Результат интеллектуальной деятельности: Устройство установочное

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для установки пакера и многопакерных компоновок в обсадной колонне скважины при невозможности передать вес колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) на пакер или при недостаточном весе колонны НКТ.

Известно скважинное устройство для посадки пакера, содержащее гидроцилиндр с верхним и нижним поршнями, соединенными жестко друг с другом и образующими с гидроцилиндром подпоршневые полости, гидравлически связанные через радиальные каналы с полостью скважины за устройством, и полость над нижним поршнем. В верхней части устройство имеет газовую камеру, образованную надпоршневой полостью верхнего поршня, заполненную воздухом под атмосферным давлением и связанную с полостью над нижним поршнем. С нижним поршнем соединены силовой шток и связанная с ним разрывная шпилька, с которой в свою очередь соединен посредством упорной гайки и упругого элемента замкнутый узел, имеющий корпус с плашками (авторское свидетельство СССР №1700197).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность, необходимость применения специальных пакеров и невозможность применения с многопакерными компоновками, устанавливаемыми за одну спуско-подъемную операцию.

Известно посадочное устройство, содержащее переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с закрепленным на нем поршнем, упор, соединенный с нижней частью гидроцилиндра, связанный с упором расположенный на штоке стопорный узел, тягу с наконечником. Устройство снабжено установленным на стволе амортизатором и механизмом, состоящим из связанных между собой разрезной гайки и втулки. Втулка установлена с возможностью перемещения посредством амортизатора. Тяга с наконечником связана со штоком посредством упорной шайбы. Нижняя часть гидроцилиндра соединена с упором посредством нижней втулки (патент РФ №2296852).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность, необходимость применения специальных пакеров и невозможность применения с многопакерными компоновками, устанавливаемыми за одну спуско-подъемную операцию.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простой и надежной конструкции устройства для установки механических пакеров гидравлическим способом, а также обеспечение возможности передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование.

Указанная техническая задача решается устройством установочным, содержащим переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с поршнем, выполненные в стволе гидравлические каналы, шток, связанный с нижней частью ствола и зафиксированный от осевого перемещения при помощи стопорного узла, состоящего из обоймы, связанной с нижней частью гидроцилиндра, и срезных элементов, связывающих обойму и шток, при этом ствол установлен в гидроцилиндре под переводником, в кольцевом пространстве между стволом и гидроцилиндром сверху и снизу – под гидравлическими каналами – установлены уплотнительные узлы, шток зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра при помощи шпонки, установленной внутри обоймы с возможностью осевого перемещения по продольному пазу штока.

Кроме того, уплотнительные узлы состоят из манжетных уплотнений.

Кроме того, ствол со штоком зафиксированы относительно гидроцилиндра в выдвинутом вниз положении для обеспечения перемещения переводника с гидроцилиндром вниз при создании осевого усилия для разрушения срезных элементов.

На фиг. 1 приведена схема устройства установочного в транспортном положении, на фиг. 2 – разрез А–А на фиг. 1, на фиг. 3 – схема устройства установочного в транспортном положении в выдвинутом вниз положении ствола.

Устройство установочное (фиг. 1) содержит гидроцилиндр 1, верхняя часть которого соединена с переводником 2, установленные в гидроцилиндре 1 ствол 3 с поршнем 4, шток 5, связанный с нижней частью ствола 3. В стволе 3 выполнены гидравлические каналы 6. В кольцевом пространстве между стволом 3 и гидроцилиндром 1 сверху и снизу – под гидравлическими каналами 6 – установлены уплотнительные узлы, состоящие из манжетных уплотнений 7, верхние из которых застопорены разрезными кольцами 8 и 9, а нижние упираются в шток 5 и зафиксированы сверху разрезным кольцом 8. На штоке 5 расположен стопорный узел, удерживающий ствол 3 от осевого перемещения при спуске устройства в скважину. Стопорный узел состоит из обоймы 10, соединенной с нижней частью 11 гидроцилиндра 1, и срезных элементов 12 (фиг. 2), связывающих обойму 10 и шток 5. Шток 5 зафиксирован от проворота относительно гидроцилиндра 1 при помощи шпонки 13, установленной внутри обоймы 10 с возможностью осевого перемещения по продольному пазу 14 штока 5.

При достаточном весе колонны НКТ для разрушения срезных элементов 12, но недостаточном для установки пакера, устройство спускают в скважину в выдвинутом вниз положении ствола 3 со штоком 5 (фиг. 3).

Устройство установочное работает следующим образом.

Устройство устанавливают над пакером (на фиг. не показан). Над устройством устанавливают гидравлический якорь (на фиг. не показан) и спускают в скважину на колонне НКТ на заданную глубину. Устройство приводят в рабочее положение созданием избыточного давления в колонне НКТ, предварительно перекрыв проходной канал между пакером и устройством, в результате чего гидравлический якорь упирается в стенки обсадной трубы, а ствол 3 со штоком 5 перемещаются вниз относительно гидроцилиндра 1, срезая срезные элементы 12, и далее происходит перемещение нижеустановленного пакера до посадки.

При спуске устройства в скважину в выдвинутом вниз положении ствола 3 (фиг. 3) сначала создают осевую сжимающую нагрузку для среза срезных элементов 12, в результате чего гидроцилиндр 1 перемещается вниз относительно ствола 3 до упора переводника 2 в торец ствола 3, затем созданием избыточного давления в колонне НКТ приводят в движение ствол 3 со штоком 5 до посадки пакера.

Установка шпонки 13 фиксирует шток 5 от проворота относительно гидроцилиндра 1, что обеспечивает возможность передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование (пакер).

Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую и надежную конструкцию, обеспечивающую установку в скважине пакера или многопакерной компоновки гидравлическим способом при невозможности передать вес НКТ на пакер или при недостаточном весе колонны НКТ для установки пакера, а также обеспечивающую возможность передачи крутящего момента на нижеустановленное оборудование.