УСТРОЙСТВО ВНУТРИСКВАЖИННОЕ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при выполнении технологических операций по заканчиванию скважины.
Известны клапан-отсекатели, предназначенные для герметичного перекрытия ствола скважины при эксплуатации нефтяных и газовых скважин, RU №2312203 С2, Е21В 34/06, 10.12.2007; RU №2311526 С2, Е21В 34/06, 27.11.2007; RU №2293839 C1, Е21В 34/06, 20.02.2007; RU №2234595 C1, E21B 34/10, 20.08.2004; RU №2224087 С2, Е21В 34/06, 20.02.2004; RU №2172815 C1, Е21В 34/06, 27.08.2001; RU №2169829 C1, Е21В 34/06, 27.06.2001; RU №2160357 С2, Е21В 34/06, 10.12.2000; RU №2145024 C1, E21B 34/08, 27.01.2000; RU №2112863 C1, Е21В 34/06, 10.06.1998; RU №2107152 C1, Е21В 34/06, 20.03.1998; RU №2094593 C1, Е21В 34/06, 27.10.1997; RU №2021490 C1, Е21В 34/06, 15.10.1994; RU №2011797 C1, Е21В 34/06, 30.04.1994; RU №32183 U1, Е21В 34/06, 10.09.2003; RU №25527 U1, Е21В 34/06, 10.10.2002; RU №22174 U1, Е21В 34/06, 10.03.2002.
Известные скважинные перекрывающие устройства характеризуются значительной потерей диаметра относительно диаметра эксплуатируемой скважины.
Известен превентор, содержащий корпус, герметизирующие элементы, снабженные гидравлическими приводами, RU №2304693 С2, Е21В 33/06, 20.08.2007; RU №2125643 C1, E21B 33/06, 27.01.1999; RU №37762 U1, E21B 34/06, 10.05.2004.
Известен вращающийся превентор, содержащий корпус, вращающийся ствол с уплотнительным элементом, узел вращения и шевронное уплотнение, RU №2027847 C1, E21B 33/06, 27.01.1995; RU №76961 U1, E21B 33/06, 10.10.2008.
Известен вращающийся универсальный гидравлический превентор, содержащий корпус с полостью и центральным отверстием, крышку с отверстием, подшипники, гильзу, уплотнительный элемент, размещенный в гильзе, RU №2208126 С2, E21B 33/06, 10.07.2003; RU №2013519 C1, E21B 33/06, 30.05.1994; RU №45770 U1, E21B 33/06, 27.05.2005.
Известные вращающиеся превенторы, устанавливаемые на устье, имеют габариты значительно превышающие, чем диаметры скважин, они не перекрывают полностью сечение.
Известен вращающийся превентор, содержащий корпус, подшипниковый узел, ствол, вращающийся в подшипниковом узле, и уплотнитель, сопряженный со скважинным оборудованием, RU №2341643 C1, E21B 33/06, 20.12.2008.
Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.
Уплотнитель превентора «ближайшего аналога» выполнен в виде распорного кольца с проточкой на внутренней поверхности и расположен на муфте, соединяющей буровую колонну и ведущую трубу. Проточка распорного кольца соединена с внутренней полостью муфты. Буровую колонну с муфтой спускают в скважину и включают буровой насос, при этом уплотнитель под действием давления бурового раствора расширяется и прижимается к стволу, создавая надежную герметизацию затрубного пространства.
Однако, уплотнитель превентора «ближайшего аналога» герметизирует устье скважины при осуществлении буровых работ и возможность герметизации возможна только под действием бурового раствора, что ограничивает проведение других технологических операций.
