Пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон

Реферат: Пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон складається з верхнього перехідника, корпуса, верхнього штока, поршня, герметизованого гумовими ущільнюючими кільцями, пакеруючого елемента, опорного перехідника. Додатково оснащений: в верхній частині - втулкою, з'єднаною з верхнім перехідником з промивальними отворами та фігурним пазом у внутрішній його частині, в якому рухається фіксуючий палець штанги, поєднаної різьбою з муфтою; а в нижній частині - штоком, штоком нижнім, гільзою та нижнім перехідником, які разом утворюють гідравлічну камеру, в якій переміщується гідравлічний поршень-реле, причому нижній перехідник різьбою з'єднаний з ніпелем, в якому розміщена пружина, що знизу тарується гайкою регулювальною, а верхньою частиною діє на шток нижній. UA 105868 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ГЕРМЕТИЧНОСТІ ТЕХНІЧНИХ І ОБСАДНИХ КОЛОН UA 105868 U UA 105868 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі нафтової і газової промисловості при спорудженні глибоких і надглибоких свердловин для систематичного контролю за станом обсадних колон з метою своєчасного виявлення місць втрати їх герметичності та їх усунення. Відомий пристрій для контролю цілісності технічних і обсадних колон - пакер гідромеханічний для опресовування обсадних колон і противикидного обладнання (Варламов П.С., Григулецкий В.Г., Варламов Г.П., Варламов С.П. Пластоиспытательное оборудование для гидродинамических исследований пластов нефтяных и газовых скважин. Уфа, 2004 г. - С. 375379), який складається з верхнього перехідника, в який загвинчений корпус і шток, між якими розташований поршень з надітими на нього герметизуючими кільцями, причому на шток надітий пакеруючий елемент, який складається з верхньої і нижньої опор, проміжних шайб і трьох гумових втулок, а на нижню частину штока надітий опорний перехідник з сідлом, в якому змонтований роздільний шпильковий клапан. Описана конструкція прийнята як прототип. Недоліком прототипу є: обмеження границею міцності штока та бурильного інструменту розтяжних зусиль на шток пакера і на бурильний інструмент; неможливість проведення додаткових технологічних операцій перед проведенням робіт по опресуванню колон (пряму і зворотну промивку свердловини та заміну промивальної рідини на легшу при встановленому пакері); додаткова операція по вкиданню кулі для перекриття каналу сідла клапана при опресуванні. В основу корисної моделі поставлена задача створення такої конструкції пристрою для контролю герметичності технічних і обсадних колон, яка забезпечувала б можливість проведення своєчасного виявлення втрати герметичності технічних і обсадних колон і противикидного обладнання перед вскриттям продуктивних горизонтів в процесі буріння без ізоляції стовбура свердловини, та проведення додаткових технологічних робіт для здійснення процесу опресування. Задача вирішується завдяки тому, що пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон, який складається з верхнього перехідника, корпуса, верхнього штока, поршня, герметизованого гумовими ущільнюючими кільцями, пакеруючого елемента, опорного перехідника, згідно корисної моделі, додатково оснащений: в верхній частині - втулкою, з'єднаною з верхнім перехідником з промивальними отворами та фігурним пазом у внутрішній його частині, в якому рухається фіксуючий палець штанги, поєднаної різьбою з муфтою; а в нижній частині - штоком, штоком нижнім, гільзою та нижнім перехідником, які разом утворюють гідравлічну камеру, в якій перемішується гідравлічний поршень-реле, причому нижній перехідник різьбою з'єднаний з ніпелем, в якому розміщена пружина, що знизу тарується гайкою регулювальною, а верхньою частиною діє на шток нижній. На фіг. 1 приведений загальний вигляд пристрою для контроль герметичності технічних і обсадних колон. Пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон включає муфту 1, яка за допомогою різьби поєднується з штангою 2 з фіксуючим пальцем 4, що рухається в фігурному пазу втулки 3, з'єднаної з перехідником верхнім 5 з промивальним отвором В, який герметизується гумовими ущільнюючими кільцями 24 та втулкою манжетною 23. Перехідник верхній 5 через перехідник 6 та муфту перехідну 7 з'єднується з пакеруючим елементом 8 з опорою 10, надітими на шток верхній 9. Між штоком верхнім 9 та корпусом 11 розміщений поршень 12, герметизований гумовими ущільнюючими кільцями 25, 26. Корпус 11, за допомогою різьби нижньою частиною з'єднується з опорним перехідником 13, в якому знаходиться канал Б, через який робоча рідина подається в камеру Д, герметизовану