МУФТА ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к оснастке обсадных колонн. Муфта (муфты) ГРП входят в состав колонны подвесного оборудования (хвостовика) и могут быть использованы при строительстве скважин для добычи нефти.
Муфта предназначена для проведения работ по гидроразрыву нефтеносного пласта для увеличения притока и нефтеотдачи и должна обеспечивать сообщение внутриколонного пространства и заколонного пространства при создании во внутренней полости требуемого давления.
Известны муфты ГРП в которых открытие радиальных циркуляционных окон проводится шарами или переключающим инструментом с поверхности (патент RU 2531407 С2 МПК Е21В 43/26, Е21В 34/06, опубликовано 20.10.2014 Бюл. №6).
Устройство включает в себя корпус и подвижную вставку, которая в зависимости от положения вставки в корпусе может блокировать или обеспечивать радиальный поток текучей среды между внутренней и наружной частями муфты.
Недостаток такого технического решения невозможность проведения цементирования затрубного пространства, что требует применять заколонные пакера для разобщения зон ГРП.
Известны муфты ГРП в которых в радиальные отверстия корпуса установлены заглушки с разрывными мембранами и крышками, блокирующими поступление жидкости к внешней стороне мембраны. Между мембраной и крышкой образовано в радиальном отверстии образована полость в которой находится жидкость или газ под определенным давлением, (патент US 2012/0111566 AI МПК Е21В 43/11, Е21В 17/14, Е21В 34/00, Е21В 43/26, Е21В 43/28, Е21В 33/12, опубликовано 10 мая 2012 года).
Открытие радиальных каналов для прохода жидкости ГРП осуществляется при поднятии давления внутри муфты ГРП разрушении мембраны, разрушении цемента с внешней стороны муфты и вынос блокирующей крышки.
Недостатком данного технического решения является то, что между мембраной и блокирующей крышкой находится замкнутая полость и давление разрыва мембраны будет зависеть от глубины установки муфты. То есть необходимо подбирать толщину мембраны в зависимости от глубины установки муфты.
Известна муфта цементировочная состоящая из корпуса с радиальными отверстиями, в которые установлены разрывные мембраны, наружной заглушки с отверстием (патент полезной модели RU 150239 U1, МПК Е21В 33/14, опубликовано 10.02.2015 Бюл. №4). Наличие отверстия в заглушке связывает полость затрубного пространства с полостью за мембраной, что обеспечивает разрыв мембраны от избыточного давления без учета гидростатического давления столба жидкости.
Недостатком данной разрывной мембраны является наличие отверстия в наружной заглушке сообщающего полость затрубного пространства с полостью за разрывной мембраной. При цементировании затрубного пространства через данное отверстие цемент будет попадать в полость за разрывной мембраной и при застывании не позволит разрушиться разрывной мембране.
Заявленная полезная модель дает технический результат, который выражается в гарантированном срабатывании муфты ГРП от избыточного давления при установке муфты на любой глубине и различной плотности раствора.
Устройство с заявленной совокупностью отличительных признаков в патентной и научно технической литературе не выявлено. Это определяет соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность изобретения и принцип действия предложенной полезной модели поясняется чертежом, на котором показана муфта ГРП.
Муфта ГРП включает в себя: полый цилиндрический корпус 1, с выполненными в нем радиальными цилиндрическими отверстиями 2, заглушки мембранные с кольцевой проточкой-мембраной расчетной толщины 3, крышки 4, блокирующей поступление жидкости к разрывной мембране извне муфты ГРП и установленной в заглушке мембранной с возможностью радиальных перемещений, образуя полость Б, заполненную жидкостью, уплотнений 5, 6 обеспечивающих герметичность мембранных заглушек 3, подвижной крышки 4, эластичного герметика 7.
Муфта ГРП работает следующим образом. Муфты ГРП в составе обсадной колонны спускаются до заданного интервала ствола скважины. Проводится цементирование заколонного пространства ствола скважины. После застывания цемента в скважину на трубе НКТ или ГНКТ спускается манжетный пакер с разнесенными манжетами до места установки муфты ГРП. Манжеты обеспечивают создание герметичной полости в районе муфты ГРП. Между манжетами выполнен порт ГРП (труба с радиальными отверстиями).
В трубе создается давления обеспечивающее разрушение мембран заглушек. Мембраны разрушаются, потоком жидкости, вытесняется крышка, разрушается цементный камень снаружи муфты и открывается сообщение внутреннего канала трубы с интервалов, где необходимо провести гидравлический разрыв пласта. Через радиальные отверстия муфты ГРП под заданным давлением закачивается расчетный объем жидкости гидроразрыва (пропанта). После проведения гидроразрыва пласта в данном интервале пакер перемещается на следующую муфту.
Внедрение муфты ГРП с подвижными блокирующими крышками позволяет получать стабильное давление открытия портов ГРП без учета гидростатического давления столба жидкости в скважине в месте установки муфты.
Муфта ГРП прошла заводские и промышленные испытания и показала работоспособность в эксплуатации.