Превентор «ближайшего аналога» относится к устройствам, герметизирующим устье скважины при бурении.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей расширить проведение технологических операций, обеспечить проведение любых работ по заканчиванию скважины без потери диаметра больше, чем нормативный, предотвратить приток пластовых флюидов и повысить продуктивность скважины.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в осуществлении технологических операций по заканчиванию скважины без создания репрессии на продуктивные отложения столбом промывочной жидкости, а с помощью предложенного устройства, выполненного герметизирующим посредством уплотнителя, разделяющего скважину на верхнюю и нижнюю полости, содержащего цангу с сегментами в нижней части с возможностью разобщения при взаимодействии со скважинным оборудованием, и размещенного в корпусе, закрепленном в подшипниковом узле.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что устройство внутрискважинное содержит корпус, подшипниковый узел и уплотнитель, сопряженный со скважинным оборудованием.
Устройство выполнено герметизирующим посредством уплотнителя.
Уплотнитель разделяет скважину на верхнюю и нижнюю полости, при наличии гидравлических связей в каждой «устье скважины - верхняя полость» и «нижняя полость - продуктивный пласт», соответственно.
Уплотнитель содержит цангу с сегментами в нижней части, выполненными с возможностью разобщения при взаимодействии со скважинным оборудованием и снабженными дополнительными уплотнениями на боковых поверхностях, с обкладкой на наружных поверхностях, с рессорами и с кожухом, расположенным в нижней части и обеспечивающим размещение сегментов при их разобщении.
Уплотнитель размещен в корпусе, выполненном с верхней резьбой и закрепленном в подшипниковом узле.
Устройство дополнительно укомплектовано установочной вставкой, имеющей возможности взаимодействия со скважинным оборудованием при его установке и передвижения с открытием канала гидравлической связи «устье скважины - верхняя полость - нижняя полость - продуктивный пласт».
Кроме того, подшипниковый узел содержит маслонаполненный герметичный подшипник.
Кроме того, обкладка выполнена из прочного эластичного материала.
Кроме того, на корпусе дополнительно выполнена нижняя резьба.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - Устройство внутрискважинное, общий вид;
на фиг.2 - Устройство внутрискважинное, разрез;
на фиг.3 - Сегменты цанги, разрез;
на фиг.4 - Устройство внутрискважинное в установочном положении, разрез;
на фиг.5 - Устройство внутрискважинное в рабочем положении, схематично;
на фиг.6 - Разрез А-А на фиг.5.
на фиг.7 - Скважина с устройством внутрискважинным, схематично.
Устройство содержит:
Корпус - 1,
верхнюю резьбу (на корпусе 1) - 2,
нижнюю резьбу (на корпусе 1) - 3.
Маслонаполненный герметичный подшипник - 4.
Уплотнитель (в корпусе 1) - 5.
Кожух (уплотнителя 5) - 6.
Цангу (уплотнителя 5) - 7,
сегменты (цанги 7) - 8.
дополнительные уплотнения (на боковых поверхностях сегментов 8) - 9,
обкладку (на наружной поверхности цанги 7) - 10,
рессоры (цанги 7) - 11.
Установочную вставку - 12,
каналы гидравлической связи - 13.
Разбуриваемую крышку - 14.
Установку и эксплуатацию устройства обеспечивают:
Скважина - 15,
верхняя полость (скважины 15) - 16,
нижняя полость (скважины 15) - 17.
Обсадная колонна - 18.
Бурильная колонна - 19,
породоразрушающий инструмент - 20.
Устройство внутрискважинное содержит корпус 1, подшипниковый узел 4 и уплотнитель 5.
Устройство выполнено герметизирующим посредством уплотнителя 5.
Уплотнитель 5 разделяет скважину на верхнюю 16 и нижнюю 17 полости, при наличии гидравлических связей в каждой «устье скважины - верхняя полость» и «нижняя полость - продуктивный пласт», соответственно.
Уплотнитель 5 содержит цангу 7 воронкообразной формы. Цанга 7 в нижней части содержит сегменты 8, плотно прилегающие друг к другу, выполненные с возможностью разобщения и снабженные дополнительными уплотнениями 9 на их боковых поверхностях. Цанга 7 содержит обкладку 10 на ее наружных поверхностях. Обкладка 10 выполнена из прочного эластичного материала. Цанга 7 содержит рессоры 11. Кожух 6 расположен в нижней части цанги 7, обеспечивающий размещение сегментов 8 при их разобщении. Пространство между уплотнителем 5 и кожухом 6 заполнено консистентной смазкой.
