СКВАЖИННЫЙ ЗАКАЧИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

1. Скважинный закачивающий инструмент (1), предназначенный для закачивания закачиваемой текучей среды в затрубное пространство (5а), окружающее скважинный закачивающий инструмент и ограниченное внутренней стенкой (3а) ствола скважины или скважинной трубчатой конструкцией (3), причем скважинный закачивающий инструмент содержит:
- закачивающий модуль (10), содержащий:
- первую разжимную манжету (118а), выполненную с возможностью обеспечения первого уплотнения (119а) с указанной внутренней стенкой;
- вторую разжимную манжету (118b), выполненную с возможностью обеспечения второго уплотнения (119b) с указанной внутренней стенкой;
причем две указанные манжеты в разжатом состоянии совместно ограничивают изолированную зону (5b) затрубного пространства;
- по меньшей мере один трубный элемент (111), вытянутый в продольном направлении (13) между двумя манжетами, причем указанный трубный элемент обеспечивает проход (108) для текучей среды между впускным отверстием (104), расположенным в одном конце трубного элемента, и выпускным отверстием (125), расположенным в трубном элементе между манжетами;
причем вторая разжимная манжета соединена с возможностью скольжения с трубным элементом и смещения в продольном направлении от первой разжимной манжеты под действием закачиваемой текучей среды, закачиваемой в изолированную зону, с увеличением тем самым расстояния d между двумя манжетами;
причем закачивающий модуль дополнительно содержит удерживающую муфту (112), расположенную с возможностью скольжения вокруг разжимных манжет для предотвращения непредусмотренного разжимания разжимных манжет во время введения скважинного закачивающего инструмента, при этом удерживающая муфта выполнена с возможностью скольжения в продольном направлении, а разжимные манжеты освобождаются путем перемещения удерживающей муфты в продольном направлении.
2. Скважинный закачивающий инструмент по п. 1, в котором удерживающая муфта содержит первую часть (112а) муфты и вторую часть (112b) муфты, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга.
3. Скважинный закачивающий инструмент по п. 1 или 2, дополнительно содержащий резервуар (9) для текучей среды, соединенный с возможностью передачи текучей среды с трубным элементом, причем резервуар для текучей среды содержит закачиваемую текучую среду, предназначенную для закачивания через трубу в изолированную зону между двумя манжетами.
4. Скважинный закачивающий инструмент по п. 3, дополнительно содержащий насос (8), предназначенный для продвижения закачиваемой текучей среды через трубный элемент в изолированную зону, причем насос соединен с возможностью передачи текучей среды с затрубным пространством и присоединен с возможностью передачи текучей среды к резервуару для текучей среды для нагнетания рабочей текучей среды из затрубного пространства в резервуар для текучей среды для вытеснения закачиваемой текучей среды из резервуара для текучей среды в трубный элемент.
5. Скважинный закачивающий инструмент по п. 4, в котором резервуар для текучей среды содержит рабочий поршень (20), расположенный внутри резервуара для текучей среды, причем рабочий поршень выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении и смещения рабочей текучей средой, нагнетаемой насосом в резервуар для текучей среды, при этом рабочий поршень содержит фиксирующий механизм (21) рабочего поршня, выполненный с возможностью предотвращения перемещения рабочего поршня до тех пор, пока давление (Р1) внутри резервуара для текучей среды не достигнет заданной пороговой величины под действием рабочей текучей среды, нагнетаемой в резервуар для текучей среды.
6. Скважинный закачивающий инструмент по любому из пп. 1, 2, 4 или 5, в котором закачивающий модуль дополнительно содержит активирующий поршень (40), расположенный внутри трубного элемента и соединенный с удерживающей муфтой, причем активирующий поршень выполнен с возможностью перемещения при закачивании закачиваемой текучей среды через трубный элемент, при этом закачивание закачиваемой текучей среды перемещает активирующий поршень и удерживающую муфту в продольном направлении для освобождения разжимных манжет.
7. Скважинный закачивающий инструмент по п. 6, в котором активирующий поршень содержит фиксирующий механизм (41) активирующего поршня, выполненный с возможностью предотвращения перемещения активирующего поршня до тех пор, пока давление (Р2) внутри прохода для текучей среды трубного элемента не достигнет заданной пороговой величины под действием закачиваемой текучей среды, нагнетаемой в закачивающий модуль.