в нижній частині штоком 14 з гумовими ущільнюючими кільцями 27, 28. Шток нижній 15 разом з гільзою 17, перехідником нижнім 18 з каналом А утворюють гідравлічну камеру Г, в якій розташований гідравлічний поршень-реле 16. Гідравлічна камера Г герметизується гумовими ущільнюючими кільцями 28, 29 та пробкою 19. Перехідник нижній 18 поєднується різьбою з ніпелем 20 з розташованою в ньому пружиною 22 з гайкою регулювальною 21. Пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон працює наступним чином. Пристрій спускається в свердловину на бурильних або насосно-компресорних трубах. При спуску пристрою для контролю герметичності технічних і обсадних колон в свердловину (Фіг. 1а) робоча рідина в труби не надходить і при необхідності в процесі спуску її потрібно доливати. Поршень 12 знаходиться в своєму крайньому нижньому положенні, при цьому канал Д перекривається штоком 14 з гумовими ущільнюючими кільцями 27 і 28, закриваючи доступ робочої рідини в камеру Д. Гідравлічний поршень-реле 16, надітий на шток нижній 15, знаходиться в верхньому положенні, завдяки дії пружини 22. Палець фіксуючий 4 штанги 2 в транспортному стані займає своє крайнє нижнє положення, фіксуючи цим закриття промивального отвору В. Впевнившись в тому, що свердловина запакерована, тиск в 1 UA 105868 U 5 10 15 20 25 кільцевому просторі збільшують до необхідної величини. При цьому на шток верхній 9 будуть діяти стискаючі зусилля. При досягненні заданої глибини спуску цементувальним агрегатом у внутрішній частині труб створюється надлишковий тиск, який, діючи на шток 14, передає стискаюче зусилля через шток нижній 15 на пружину 22, стискаючи її, відкриває канал Б для подачі робочої рідини в камеру Д (Фіг. 1б). Гідравлічний поршень-реле 16 під дією стискаючого навантаження на шток 14 і шток нижній 15 переміщається вниз в гідравлічній камері Г вільно, без затримки. Робоча рідина, надходячи в камеру Д, переміщує поршень 12 в його верхнє положення, діючи при цьому на опору 10, яка, в свою чергу, через опору 10 передає стискаюче зусилля на пакеруючий елемент 8. Впевнившись в тому, що свердловина запакерована, тиск в кільцевому просторі збільшують до величини, необхідної для опресовування колони. Для різних типорозмірів пакерів чисельні значення цього тиску розраховуються. До і після виконання робіт по опресуванню колони є можливість провести промивання свердловини, та підйом труб з відкритим промивальним отвором В для витікання рідини з них. Для цього, знімаючи надлишковий тиск на цементувальному агрегаті до величини, заданої тарувальною пружиною, залишаємо пакеруючий елемент в робочому стані, завдяки перекриттю каналу Б, зберігаючи надлишковий тиск в камері Д, створений при встановленні пакер і відкриваємо промивальний отвір В провертанням колони труб на 0,5-1 оберт з переміщенням штанги 2 з фіксуючим пальцем 4 в фігурному пазу втулки 3 в верхнє положення (Фіг. 1в). Для зняття пристрою для контролю герметичності технічних і обсадних колон з місця його встановлення необхідно закрити промивальний отвір В, переміщаючи штангу 2 з фіксуючим пальцем 4 в фігурному пазу втулки 3 в нижнє крайнє положення (Фіг. 1а). Цементувальним агрегатом створюємо надлишковий тиск в трубах, при цьому шток нижній 15 з гідравлічним поршнем-реле 16 вільно іде вниз, відкриваючи канал Б, стискаючи пружину 22. Відкриваючи промивальний отвір В повертанням колони труб на 0,5-1 оберт, з одночасним зніманням надлишкового тиску на цементувальному агрегаті, досягаємо переміщення поршня 12 разом з пакеруючим елементом 8 в транспортне положення. А перекриття каналу Б відбувається з затримкою в часі 3-5 хвилин, завдяки гальмуючій дії гідравлічного поршня-реле 16. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Пристрій для контролю герметичності технічних і обсадних колон, який складається з верхнього перехідника, корпуса, верхнього штока, поршня, герметизованого гумовими ущільнюючими кільцями, пакеруючого елемента, опорного перехідника, який відрізняється тим, що додатково оснащений: в верхній частині - втулкою, з'єднаною з верхнім перехідником з промивальними отворами та фігурним пазом у внутрішній його частині, в якому рухається фіксуючий палець штанги, поєднаної різьбою з муфтою; а в нижній частині - штоком, штоком нижнім, гільзою та нижнім перехідником, які разом утворюють гідравлічну камеру, в якій переміщується гідравлічний поршень-реле, причому нижній перехідник різьбою з'єднаний з ніпелем, в якому розміщена пружина, що знизу тарується гайкою регулювальною, а верхньою частиною діє на шток нижній. 2 UA 105868 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3