Затрубный барьер с контролем разжимания - RU2019118113A

1. Затрубный барьер (1), предназначенный для разжимания в затрубном пространстве (2) между скважинной трубчатой конструкцией (3) и стенкой (5) ствола (6) скважины или другой скважинной трубчатой конструкцией (3а) в скважине для изоляции первой зоны (101) от второй зоны (102) в затрубном пространстве, причем затрубное пространство имеет давление затрубного пространства, при этом затрубный барьер содержит:

- трубчатую часть (7), предназначенную для установки в виде части скважинной трубчатой конструкции, причем трубчатая часть содержит внутреннюю часть (30), имеющую внутреннее давление;

- разжимную муфту (8), окружающую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность (9), обращенную к трубчатой части, и наружную поверхность (10), обращенную к стволу скважины или стенке;

- причем каждый конец (12) разжимной муфты соединен с трубчатой частью;

- кольцеобразное пространство (15) между внутренней поверхностью разжимной муфты и трубчатой частью, причем кольцеобразное пространство имеет давление кольцеобразного пространства; и

- клапанную систему (11), имеющую первое положение системы, в котором обеспечено сообщение с возможностью передачи текучей среды между внутренней частью трубчатой части и кольцеобразным пространством, и второе положение системы, в котором обеспечено сообщение с возможностью передачи текучей среды между кольцеобразным пространством и затрубным пространством; и

- канал (14) для текучей среды кольцеобразного пространства, обеспечивающий соединение с возможностью передачи текучей среды клапанной системы с кольцеобразным пространством, причем кольцеобразное пространство в первом положении системы соединено с возможностью передачи текучей среды с внутренней частью трубчатой части, и кольцеобразное пространство во втором положении системы соединено с возможностью передачи текучей среды с затрубным пространством;

причем затрубный барьер дополнительно содержит модуль (50) индикации разжимания и камеру (51), имеющую давление (P_C) камеры, которое ниже чем заданное первое давление, при этом модуль индикации разжимания имеет первый проход (52), находящийся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с каналом (14) для текучей среды кольцеобразного пространства, второй проход (53), находящийся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с камерой, и третий проход (54), находящийся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с внутренней частью трубчатой части, причем модуль индикации разжимания имеет первое положение модуля, в котором второй проход не соединен с возможностью передачи текучей среды с третьим проходом, и второе положение модуля, в котором второй проход соединен с возможностью передачи текучей среды с третьим проходом.

2. Затрубный барьер по п. 1, причем модуль индикации разжимания выполнен с возможностью изменения положения из первого положения модуля на второе положение модуля за счет того, что клапанная система обеспечивает изменение положения из первого положения системы на второе положение системы.

3. Затрубный барьер по п. 1 или 2, причем модуль индикации разжимания имеет бур (55) модуля и поршень (56)модуля, расположенный в буре, разделяющий бур модуля на первый участок (57) бура и второй участок (58) бура, причем первый участок бура находится в сообщении с возможностью передачи текучей среды с первым участком бура, который находится в сообщении с возможностью передачи текучей среды с первым проходом, причем второй участок бура находится в сообщении с возможностью передачи текучей среды с третьим проходом, при этом поршень модуля в первом положении модуля расположен напротив второго прохода и изолирует второй проход от первого прохода и третьего прохода.

4. Затрубный барьер по любому из пп. 1-3, причем модуль индикации разжимания дополнительно содержит фиксирующее средство (59), выполненное с возможностью фиксации поршня модуля в первом положении модуля.

5. Затрубный барьер по любому из пп. 1-4, причем фиксирующее средство представляет собой срезной штифт или разрывную мембрану.

6. Затрубный барьер по любому из пп. 1-5, причем заданное первое давление ниже, чем давление разжимания для разжимания разжимной муфты.

7. Затрубный барьер по любому из пп. 1-6, причем поршень модуля индикации разжимания имеет первый участок (А1) поршня, обращенный к первому участку бура, и второй участок (А2) поршня, обращенный ко второму участку бура, при этом площадь первого участка поршня равна или больше площади второго участка поршня.

