пакер-пробка для установки в боковой ствол многозабойной скважины

Формула изобретения

Пакер-пробка для установки в боковой ствол многозабойной скважины, содержащий корпус с уплотнительным элементом, расположенным между верхним и нижним упорами, средство доставки и установки пакера-пробки, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен с возможностью опоры на кольцевое сужение хвостовика в выбранном стволе многозабойной скважины, верхний упор оснащен на верхнем торце круговой выборкой, а корпус снаружи оснащен кольцевым выступом, ниже которого на корпусе установлена с возможностью продольного перемещения вверх цанга, подпружиненная наружу и зафиксированная срезными штифтами, причем нижние ее концы снабжены снаружи кольцевой проточкой и вставлены в круговую выборку верхнего упора, в корпусе снизу выполнена наружная кольцевая выборка под пружинное кольцо, выполненное с возможностью взаимодействия с кольцевой проточкой цанги при перемещении вверх относительно корпуса, при этом средство доставки и установки выполнено в виде стакана и толкателя, телескопически вставленного в стакан с возможностью перемещения вниз и оснащенного сверху шаровой опорой, охваченной с возможностью ограниченного радиального отклонения сферической втулкой, которая выполнена с возможностью соединения с колонной труб, причем в стакане и толкателе выполнены радиальные каналы, сообщенные между собой и колонной труб, при этом стакан надет на корпус пакера-пробки с возможностью перемещения вверх и зафиксирован срезным элементом, а цанга выполнена с возможностью взаимодействия при расширении с верхним кольцевым сужением хвостовика выбранного ствола многозабойной скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для отсечения дополнительных боковых стволов в процессе строительства следующих дополнительных боковых стволов многозабойных скважин.

Известно «Посадочное устройство» (патент RU № 2296852 C2, 7 E21B 23/06, 33/12, опубл. Бюл. № 10 от 10.04.2007 г.), включающее переводник, связанный с верхней частью гидроцилиндра, в котором установлен ствол с закрепленным на нем поршнем и амортизатором, механизмом, состоящим из связанных между собой разрезной гайки и втулки, установленной с возможностью перемещения посредством амортизатора, упор, соединенный с нижней частью гидроцилиндра посредством нижней втулки, связанный с упором расположенный на штоке стопорный узел, тягу с наконечником связанную со штоком посредством упорной шайбы, причем стопорный узел состоит из обоймы и срезной втулки.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность использования устройства в боковых стволах многозабойных скважин без дополнительного отклоняющего устройства, что значительно снижает возможности его использования;

- сложность конструкции и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление и низкая надежность в работе.

Наиболее близким техническим решением является «Устройство для установки пакера» (патент RU № 2273721 C2, 7 E21B 33/12, 23/06, опубл. Бюл. № 10 от 10.04.2006 г.), содержащее средство для доставки и установки пакера, выполненное с использованием гидравлического домкрата, в нижней части сопряженного с цанговым механизмом расцепки, взаимодействующим с пакером при подаче необходимого давления с помощью вышеуказанного домкрата на заданной глубине.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность использования пакера и средства его доставки и установки в боковых стволах многозабойных скважин без дополнительного отклоняющего устройства, что значительно снижает возможности его использования;

- сложность конструкции и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление и низкая надежность в работе.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание надежной, простой конструкции пакера-пробки, позволяющей использовать ее в боковых стволах многозабойных скважин без дополнительного оборудования и снизить затраты на ее изготовление и эксплуатацию.

Техническая задача решается пакером-пробкой для установки в боковой ствол многозабойной скважины, содержащим корпус с уплотнительным элементом, расположенным между верхним и нижним упорами, средство доставки и установки пакер-пробки.

Новым является то, что уплотнительный элемент выполнен с возможностью опоры на кольцевое сужение хвостовика в выбранном стволе многозабойной скважины, верхний упор оснащен на верхнем торце круговой выборкой, а корпус снаружи оснащен кольцевым выступом, ниже которого на корпусе установлена с возможностью продольного перемещения вверх цанга, подпружиненная наружу и зафиксированная срезными штифтами, причем нижние ее концы снабжены снаружи кольцевой проточкой и вставлены в круговую выборку верхнего упора, в корпусе снизу выполнена наружная кольцевая выборка под пружинное кольцо, выполненное с возможностью взаимодействия с кольцевой проточкой цанги при перемещении вверх относительно корпуса, при этом средство доставки и установки выполнено в виде стакана и толкателя, телескопически вставленного в стакан с возможностью перемещения вниз и оснащенного сверху шаровой опорой, охваченной с возможностью ограниченного радиального отклонения сферической втулкой, которая выполнена с возможностью соединения с колонной труб, причем в стакане и толкателе выполнены радиальные каналы, сообщенные между собой и колонной труб, при этом стакан надет на корпус пакера-пробки с возможностью перемещения вверх и зафиксирован срезным элементом, а цанга выполнена с возможностью взаимодействия при расширении с верхним кольцевым сужением хвостовика выбранного ствола многозабойной скважины.

