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.
Известен «Профильный перекрыватель» (а.с. СССР №1070989, Е21В 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.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Профильный перекрыватель» (патент РФ на полезную модель №59695, Е21В 29/00, опубл. Бюл. №36 от 27.12.06 г.), содержащий 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, отличающийся тем, что башмак изготовлен цельным с конусной поверхностью внизу, выполненной с возможностью взаимодействия с завальцовкой хвостовика профильной трубы. Причем башмак может быть выполнен из разрушаемого под действием внешних нагрузок материала.
Недостатком данного перекрывателя является низкая работоспособность башмака, так как из-за отсутствия жесткой фиксации возможен сдвиг башмака в осевом направлении под действием внешнего внутрискважинного давления при установке перекрывателя и, как следствие, повреждение уплотнения, что может затруднить создание необходимого давления для расширения перекрывателя.
Технической задачей предлагаемого профильного перекрывателя является повышение работоспособности и надежности 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 и конусной поверхностью внизу, выполненной с возможностью взаимодействия с завальцовкой хвостовика профильной трубы.
Новым является то, что башмак снизу оборудован съемным фиксатором, взаимодействующим с нижним торцом хвостовика профильной трубы.
На чертеже показан профильный перекрыватель в скважине в транспортном положении (нижняя часть).
Профильный перекрыватель содержит профильную трубу 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 и конусной поверхностью 6 внизу, взаимодействующей с ответной конусной поверхностью 7 завальцованного хвостовика 3 цилиндрического хвостового участка 2 профильной трубы 1. Башмак 4 изготовлен цельным из легкоразбуриваемого материала, например, цементного камня, разрушаемого под действием гидравлического давления, и имеет в нижней части съемный фиксатор 8, взаимодействующий своей опорной поверхностью 9 с нижним торцом 10 хвостовика 3 профильной трубы 1. Съемный фиксатор 8 изготовлен из легкоразбуриваемого материала и соединен с башмаком 4, например при помощи резьбы 11, благодаря жестко встроенной в башмак 4 ответной резьбовой втулке 12.
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. С целью исключения сдвига башмака 4 в осевом направлении его закрепляют с помощью съемного фиксатора 8, который, например, ввинчивают по резьбе 11 в ответную резьбовую втулку 12, жестко встроенную в башмак 4 до соприкосновения опорной поверхности 9 съемного фиксатора 8 с нижним торцом 10 хвостовика 3 профильной трубы 1.
Перекрыватель на колонне бурильных труб (не показано) спускают в скважину 13 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 13. 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 13 вместе со съемным фиксатором 8.
Далее профильную трубу 1 привальцовывают до более плотного прижатия к стенкам скважины 13 с помощью установочного оборудования, например, развальцевателя.
После подъема установочного оборудования и испытания скважины 13 на герметичность (приемистость) остатки башмака 4, а также съемный фиксатор 8 легко разбуриваются и не препятствуют ее дальнейшему бурению.
Преимущество предлагаемого профильного перекрывателя заключается в том, что повышается надежность герметизации низа перекрывателя за счет жесткой фиксации башмака в концевом участке профильной трубы, исключающей его сдвиг и повреждение уплотнения башмака, что обеспечивает высокое качество изоляции пластов профильными перекрывателями.