Уплотнитель 5 размещен в корпусе 1, выполненном с верхней резьбой 2 и закрепленном в подшипниковом узле. Подшипниковый узел содержит маслонаполненный герметичный подшипник 4. На корпусе 1 выполнена нижняя резьба 3 для установки устройства между трубами обсадной колонны 18, если это окажется необходимым.
Устройство дополнительно укомплектовано установочной вставкой 12. Установочная вставка 12 имеет возможности взаимодействия со скважинным оборудованием при его установке, например, бурильной колонной 19, и передвижения с открытием канала гидравлической связи 13 «устье скважины - верхняя полость - нижняя полость - продуктивный пласт».
Устройство дополнительно укомплектовано разбуриваемой крышкой 14. Разбуриваемая крышка 14 изготовлена из легко разбуриваемого материала, например, Д16.
Выполнение технологических операций по заканчиванию скважины с помощью устройства осуществляют следующим образом.
В уплотнитель 5 вводят установочную вставку 12. Пространство между уплотнителем 5 и кожухом 6 заполняют консистентной смазкой для предотвращения смятия кожуха 6 внешним давлением при спуске устройства в скважину 15.
Корпус 1 устройства соединяют с помощью верхней резьбы 2 с нижней трубой обсадной колонны 18. Обсадную колонну 18 вместе с устройством спускают в скважину.
Проводят технологические операции по креплению скважины 15.
Спускают бурильную колонну 19 до устройства и последующим нажатием выталкивают установочную вставку 12, разрушая разбуриваемую крышку 14.
Сегменты 8 цанги 7 разобщаются и каналы гидравлической связи 13 «устье скважины - верхняя полость - нижняя полость - продуктивный пласт» открываются. Кожух 6 обеспечивает гарантированное пространство для размещения разобщенных сегментов 8.
Спуск бурильной колонны 19 проводят до продуктивных отложений.
После выполнения технологических операций по углублению скважины 15 в соответствии с проектом, бурильную колонну 19 извлекают из скважины 15.
После выхода породоразрушающего инструмента 20 из уплотнителя 5, цанга 7 под воздействием собственной потенциальной энергии, под действием рессор 11 и обкладки 10 принимает положение «закрыто», перекрывая каналы гидравлической связи 13 и разделяя верхнюю 16 и нижнюю полости 17 скважины 15.
При необходимости продолжения работ по углублению скважины 15, бурильную колонну 19 спускают аналогичным образом через устройство.
В случае выполнения других технологических операций, например, при спуске хвостовика (не показано) или другого оборудования, устройство обеспечивает их установку и эксплуатацию в требуемых режимах.
Установка устройства внутрискважинного при проведении технологических операций вскрытия продуктивных отложений предотвращает приток пластовых флюидов и повышает продуктивность скважины.
Выполнение устройства с корпусом, подшипниковым узлом и уплотнителем обеспечивает возможности спуска его вместе с обсадной колонной, размещения внутри скважины и проведения любых технологических операций по заканчиванию скважины без потери диаметра.
Установка в скважине устройства над продуктивными отложениями, работающего по принципу «нормально закрыто» и открываемое принудительно для пропуска скважинного оборудования, является необходимым для заканчивания скважины, если вскрытие продуктивных отложений проводят без создания репрессии.
Наличие в уплотнителе цанги, обеспечивающей взаимодействие с скважинным оборудованием и открытие канала гидравлической связи «устье скважины - верхняя полость - нижняя полость - продуктивный пласт», предотвращает приток пластовых флюидов.
В предложенном устройстве внутрискважинном использованы детали и узлы, широко применяемые в нефтегазодобывающей промышленности, проведенные проектно-технические разработки и испытания опытных партий обусловливают, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».