На фиг.1 показан пакер-пробка в сборе в продольном разрезе.

На фиг.2 показана установка пакера-пробки в боковой ствол многозабойной скважины в продольном разрезе.

Пакер-пробка для установки в боковой ствол (не показано) многозабойной скважины содержит уплотнительный элемент 1 (фиг.1, 2), установленный между нижним 2 и верхним 3 упорами. На верхнем торце верхнего упора 3 выполнена круговая выборка 4, а корпус 5 пакера-пробки снаружи оснащен кольцевым выступом 6, ниже которого на корпусе 5 установлена с возможностью продольного перемещения вверх цанга 7. Цанга 7 выполнена подпружиненной наружу от корпуса 5 и зафиксирована, например, срезными штифтами 8, причем нижние ее концы снабжены снаружи кольцевой проточкой 9 и вставлены в круговую выборку 4 верхнего упора 3. В корпусе 5 снизу выполнена наружная кольцевая выборка 10 под пружинное кольцо 11, выполненное с возможностью взаимодействия с внутренней кольцевой проточкой 12 цанги 7 при перемещении вверх относительно корпуса 5. Средство доставки и установки в боковой ствол выполнено в виде стакана 13, в который с возможностью перемещения вниз телескопически вставлен толкатель 14, с герметизацией с помощью уплотнительного кольца 15. Толкатель 14 оснащен сверху шаровой опорой 16, охваченной с возможностью ограниченного радиального отклонения сферической втулкой 17, которая выполнена с возможностью соединения с колонной бурильных труб (не показано) через переводник 18. В стакане 13 и толкателе 14 выполнены соответственно радиальные каналы 19, 20, сообщенные между собой и колонной труб, причем в толкателе 14 выполнена круговая проточка 21 для обеспечения сообщения с радиальным каналом 19 стакана 13 в любом положении толкателя 14. Стакан 13 надет на корпус 5 пакера-пробки с возможностью перемещения вверх и зафиксирован срезным элементом 22.

Пакер-пробка работает следующим образом.

После бурения бокового ствола (не показано) производят его крепление хвостовиком 23 (фиг.2), с установленной в его верхней части замковой втулкой 24. Производят спуск пакера-пробки в сборе со средством доставки и установки на колонне труб, соединенных через переводник 18 (фиг.1), в интервал вырезанного в основном стволе «окна» (не показано), например, по замерам длины труб.

Восстанавливают циркуляцию промывочной жидкости и, вращая ротор на минимальной скорости, продолжают спуск инструмента. При этом жидкость, попадая в круговую проточку 21, сообщает радиальные каналы 19, 20 и за счет создания реактивной тяги шаровая опора 16, которой оснащен толкатель 14, проворачивается на заданную величину в сферической втулке 17, охватывающей шаровую опору 16. Средство доставки и установки пакера-пробки отклоняется и при вращении его направляется в боковой ствол многозабойной скважины. При этом уплотнительное кольцо 15 герметизирует внутреннюю полость стакана 13. Останавливают циркуляцию промывочной жидкости и вращение ротора и продолжают спуск устройства в боковой ствол скважины до посадки стакана 13 в технологический выступ 25 (фиг.2) замковой втулки 24 хвостовика 23. При этом снижение веса на индикаторе (не показано) покажет, что стакан 13 уперся в технологический выступ 25 хвостовика 23. Продолжают разгрузку инструмента, при этом стакан 13 остается на месте, а толкатель 14 давит на корпус 5 пакера-пробки и срезает штифт 22. Корпус 5 продолжает двигаться вниз до упора наружной кольцевой проточкой 9 цанги 7 в сужение 26 замковой втулки 24 хвостовика 23, далее срезаются штифты 8 и корпус 5 продолжает двигаться вниз, до посадки нижнего упора 2 с уплотнительным элементом 1 в нижнее сужение 27 замковой втулки 24 хвостовика 23. При этом цанга 7 остается на месте, ее нижние концы выходят из круговой выборки 4 верхнего упора 3. Цанга 7 упирается в нижний торец кольцевого выступа 6 корпуса 5, а пружинное кольцо 11, установленное в наружную кольцевую выборку 10 на корпусе 5, раскрывается, входит в кольцевую проточку 12 цанги 7 и фиксирует пакер-пробку в замковой втулке 24 хвостовика 23. После этого средство доставки и установки пакера-пробки отсоединяют от корпуса 5 и извлекают на поверхность.

Преимущество предлагаемого пакера-пробки для установки в боковой ствол многозабойной скважины в том, что его надежная, простая конструкция позволяет использовать его в боковых стволах многозабойных скважин без дополнительного оборудования и снизить затраты на его изготовление и эксплуатацию.