УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предложение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для отключения пластов при освоении, эксплуатации и капитальном ремонте скважин.
Известно устройство (Патент РФ№2074306, МПК E21B 33/12, 21.07.1994), включающее соединенные между собой патрубками верхний и нижний пакеры, каждый из которых состоит из корпуса с муфтой и радиальными каналами, обечайку, образующую с корпусом кольцевую полость с герметично расположенной в ней втулкой, кольцевой конус со шлипсовым узлом, а также узел установки верхнего пакера.
Недостатком устройства является сложность конструкции, обуславливающая сравнительно небольшой диаметр проходного канала, что затрудняет проведение технологических операций в скважине в интервале ниже устройства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта обсадной колонны (А.с. СССР на изобретение №1086118, МПК 7 E21B 29/00, опубл. в БИ №14 от 15.04.84), состоящее из верхнего пакерующего устройства, включающего привод, расширяющий конус и расширяемый патрубок, а также нижнего пакерующего устройства, снабженного также расширяющим конусом, размещенным внутри расширяемого патрубка, связанного с верхним.
Недостатком известного устройства является технологическая сложность его установки при значительной протяженности межпакерного интервала из-за необходимости совместного монтажа и спуска в скважину межпакерных патрубков и патрубков, соединяющих нижний расширяющий конус с приводом.
Цель предложения - упрощение технологии работ и увеличение длины перекрываемого интервала.
Поставленная цель достигается предлагаемым устройством, включающим верхнее пакерующее устройства, включающего привод со штоком, расширяющий конус и расширяемый патрубок, а также нижнее пакерующее устройство.
Новым являетя то, что нижнее пакерующее устройство содержит корпус с размещенной на его наружной поверхности манжетой, сверху которой размещен подвижный упор, связанный с приводом, а снизу - упор, зафиксированный на корпусе, при этом корпус сверху связан с межпакерной трубой и снабжен технологическими окнами, а подвижный упор выполнен в виде цилиндра, жестко связанного посредством срезных элементов через технологические окна с приводом, выполненым в виде полой втулки, установленной в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем подвижный упор выполнен с возможностью фиксации от смещения вверх относительно корпуса в любом рабочем положении, а также посадочный инструмент, выполненный в виде толкателя снизу и якоря сверху, причем толкатель выполнен в виде жестко связанного с якорем гидроцилиндра с расположенным в нем штоком, который снабжен в верхней части поршнем, в нижней части - хвостовиком с кольцевым упором и захватом, а якорь представляет собой полый корпус с расположенными в нем плашками с возможностью радиального перемещения под действием избыточного давления.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, включающее верхнее пакерующее устройство (фиг.1, а) и нижнее пакерующие устройство (фиг.1, б), соединенные межпакерными патрубками.
Верхнее пакерующее устройство (вариант) содержит расширяемый патрубок 1 с расположенным на нем уплотняемым элементом 2 а также расширяющий конус 3, установленный на приводе 4, В нижней части расширяемый патрубок жестко связан с межпакерными патрубками 5. Нижнее пакерующее устройство состоит из корпуса 6 с размещенной на его наружной поверхности уплотнительной манжетой 7, сверху которой размещен подвижный упор 8 с закрепленным на нем колпаком 9, а снизу - неподвижный упор 10, зафиксированный на корпусе 6 срезными элементами 11. Подвижный упор 8 связан с приводом 12, выполненным в виде цилиндрической втулки, установленной в корпусе 6 с возможностью осевого перемещения, посредством срезных элементов 13 через технологические окна 14, выполненные в корпусе 6. Корпус 6 связан сверху с межпакерными патрубками 5 посредством муфты 15. Подвижный упор 8 выполнен с возможностью фиксации от смещения вверх относительно корпуса 6 в любом рабочем положении благодаря наличию стопорного кольца 16 с зубчатыми насечками на внутренней поверхности, расположенного в кольцевой полости между подвижным упором 8 и колпаком 9, и зубчатым насечкам на наружной поверхности корпуса 6. Посадочный инструмент (вариант) выполнен в виде толкателя снизу и якоря сверху, причем толкатель выполнен в виде гидроцилиндра 17 с расположенным в нем полым штоком 18, оснащенного поршнем и наконечником 19. Наконечник 19 имеет в верхней части кольцевой упор 20, а в нижней - захват, выполненный в виде подпружиненной защелки 21 со скошенным наружним торцем, установленной в радиальном канале наконечника 19. Для самозаполнения инструмента при спуске в скважину в наконечнике выполнен центральный канал 22 с радиальным отводом, перекрываемый шаровым клапаном 23. Якорь выполнен в виде корпуса 24 и плашек 25, установленных в корпусе с возможностью радиального перемещения наружу под действием избыточного давления в корпусе и взаимодействия с внутренней поверхностью дополнительной обсадной колонны. Монтируется посадочный инструмент на колонне НКТ 26.
Работает устройство следующим образом. Устройство, состоящее из расширяемого патрубка 1 с уплотняемым элементом 2, межпакерными патрубками 5 и нижним пакерующим устройством без посадочного инструмента спускают на колонне НКТ в скважину на приводе 4 с конусом 3 на необходимую глубину, в расчете, чтобы интервал негерметичности обсадной колонны находился между верхним и нижним пакерующими устройствами. Приводят в действие привод 4, который тянет вверх расширяющий конус 3 (фиг.1, а). Последний, проходя через сужение расширяемого патрубка 1 расширяет его вместе с уплотняемым элементом 2 до внутреннего диаметра обсадной колонны. Патрубок плотно и герметично прижимается к стенкам обсадной колонны, надежно фиксируя все устройство в обсадной колонне. После извлечения из скважины привода 4 с конусом 3 в скважину на колонне НКТ внутрь межпакерных патрубков спускают посадочный инструмент до достижения нижнего пакерующего устройства (фиг.1, б). При этом наконечник 19 проходит в осевой канал втулки 12, подпружиненная защелка 21 при проходе во внутрь втулки по своему скошенному торцу смещается в радиальном канале наконечника, а затем под действием пружины возвращается в исходное положение, кольцевой упор 20 уперается в верхний торец втулки 12. Посадочный инструмент разгружают на втупку 12 с усилием 3-4 т (фиксируется по индикатору веса). В колонне НКТ создают повышенное давление, под действием которого плашки 25 якоря упираются в стенки межпакерных патрубков, фиксируя гидроцилиндр 17 от осевого перемещения вверх, а шток 18 с наконечником 19 перемещается вниз, толкая втулка 12 привода, которая передает усилие посредством срезных элементов 13, расположенных в технологических окнах на подвижный упор, который в свою очередь, также начинает перемещаться вниз. Давление внутри колонны НКТ продолжают повышать, в результате чего подвижный упор 8 сжимает уплотнительный элемент 7, который расширяясь в радиальном направлении прижимается к стенке обсадной колонны..
Процесс запакеровки продолжается до тех пор, пока втулка привода ни разрушит срезные элементы, в результате чего она свободно разместиться на наконечнике толкателя между кольцевым упором и защелкой. Процесс запакеровки закончен. Посадочный инструмент вместе с втулкой привода извлекается из скважины.
Предлагаемое устройство благодаря наличию посадочного инструмента для установки нижнего пакера упрощает монтаж, спуск и установку устройства при значительной протяженности межпакерного интервала.