ПРОФИЛЬНЫЙ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЬ

Предложение относится к бурению и ремонту скважин, в частности, к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений при бурении скважин и ремонте эксплуатационных колонн.
Известно «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (а.с. №1712581, Е 21 В 29/10, 33/13, опубл. Бюл. №6 от 15.02.92 г.), включающее профильную трубу с цилиндрическими участками по концам, на нижнем из которых размещен башмак с обратным клапаном, а на верхнем - расширитель с якорным элементом, жестко связанные с дорнирующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения под бурильные трубы, при этом на цилиндрических участках профильной трубы выполнены наружные кольцевые проточки под уплотнительные элементы и соответствующие проточкам внутренние кольцевые выступы, причем якорный элемент выполнен в виде наружного выступа на расширителе, а цилиндрический участок профильной трубы под внутренним кольцевым выступом имеет кольцевую канавку для размещения выступа расширителя в исходном положении, при этом профильная труба выполнена секционной с кольцевыми уплотнениями, размещенными во внутренние кольцевые проточки наружной резьбы между боковыми сопрягаемыми поверхностями секций.
Недостатком данного устройства является низкая работоспособность башмака, поскольку при большой скорости подачи расширителя в момент отворота башмака происходит разрушение торцевых пазов башмака и, как следствие, невозможность его отворота от перекрывателя, в результате чего затрудняется установка перекрывателя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Профильный перекрыватель» (а.с. СССР №1070989, Е 21 В 29/00, опубл. Бюл. №16 от 30.08.94 г.), содержащий профильную трубу с цилиндрическими концевыми участками, в головном из которых размещен якорный узел, а
в хвостовом - башмак, и обратный клапан, отличающийся тем, что с целью сокращения затрат времени на установку профильной трубы башмак выполнен в виде вкладышей, образующих некруглое проходное сечение и размещенных в нем элементов винтовой пары, один из которых имеет наружную поверхность с ответным некруглым сечением, при этом якорный узел снабжен конусно-клиновым пуансоном, установленным с возможностью взаимодействия с другим элементом винтовой пары башмака.
Недостатком данного перекрывателя является сложность конструкции башмака и необходимость, в случае дальнейшего бурения скважины, разбуривания деталей башмака на забое, что может привести к заклиниванию бурового инструмента.
Технической задачей предлагаемого профильного перекрывателя является сокращение затрат на его установку и упрощение конструкции башмака.
Техническая задача решается профильным перекрывателем, содержащим профильную трубу с цилиндрическими концевыми участками, в головном из которых размещен якорный узел, а в хвостовом - башмак, установленный выше завальцовки концевого участка и выполненный в виде вкладыша с уплотнением по периметру, причем башмак изготовлен цельным с конусной поверхностью внизу, выполненной с возможностью взаимодействия с завальцовкой хвостовика профильной трубы.
Другим отличием профильного перекрывателя является то, что башмак выполнен из разрушаемого под действием внешних нагрузок материала.
На Фиг.1 показан профильный перекрыватель в скважине в транспортном положении (нижняя часть).
Профильный перекрыватель содержит профильную трубу 1 (см. Фиг.1) с верхним, содержащим якорный узел (не показан), и нижним 2 цилиндрическими концевыми участками. В нижнем цилиндрическом концевом участке 2 над завальцованным хвостовиком 3 установлен башмак 4 в виде вкладыша с уплотнительной манжетой 5. Башмак 4 изготовлен цельным из легкоразбуриваемого материала и имеет в нижней части конусную поверхность 6, взаимодействующую с ответной конусной поверхностью 7 завальцованного хвостовика 3 цилиндрического хвостового участка 2 профильной трубы 1.
Кроме того, башмак 4 может быть изготовлен из материала, например, цементного камня, разрушаемого под действием гидравлического давления.
Профильный перекрыватель работает следующим образом. К нижнему концу профильной трубы 1 жестко (например, сваркой) присоединяют цилиндрический концевой участок 2 с завальцованным хвостовиком 3, куда предварительно помещают башмак 4 с уплотнительной манжетой 5. Перекрыватель на колонне бурильных труб (не показано) спускают в скважину 8 и устанавливают в зоне осложнения. Затем внутри перекрывателя с помощью бурового насоса создают рабочее гидравлическое давление, которым расширяют стенки профильной трубы 1 до прижатия их к стенкам скважины 8. При превышении гидравлического давления в системе выше рабочего, башмак 4, взаимодействуя своей конусной поверхностью 6 с ответной конусной поверхностью 7 завальцованного хвостовика 3 цилиндрического хвостового участка 2 профильной трубы 1, разрушается и падает на забой скважины 8.
Далее профильную трубу 1 привальцовывают до более плотного прижатия с помощью установочного оборудования, например, развальцевателя.
После подъема установочного оборудования и испытания скважины 8 на герметичность (приемистость) остатки башмака 4 не препятствуют ее дальнейшему бурению.
Преимущество предлагаемого профильного перекрывателя заключается в том, что повышается надежность герметизации низа перекрывателя и сокращаются затраты на его установку за счет упрощения конструкции башмака и исключения операций по последующему его разбуриванию, что обеспечивает высокое качество изоляции пластов профильными перекрывателями.