БАШМАК ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения скважин, в частности, к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения.
Известно устройство, содержащее башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент. RU №2208125, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюлл. №19 от 10.07.2003 г.), включающие корпус с резьбой для соединения с перекрывателем и с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан, при этом башмак снабжен вкладышем, шаровой клапан размещен в углублении, выполненном в стенке корпуса, и подпружинен, а седло шарового клапана выполнено в виде втулки, установленной в проходном канале корпуса соосно подвижно относительно его оси, зафиксированной от продольных перемещений фиксатором в виде стопорного кольца, размещенного в кольцевой проточке, выполненной во вкладыше, срабатывающим при гидравлическом давлении в проходном канале корпуса, причем в стенке корпуса выполнены каналы, сообщающие его центральный канал и углубление для шарового клапана с внешним пространством.
Недостатком данного устройства является сложность в изготовлении, а также невозможность перекрытия центрального канала шаровым клапаном при использовании перекрывателя в горизонтально-наклонных или в горизонтальных скважинах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является
«Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине» (патент на п.м. RU №54391, МПК Е21В 29/10 опубл. Бюллл. №18 от 27.06.2006 г.), включающий корпус с резьбой для соединения с перекрывателем и с центральным проходным каналом, седло и шаровой клапан, расположенный в центральном канале выше седла, которое соединено жестко с корпусом, а центральный канал корпуса оснащен ниже седла радиальными каналами, ниже которых он заглушен, при этом выше седла в корпусе расположена втулка с осевым отверстием, соединенная жестко с корпусом, причем шаровой клапан оснащен цилиндрической направляющей, вставленной в осевое отверстие втулки с возможностью продольного перемещения.
Недостатками же обоих аналогов является то, что после спуска перекрывателя шаровой клапан в горизонтально-наклонных или в горизонтальных скважинах остается открытым и если применяется насос с маленьким расходом, то клапан может не закрыться, что приводит к необходимости доставки и подключению дополнительного насоса а, следовательно - к дополнительным материальным затратам. Кроме этого, после расширения перекрывателя давлением, возникают проблемы с отворотом башмака из-за того, что резьба забивается твердыми частицами.
Технической задачей полезной модели является создание башмака с тарельчатым клапаном, надежно перекрывающим центральный канал при использовании перекрывателя в горизонтально-наклонных или в горизонтальных скважинах, даже с применением насосов небольшой производительности, а также исключающим попадание скважинных твердых частиц на резьбу, соединяющую башмак с перекрывателем.
Техническая задача решается башмаком для установки профильного перекрывателя в скважине, включающим корпус с резьбой для соединения с перекрывателем и с центральным проходным каналом, седло и клапан, причем клапан расположен в центральном канале выше седла, которое соединено жестко с корпусом, а центральный канал корпуса оснащен ниже седла радиальными каналами, ниже которых он заглушен, при этом выше седла в корпусе расположена втулка с осевым отверстием, соединенная жестко с корпусом, причем клапан оснащен цилиндрической направляющей, вставленной в осевое отверстие втулки с возможностью продольного перемещения.
Новым является то, что клапан выполнен тарельчатым и поджатым к седлу пружиной, а корпус выше резьбы по наружной поверхности оснащен кольцевой проточкой, в которую установлено уплотнительное кольцо.
На чертеже показана схема расположения башмака в составе профильного перекрывателя при установке последнего в скважине.
Башмак для установки профильного перекрывателя 1 в скважине 2 включает корпус 3 с резьбой 4 для соединения с перекрывателем 1 и с центральным проходным каналом 5, седло 6 и тарельчатый клапан 7. Тарельчатый клапан 7 расположен в центральном канале 5 выше седла 6, которое соединено жестко с корпусом 3. Центральный канал 5 корпуса 3 оснащен ниже седла 6 радиальными каналами 8. Ниже радиальных каналов 8 центральный канал 5 перекрыт заглушкой 9. Выше седла 6 в корпусе 3 расположена втулка 10 с осевым отверстием 11, соединенная жестко перемычками 12 с корпусом 3. Тарельчатый клапан 7 оснащен цилиндрической направляющей 13, вставленной в осевое отверстие 11 втулки 10 с возможностью продольного перемещения и поджат к седлу 6 пружиной 14.
Устройство работает следующим образом.
Корпус 3 с помощью резьбы 4 присоединяют к профильному перекрывателю 1 и на колонне бурильных труб (на черт. не показана) их спускают в скважину 2. При этом скважинная жидкость, перетекая по радиальным каналам 8, центральному каналу 5 и отжимая тарельчатый клапан 7 вместе с пружиной 14 от седла 6, заполняет внутреннее пространство перекрывателя 1. Благодаря тому, что центральный канал 5 перекрыт снизу заглушкой 9 и осуществляет сообщение со скважинной жидкостью при помощи радиальных каналов 8, значительно сокращается количество твердых частиц, особенно крупных, находящихся в скважиной жидкости, так как она попадает в перекрыватель 1 не напрямую. После достижения зоны установки перекрывателя 1 в нем создают избыточное давление благодаря прижатию тарельчатого клапана 7 пружиной 14 к седлу 6, под действием которого профильные гофры (на черт. не показаны) перекрывателя 1 выправляются до прижатия к стенкам скважины 2. При этом направляющая 13, продольно перемещаясь по осевому отверстию 11 втулки 10, закрепленной в корпусе 3 перемычками 12, исключает отклонение тарельчатого клапана 7 от оси корпуса 3. В результате того, что на тарельчатый клапан 7 действует пружина 14, то он всегда будет взаимодействовать с седлом 6, даже при установке перекрывателя 1 в горизонтально-наклонных и горизонтальных скважинах 2. Уплотнительное кольцо 16, установленное в кольцевой проточке 15, исключает несанкционированные перетоки жидкости при расширении перекрывателя давлением, а также попадание скважинных твердых частиц на резьбу, соединяющую башмак с перекрывателем Далее в перекрыватель 1 спускают развальцеватель (на черт. не показан), под воздействием которого перекрыватель 1 плотно прижимается к стенкам скважины 2. После достижения башмака развальцеватель извлекается из скважины 1.
Предлагаемый башмак для установки профильного перекрывателя прост в изготовлении, надежно перекрывает центральный канал при использовании перекрывателя в горизонтально-наклонных или в горизонтальных скважинах, даже с применением насосов небольшой производительности, а наличие уплотнительного кольца исключает попадание скважинных твердых частиц на резьбу, соединяющую башмак с перекрывателем, что облегчает его отворот. Применение тарельчатого клапана позволяет при одинаковой производительности насоса сильнее прижимать его к седлу, по сравнению с шаровым, за счет его большей площади.