Результат интеллектуальной деятельности: ИНСТРУМЕНТ ПОСАДОЧНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Изобретение относится к технике добычи жидких или газообразных углеводородов и предназначено для отсоединения и последующего соединения колонны труб со скважинным оборудованием, в том числе и пакерных систем в добывающих и нагнетательных скважинах с одним или несколькими эксплуатационными объектами (пластами).

В настоящее время известен Разъединитель колонны Шарифова (патент РФ №2203385 от 02.02.2001 г.), содержащий ствол с буртом, радиальными отверстиями и наружными уплотнительными кольцами. На стволе снизу установлены кожух с внутренними уплотнительными кольцами и упор со срезными винтами. Кожух образует со стволом верхнюю и нижнюю камеры. Сверху размещен корпус с верхним переводником и нижним цилиндром с внутренними уплотнительными манжетами и цангой. На стволе установлен фиксатор и соответственно ему в кожухе выполнена канавка. В стволе установлена скользящая втулка с наружным фиксатором и уплотнительными кольцами, герметично изолирующая его радиальные отверстия. Наружный фиксатор выполнен в виде пружинного кольца. Разъединитель колонны предусматривает возможность отсоединения корпуса от ствола гидравлическим или механическим способом, а также при помощи тросово-канатного инструмента, и проведения телескопическопического хода и их автоматическое сцепление при вводе корпуса на ствол.

Принятым за прототип, является устройство - Разъединяющее устройство Шарифова (патент РФ №2203386 от 02.02.2001 г.), содержащее корпус с внутренними канавками, гильзу, цангодержатель, наконечник, ствол. Корпус жестко соединен сверху с переходником, а снизу - с упором. В корпусе установлена с возможностью осевого перемещения гильза с внутренней расточкой и наружным фиксатором. Упор имеет внутреннюю поверхность под уплотнительные манжеты и радиальные каналы для кулачков. Цангодержатель выполнен с окнами под лепестки цанги. Корпус выполнен с двумя внутренними верхней и нижней канавками под наружный фиксатор гильзы, которая выполнена с внутренней посадочной поверхностью, радиальными отверстиями и наружными канавками. Уплотнительные кольца установлены в канавках под внутреннюю поверхность корпуса. Разъединяющее устройство РУ предусматривает возможность отсоединения корпуса от ствола как гидравлическим, так и механическим способом, а также при помощи тросово-канатного инструмента и проведения телескопическопического хода.

Недостатком устройств общим для обоих аналогов является то, что при установке нескольких гидравлических пакеров в одной скважине РК и РУ, вследствие своих конструктивных особенностей, при создании давления действует выталкивающая сила, разъединяющая их раньше, чем происходит посадка верхнего пакера. Это приводит к потере надежности и эффективности работ, увеличению времени ремонта и удорожанию его, а также к потерям в добыче полезных ископаемых.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности работ пакерного и/или другого оборудования, сокращения времени их проведения и эксплуатационных расходов по обслуживанию скважин за счет увеличения межремонтного периода работы скважинного оборудования и увеличение добычи жидких или газообразных углеводородов на более длительный период.

Для решения этой задачи предложен инструмент посадочный гидравлический, состоящий из корпуса, переходника, цанги и гайки. Корпус выполнен с расточкой под бурты на лепестках цанги и глубина ее выполнена равной высоте буртов. В переходнике, между верхней и нижней частью выполнены радиальные отверстия для промывки и срезных винтов и расположены в шахматном порядке. Расточка выполнена ступенчато с двумя буртами, расточка меньшего диаметра для уплотнения, расточка большего диаметра для перемещения поршня с цилиндрическим выступом. При этом длина цилиндрической части нижней расточки больше длины верхней расточки, но меньше расстояния от основания внутреннего цилиндра корпуса до расточки под бурты лепестков цанги. Поршень выполнен с цилиндрическим выступом и проточками, на выступе под срезные винты, в средней части под лепестки цанги с высотой, равной высоте буртов на лепестках цанги и по концам под уплотнения. В верхней торцевой части поршня размещен шар и выполнена внутренняя фаска. Корпус соединен с переходником через цангу и поршень и зафиксирован гайкой. Гайка выполнена с расточкой под бурт основания цанги. Переходник выполнен с внутренней трубной резьбой в верхней части и с наружной резьбой под гайку в нижней части.