8. Скважинный закачивающий инструмент по п. 7, в котором фиксирующий механизм активирующего поршня содержит цилиндрическую камеру (42), выполненную в активирующем поршне, скользящий поршень (43), расположенный в цилиндрической камере, фиксирующий-поршень, выполненный с возможностью перемещения между фиксирующим положением и освобождающим положением под воздействием пружинного элемента (44), расположенного в цилиндрической камере, и один или большее количество фиксирующих элементов (45), размещенных с возможностью скольжения в одном или большем количестве радиальных расточных отверстий (46) в активирующем поршне, причем один или большее количество фиксирующих элементов выполнены с возможностью фиксации в выдвинутом положении посредством фиксирующего поршня, когда фиксирующий поршень находится в фиксирующем положении, и выполнены с возможностью скольжения в радиальном направлении, когда фиксирующий поршень смещен в продольном направлении к пружинному элементу посредством закаченной закачиваемой текучей среды.
9. Скважинный закачивающий инструмент по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7 или 8, в котором каждая из разжимных манжет содержит соединительный элемент (116а, 116b), соединенный с трубным элементом, гибкую муфту (120а, 120b), имеющую первый конец (121а, 121b), соединенный с соединительным элементом, и множество пружинных элементов (122а, 122b), расположенных вокруг гибкой муфты для по меньшей мере частичного разжимания гибкой муфты.
10. Скважинный закачивающий инструмент по любому из пп. 4, 5, 7 или 8, дополнительно содержащий выталкивающий механизм (30), выполненный с возможностью отсоединения закачивающего модуля от резервуара для текучей среды и, соответственно, от остальной части скважинного закачивающего инструмента, причем выталкивающий механизм активируется, когда давление (Р3) внутри резервуара для текучей среды достигает заданной пороговой величины под действием рабочей текучей среды, нагнетаемой в резервуар для текучей среды.
11. Скважинный закачивающий инструмент по п. 10, в котором выталкивающий механизм содержит цилиндрический корпус (31), одну или большее количество фиксирующих защелок (32), поршневую муфту (33), расположенную с возможностью скольжения внутри цилиндрического корпуса и с возможностью перемещения между фиксирующим положением и освобождающим положением, и пружинный элемент (34), толкающий поршневую муфту в продольном направлении, при этом фиксирующие защелки размещены с возможностью скольжения в одном или большем количестве радиальных расточных отверстий (35) в цилиндрическом корпусе и зафиксированы в выдвинутом положении поршневой муфтой, когда поршневая муфта находится в фиксирующем положении, и выполнены с возможностью скольжения в радиальном направлении, когда поршневая муфта смещается в продольном направлении к пружинному элементу под действием закачиваемой рабочей текучей среды.
12. Скважинный закачивающий инструмент по п. 11, в котором поршневая муфта выталкивающего механизма смещается в продольном направлении к пружинному элементу посредством рабочего поршня, взаимодействующего с поршневой муфтой, для перекрытия потока, проходящего через поршневую муфту.
13. Скважинная система (100), содержащая скважинный закачивающий инструмент по любому из пп. 1-12 и скважинный трактор, присоединенный к одному концу скважинного закачивающего инструмента, причем трактор выполнен с возможностью проталкивания скважинного закачивающего инструмента в ствол скважины до освобождения разжимных манжет и закачивания закачиваемой текучей среды.
14. Способ для формования в скважине цементной пробки с использованием скважинного закачивающего инструмента по любому из пп. 1-12, причем способ содержит следующие этапы:
- опускание скважинного закачивающего инструмента в скважину (4);
- нагнетание рабочей текучей среды в скважинный закачивающий инструмент совмещением тем самым закачиваемой текучей среды и перемещением удерживающей муфты в продольном направлении для освобождения разжимных манжет; и
- закачивание закачиваемой текучей среды в изолированную зону затрубного пространства с увеличением тем самым расстояния между двумя манжетами.
15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап отсоединения закачивающего модуля от остальной части скважинного закачивающего инструмента.