Результат интеллектуальной деятельности: БАШМАК ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений в бурении скважин.

Известен «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент РФ №2208125, МПК 7 Е21В 29/10, опубл. бюлл. №19 от 10.07.2003 г.), включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан. Кроме того, известный башмак снабжен вкладышем, шаровой клапан размещен в углублении, выполненном в стенке корпуса, и подпружинен, а седло шарового клапана выполнено в виде втулки, установленной в проходном канале корпуса соосно-подвижно относительно его оси, зафиксированной от продольных перемещений фиксатором в виде стопорного кольца, размещенного в кольцевой проточке, выполненной во вкладыше, срабатывающем при возрастании гидравлического давления в проходном канале корпуса, причем в стенке корпуса выполнены каналы, сообщающие его центральный проходной канал и углубление для шарового клапана с внешним пространством.

Недостатками этого башмака являются:

- сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей и высокими требованиями к точности их изготовления, в частности втулка во избежание заклинивания должна свободно и в то же время с минимальными зазорами перемещаться в центральном проходном канале корпуса, а стопорное кольцо - срабатывать в определенном диапазоне перепада давлений;

- высокая вероятность возникновения аварийной ситуации, так как скважинный шлам, накопившийся в проходном канале корпуса, может помешать осевому перемещению втулки и срабатыванию клапана, что может затруднить создание необходимого давления для расширения перекрывателя.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и количеству совпадающих существенных признаков является «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент РФ на полезную модель №63849, МПК Е21В 29/10, опубл. бюлл. №16 от 10.06.2007 г.), включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, в котором жестко и герметично установлено седло с цилиндрической вставкой, заглушенной сверху, оборудованной каналами, выполненными в виде радиальных отверстий, и шаровой клапан, расположенный внутри цилиндрической вставки.

Недостатком данного башмака является невозможность осуществлять прямую промывку скважины во время спуска перекрывателя, в результате чего шлам может накапливаться в полости перекрывателя и в пространстве за его наружной стенкой, что может привести к недоспуску его до нужного интервала и невозможности установки.

Технической задачей изобретения является создание простой, надежной и работоспособной конструкции башмака для установки профильного перекрывателя в скважине, позволяющей производить прямую промывку скважины при спуске перекрывателя.

Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, в который жестко и герметично вставлено седло с цилиндрической заглушенной сверху вставкой с радиальными отверстиями, и шаровой клапан.

Новым является то, что шаровой клапан выполнен из жестко упругого материала, а между седлом и радиальными отверстиями вставка оснащена дополнительным седлом с боковыми каналами вокруг центрального канала, выполненного большего диаметра, чем у основного седла, с возможностью прохода шарового клапана при перепаде давления, превышающим давление, достаточное для удержания шарового клапана в пределах дополнительного седла.

На фиг.1 показан башмак в транспортном положении при промывке скважины (разрез); на фиг.2 - башмак при возросшем гидравлическом давлении в перекрывателе в момент его установки.

Башмак (фиг.1) состоит из корпуса 1, который выполнен из легкоразбуриваемого материала (например, чугуна), с резьбой 2 для соединения с перекрывателем 3 и центральным проходным каналом 4, в который жестко, например, при помощи резьбы 5 и герметично, например, за счет уплотнительного кольца 6 вставлено седло 7 с цилиндрической заглушенной сверху вставкой 8 с радиальными отверстиями 9, и шаровой клапан 10, выполненный из жестко упругого материала, например резины.

Между седлом 7 и радиальными отверстиями 9 вставка 8 оснащена дополнительным седлом 11 с боковыми каналами 12 вокруг центрального канала 13 дополнительного седла 11, выполненного большего диаметра, чем канал 14 основного седла 7. Причем диаметр канала 13 дополнительного седла 11 рассчитан таким образом, чтобы шаровой клапан 10 благодаря способности упруго сжиматься проходил через него при расчетном превышении перепада давления. Но при этом благодаря, например, встроенному в шаровой клапан стальному шару 15, диаметр которого больше диаметра проходного канала 14 основного седла 7, шаровой клапан 10 гарантированно удерживается в основном седле 7.

Работает башмак следующим образом.

Корпус 1 башмака (фиг.1) с помощью резьбы 2 присоединяют к профильному перекрывателю 3 и на колонне бурильных труб (не показаны) спускают в зону установки перекрывателя в скважине (не показана). При появлении посадок инструмента во время спуска перекрывателя 3 включают один из буровых насосов и промывают скважину. При этом нагнетаемая жидкость циркулирует по колонне бурильных труб, развальцевателю (не показан), через его промывочный канал, профильному перекрывателю 3 и далее по радиальным отверстиям 9 вставки 8, размещенной в центральном проходном канале 4 корпуса 1, боковым каналам 12 дополнительного седла 11 и проходному каналу 14 основного седла 7 поступает в ствол скважины, и по затрубному пространству изливается на поверхность.

По достижении перекрывателем 3 интервала его установки включают второй буровой насос, в результате чего давление в системе возрастает и за счет этого шаровой клапан 10 (фиг.2) проталкивается через центральный канал 13 дополнительного седла 11 вставки 8 и устанавливается на основное седло 7. При этом проходной канал 14 основного седла 7 перекрывается и промывка ствола скважины прекращается.

По мере возрастания давления в полости перекрывателя 3 он расширяется и прижимается к стенкам скважины. Затем перекрыватель 3 развальцовывают развальцевателем до плотного прижатия его к стенкам скважины. Далее установочное оборудование поднимают из скважины и, опустив в скважину долото, разбуривают башмак.

Преимущество предлагаемого башмака заключается в том, что его конструкция позволяет производить установку профильного перекрывателя с одновременной прямой промывкой скважины, а благодаря шаровому клапану из жестко упругого материала и отсутствию других подвижных сопрягаемых узлов и деталей упрощается конструкция и, как следствие, увеличивается надежность башмака и уменьшаются затраты на его изготовление.