БАШМАК ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ

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» (авторское свидетельство №1712581, МПК 7 Е21В 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 установке перекрывателя шлам, падающий сверху, может заполнить седло шарового клапана и не дать ему полностью закрыться, что может затруднить создание необходимого давления для расширения перекрывателя. Кроме того, 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 возникает необходимость в дополнительной операции по разбуриванию башмака.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент РФ на полезную модель №56454, МПК 7 Е21В 29/10, опубл. Бюл. №25 от 10.09.06 г.), включающий корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан, при этом на наружной поверхности корпуса выполнены
кольцевая выборка и расположенные выше кольцевые выступы соответственно для соединения с перекрывателем и для герметизации этого соединения, а центральный канал выше седла, жестко соединенного с корпусом, оборудован полой цилиндрической вставкой с внутренними продольными каналами, внутри которой с возможностью осевого перемещения расположен шаровой клапан, причем корпус может быть изготовлен из легкоразбуриваемого материала.
К недостаткам данного башмака можно отнести все вышеперечисленные факторы что и у аналога, касающиеся неполного закрытия шарового клапана из-за попадания шлама и необходимости дополнительной операции по разбуриванию башмака.
Технической задачей предлагаемого башмака является повышение надежности и снижение аварийности за счет конструктивных решений, исключающих несанкционированные перетоки жидкости и необходимость разбуривания башмака после установки перекрывателя.
Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус, выполненный с возможностью соединения с перекрывателем, с центральным проходным каналом, оснащенный седлом с клапаном.
Новым является то, что седло выполнено в виде внутренней конусной поверхности центрального проходного канала, а клапан в виде заглушенной снизу воронки, наружная конусная поверхность которой выполнена с возможностью герметичного взаимодействия с конусной поверхностью центрального проходного канала.
На фигуре показан башмак, установленный в профильном перекрывателе.
Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине состоит из корпуса 1, представляющего собой патрубок, жестко, например, при помощи сварки соединенный с профильным перекрывателем 2. Корпус 1 снизу снабжен центральным проходным каналом 3 и оснащен седлом, выполненным в виде внутренней конусной поверхности 4 центрального проходного канала 3, и клапаном, выполненным в виде заглушенной снизу воронки 5, наружная конусная поверхность 6 которой выполнена с возможностью герметичного взаимодействия с внутренней конусной поверхностью 4 центрального проходного канала 3. В процессе изготовления седла и клапана с целью их герметичного взаимодействия в процессе работы производят притирку внутренней конусной поверхности 4 центрального проходного канала 3 и наружной конусной поверхности 6 воронки 5.
Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине работает следующим образом.
Башмак соединяют с профильным перекрывателем 2, который затем на колонне бурильных труб спускают в обсадную колонну или в скважину (не показаны) и устанавливают
в зоне осложнения. При этом внутренняя полость профильного перекрывателя 2 через центральный проходной канала 3 корпуса 1 заполняется скважинной жидкостью, поскольку заглушенная снизу воронка 5 приподнимается вверх относительно седла, выполненного в виде внутренней конусной поверхности 4 центрального проходного канала 3 под действием потока снизу скважинной жидкости.
После этого внутри профильного перекрывателя 2 с помощью бурового насоса создают рабочее гидравлическое давление, под действием которого клапан, выполненный в виде заглушенной снизу воронки 5, закрывается и своей наружной конусной поверхности 6 герметично взаимодействует с седлом, выполненным в виде внутренней конусной поверхности 4 центрального проходного канала 3, что препятствует несанкционированному перетоку жидкости, при этом клапан, выполненный в виде заглушенной снизу воронки 5, препятствует падающему сверху шламу попасть в пространство между герметично взаимодействующими между собой внутренней конусной поверхности 4 центрального проходного канала 3 корпуса 1 и наружной конусной поверхности 6, заглушенной снизу воронки 5.
Под действием рабочего гидравлического давления стенки перекрывателя 2 прижимаются к стенкам скважины. Далее профильный перекрыватель 2 привальцовывают до более плотного прижатия с помощью установочного оборудования, например, развальцевателя (не показан). При подходе развальцевателя к башмаку корпус 1 башмака начинает «раскрываться» (раздаваться в радиальном направлении), сечение центрального проходного канала 3 при этом увеличивается и остатки башмака падают на забой скважины, не препятствуя работе развальцевателя.
Преимущество предлагаемого башмака для установки профильного перекрывателя в скважине заключается в том, что за счет конструктивного выполнения клапана в виде заглушенной снизу воронки исключается попадание внутрь шлама, что повышает его надежность, а «раскрытие» корпуса башмака при развальцовке исключает операции по его разбуриванию, обеспечивая высокое качество изоляции пластов профильными перекрывателями.