На фиг.1-5 показаны основные элементы инструмента посадочного гидравлического.

Инструмент посадочный гидравлический состоит из корпуса 1, переходника 2, цанги 3, гайки 4, поршня 5, шара 6 и срезных винтов 7. Корпус 1 выполнен с расточкой 8 под бурты 9 на лепестках 10 цанги 3, а глубина ее выполнена равной высоте буртов 9. Цанга 3 состоит из основания с буртом 11 и юбки 12. В переходнике 2 между верхней и нижней частью выполнены радиальные отверстия 13 для промывки и отверстия 14 для срезных винтов 7. Расточка меньшего диаметра 15 предназначена для уплотнения, а расточка большего диаметра 16 - для перемещения поршня 5 с цилиндрическим выступом 17. Длина цилиндрической части нижней расточки больше длины верхней расточки, но меньше расстояния от основания внутреннего цилиндра 18 корпуса 1 до расточки под бурты лепестков цанги 3. Внутренняя трубная резьба 19 расположена в верхней части переходника 2, а наружная резьба 20 под гайку в нижней части корпуса. Поршень 5 выполнен с цилиндрическим выступом 17 и проточкой 21 под срезные винты 7, а также с проточкой 22 в средней части под лепестки 10 глубиной, равной высоте буртов 9 цанги 3. Проточки 23 выполнены под уплотнения, а в верхней части выполнена внутренняя фаска 24 под шар 6.

Инструмент посадочный гидравлический работает следующим образом:

В составе пакерного или другого оборудования его спускают в скважину на колонне труб. Устанавливают пакер механическим или гидравлическим известным способом, согласно инструкции по эксплуатации. Проверяют герметичность установки пакера снизу и сверху закачкой жидкости и созданием избыточного давления в колонне труб или кольцевом пространстве скважины соответственно. Затем для отсоединения сбрасывают шар 6 в колонну труб и после его установки в фаску 24 поршня 5 создают избыточное давление. Под действием силы, передаваемой через шар 6 на поршень 5 при работе уплотнений 23, он движется вниз и своим цилиндрическим выступом 17 и проточкой на нем 21, срезает винты 7, установленные в отверстиях 14 переходника 2 и открывает радиальные промывочные отверстия 13. Одновременно с этим проточка 22 в средней части поршня 5 устанавливается против буртов 9 на лепестках 10 цанги 3. Закачкой технологической жидкости в колонну труб промывают верхнюю часть пакера или другого оборудования и устройство через радиальные промывочные отверстия 13, уменьшая вероятность осложнения от механических отложений при отсоединении переходника 2 с колонной труб от корпуса 1. С минимально возможным ускорением приступают к подъему колонны труб, после выборки ее веса на крюкоблок и при приложении подъемной силы на переходник 2, он начинает движение вверх. Бурты 9 на лепестках 10 цанги 3 сжимаются и из расточки 8 в корпусе 1 уходят в проточку 22 в средней части поршня 5. Так как бурт 11 основания цанги 3 зафиксирован гайкой 4, движение цанги 3 происходит совместно с переходником 2 и поршнем 5 и происходит их разъединение с корпусом 1. Подъемом колонны труб инструмент посадочный гидравлический поднимают на поверхность.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить надежность и эффективность работ по установке пакерного и/или другого оборудования, сократить время их проведения и эксплуатационные расходы по обслуживанию скважин за счет увеличения межремонтного периода работы скважинного оборудования и увеличить добычу жидких или газообразных углеводородов на более длительный период.