси . Всасывающий клапан 6 открываетс  и из подпакерной зоны 32 жидка  среда поступает в насосную камеру 11. В конце рабочего хода запорный орган 15 начинает перекрывать проходное отверстие в поршне 3 и растущее

давление в надпоршневой полости, преодолева  сопротивление опорной пружины 17, замыкает контакт запорного органа 15 с поршнем 3. Дальнейший рост давлени  в надпоршневой полости приводит к повторению рабочего цикла.

При постановке управл ющего клапана 33 (фиг. 2) по вл етс  возможность увеличивать площадь тарели запорного органа 15 и полнее использовать давление рабочей среды дл  закрывани  запорного органа, что особенно важно в сильно загр зненных средах . Открывание запорного органа происходит в конце хода, когда в ступени поршн  3 открываетс  управл ющий клапан 33 и давление среды, поступающей по каналу 34, воздействует на тарель запорного органа 15.

Повыша  давление запитки, можно увеличить степень депрессии, дл  чего устанавливаетс  подвижный упор 38 управлени  всасывающим клапаном б (фиг. А). До определенного давлени  запитки подвижный упор 38 не участвует в работе. При повышении давлени  запитки оно через канал 39 воздействует на подвижный упор 38, который перемещаетс  вверх и при рабочем ходе поршн  3 вверх определенное врем  не дает закрытьс  всасывающему клапану 6. Поэтому часть хода поршень 3 проходит при открытом всасывающем клапане 6 и запасает таким образом энергию. Когда клапан закрываетс , ход поршн  продолжаетс  с большей энергией, что позвол ет создать большую степень разрежени  в подпакер- ной зоне 32. Одновременно при повышении давлени  запитки сечение регулируемого дроссел  35 (фиг. 4) перекрываетс  с плавным уменьшением сечени  регулировочной иглой 36, в результате давление в надпоршневой полости не повышаетс , остава сь в заданных пределах и обеспечива  нормальную работу устройства.

Claims (5)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  освоени  скважин, содержащее полый цилиндрический корпус с радиальными каналами, установленным в его нижней части пакером и камерой запитки с дросселем, размещенные в корпусе

   подпружиненный силовой пружиной полый ступенчатый поршень с запорным органом, имеющим золотник и шток, всасывающим клапаном и полост ми всасывани  и сброса,

   5 отличающеес  тем, что, с целью- повышени  надежности работы устройства, его производительности путем обеспечени  возможности увеличени  хода поршн  и обеспечени  возможности эффективной

   10 очистки околоскважинной зоны продуктивного пласта, оно снабжено установленными в корпусе подпружиненным поршнем опорным элементом и кольцевой втулкой, жестко св занной со ступенчатым поршнем, при15 чем пакер выполнен с наклонными направл ющими и имеющими уплотнительные элементы и подпружиненными в противоположных направлени х сегментами, установленными с возможностью перемещени  по

   0 направл ющим, при этом полость под поршневым опорным элементом сообщена с камерой запитки, котора  имеет демпфер, ступенчатый поршень выполнен с камерами разгрузки силовой пружины, задержки хода

   5 и насосной с перепускным клапаном, запорный орган имеет опорную пружину и размещенную концентрично в нем трубку ввода рабочей среды с радиальными отверсти ми в нижней части, а кольцева  втулка установ0 лена с возможностью перекрыти  последних в начальный момент хода поршн , при этом диаметр золотника запорного органа больше диаметра его штока.
2. 2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е 5 с   тем, что ступенчатый поршень выполнен с управл ющим клапаном дл  сообщени  камеры разгрузки силовой пружины с полостью ступенчатого поршн  под запорным органом.
3. 0 3. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что перепускной клапан выполнен в виде подвижного поршн .
4. 4,Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что всасывающий клапан выполнен

   5 с регулируемым дросселем и подвижным упором управлени .
5. 5.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что уплотнительные элементы паке- ра выполнены в виде упругоэластичных ко0 лец.

   21

   2Ј

   LCOS991

   Фиг 4