8. Затрубный барьер по любому из пп. 1-7, причем камера имеет давление 1 бар.

9. Затрубный барьер по любому из пп. 1-8, причем камера заполнена жидкостью до погружения камеры в ствол скважины.

10. Затрубный барьер по любому из пп. 1-9, причем в камере имеется вакуум.

11. Затрубный барьер по любому из пп. 1-10, причем модуль индикации разжимания дополнительно содержит запирающий механизм (72), выполненный с возможностью запирания поршня модуля во втором положении модуля.

12. Затрубный барьер по любому из пп. 1-11, причем клапанная система содержит:

- первое отверстие (16), находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с внутренней частью;

- второе отверстие (17), находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с кольцеобразным пространством;

- бур (18) системы, имеющий удлинение бура и содержащий первую часть (19) бура, имеющую первый внутренний диаметр (ID₁), и вторую часть (20) бура, имеющую второй внутренний диаметр (ID₂), который больше первого внутреннего диаметра первой части бура;

причем первое отверстие и второе отверстие расположены в первой части бура и смещены вдоль протяженности бура, и затрубный барьер дополнительно содержит:

- поршень (21) системы, расположенный в буре, причем поршень системы содержит первую часть (22) поршня, имеющую наружный диаметр (OD_P1), по существу соответствующий внутреннему диаметру первой части бура, и содержит вторую часть (23) поршня, имеющую наружный диаметр (OD_P2), по существу соответствующий внутреннему диаметру второй части бура; и

- разрывной элемент (24), предотвращающий движение поршня системы до достижения заданного второго давления в буре системы.

13. Затрубный барьер по любому из пп. 1-12, причем клапанная система содержит отверстие (37) системы, находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с затрубным пространством.

14. Затрубный барьер по любому из пп. 1-13, причем затрубный барьер содержит предотвращающий разрушение модуль (60), причем предотвращающий разрушение модуль имеет первое входное отверстие (61), находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с первой зоной, и второе входное отверстие (62), находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды со второй зоной, и предотвращающий разрушение модуль имеет выходное отверстие (63), находящееся в сообщении с возможностью передачи текучей среды с кольцеобразным пространством через отверстие системы, и в первом положении первое входное отверстие находится в сообщении с возможностью передачи текучей среды с выходным отверстием, выравнивая первое давление первой зоны с давлением кольцеобразного пространства, а во втором положении второе входное отверстие находится в сообщении с возможностью передачи текучей среды с выходным отверстием, выравнивая второе давление второй зоны с давлением кольцеобразного пространства.

15. Затрубный барьер по любому из пп. 1-14, дополнительно содержащий датчик (76) давления, выполненный с возможностью измерения давления в скважинной трубчатой конструкции для определения давления при заполнении камеры.

16. Скважинная система, содержащая затрубный барьер по любому из пп. 1-15 и дополнительно содержащая нагнетающее давление устройство (74), такое как насос, расположенный на поверхности или в погруженном разжимаемом инструменте (75).

17. Скважинная система по п. 16, дополнительно содержащая датчик (76) давления, выполненный с возможностью измерения давления в скважинной трубчатой конструкции для определения давления при заполнении камеры.

18. Способ детектирования разжимания для контроля разжимания затрубного барьера по любому из пп. 1-15, содержащий следующие этапы:

- прикладывают давление разжимания к клапанной системе, находящейся в первом положении системы, для разжимания муфты;

- переводят клапанную систему из первого положения системы во второе положение системы, так что первый проход соединяется с возможностью передачи текучей среды с давлением затрубного пространства, которое ниже, чем давление разжимания;

- обеспечивают перемещение поршня модуля из положения, в котором второй проход и третий проход не соединены с возможностью передачи текучей среды, в положение, в котором второй проход и третий проход соединены с возможностью передачи текучей среды;

- заполняют камеру текущей средой из скважинной трубчатой конструкции, тем самым понижая давление внутри скважинной трубчатой конструкции; и

- детектируют понижение давления в скважинной трубчатой конструкции посредством датчика давления.