Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНАХ, включающее корпус с осевым каналом и радиальными заливочными отверстиями и усfU тановленные выше и ниже них эластичные уплотнительные элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности изоляционных работ за счет возможности извлечения устройства из скважины, оно снабжено .втулкой, установленной на корпусе с возможностью их относительного вращения и образующей с его наружной поверхностью кольцевую полость, сообщающуюся с осевым каналом, а корпус выше верхнего уплотнительного элемента выполнен с разгрузочными отверстиями, сообщающимися с кольцевой полостью, причем верхний уплотнительный элемент установлен на втулке. (Л 00 4ib Ю //

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1008420 зm Е 21 В 33 /138

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3310831/22-03 (22) 02.07.81 (46) 30.03.83. Бюл. № 12 (72) А. С. Елшанский и И. С. Емельянов (53) 622.245.42 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 130017,. кл. Е 21 В 33/122, 1959.

2. Патент США № 3139931, кл. 166-63, 1964 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ

ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНАХ, включающее корпус с осевым каналом и радиальными заливочными отверстиями и установленные выше и ниже них эластичные уплотнительные элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности изоляционных работ за счет возможности извлечения устройства из скважины, оно снабжено. втулкой, установленной на корпусе с возможностью их относительного вращения и образующей с его наружной поверхностью кольцевую полость, сообщающуюся с осевым каналом, а корпус выше верхнего уплотнительного элемента выполнен с разгрузочными отверстиями, сообщающимися с кольцевой полостью, причем верхний уплотнительный элемент установлен на втулке.

1008420

25 зо

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для тампонирования зон осложнений.

Известно устройство для изоляции зон ос. ложнений в скважинах, включающее корпус и установленный на его наружной поверхности эластичный уплотняющий элемент (пакер) (1) .

Недостатком устройства является то, что при создании давления в скважине во время закачки тампонажного материала сказывается влияние нижележащих горизонтов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, включающее корпус с осевым каналом и радиальными заливочными отверстиями и установленные выше и ниже них эластичные уплотнительные элементы (2).

Недостатком этого устройства является возможность его прихвата тампонажным раствором, а также возможность непроизвольного гидроразрыва пород в интервале изоляционных работ.

Цель изобретения — повышение надежности изоляционных работ за счет возможности извлечения устройства из скважины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, включающее корпус с осевым каналом и радиальными заливочными отверстиями и установленные выше и ниже эластичные уплотнительные элементы, снабжено втулкой, установленной на корпусе с возможностью их относительного вращения и образующей с его наружной поверхностью кольцевую полость, сообщающуюся с осевым каналом, а корпус выше верхнего уплотнительного элемента выполнен с разгрузочными отверстиями, сообщающимися с кольцевой полостью, причем верхний уплотнительный элемент установлен на втулке.

На чертеже показано устройство в транспортном положении, общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1 с осевым каналом и радиальными заливочными отверстиями 2. Выше и ниже заливочных отверстий установлены эластичные и уплотнительные элементы 3 и 4.

На корпусе выше заливочных отверстий установлена втулка. 5 с помощью кольца 6 и подпятника 7, обеспечивающих возможность вращения втулки относительно корпуса. На втулке верхний уплотнительный элемент поджат гайкой 8. Втулка 5 образует с корпусом кольцевую полость 9. Через кольцевую полость 9, разгрузочные отверстия 10 в корпусе и осевой канал пространство скважины над верхним уплотнительным элементом сообщено с пространством скважины под нижним уплотнительным элементом. В нижней части устройства помещена пробка 11 с отверстием, на которой закреплен нижний уплотнительный элемент.

Ниже запиточных радиальных отверстий в корпусе установлен клапан, выполненный, например, в виде седла 12 с шаром 13.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в скважину уплотнительные элементы 3 и 4 прижимают к корпусу 1 и оставляют в прижатом состоянии. Устройство спускают в скважину на трубах до интервала тампонирования так, чтобы уплотнительный элемент 4 находился ниже нижней границы поглощающего горизонта. Во время спуска скважинная жидкость через отверстие пробки 11, приподнимая шар 13, поступает во внутрь труб. При закачке тампонажной смеси шар 13 перекрывает центральное отверстие в корпусе и тампонажная смесь через радиальные заливочные отверстия 2 приводит уплотнительный элемент 3 в рабочее положение и поступает в кольцевой зазор между трубами и стенками скважины и нагнетается в каналы ухода промывочной жидкости.

После выдержки тампонажной смеси до начала ее твердения устройство начинают вращать с помощью труб и вращают до конца твердения. Трубы вращаются за счет того, что уплотнительные элементы 3 и 4 прижаты затвердевшей тампонажной смесью к стенкам скважины и за счет подшипников скольжения, выполненных в виде кольца 6 и подпятника 7 в верхней части устройства и пробки 11 — в нижней. После этого производят подъем устройства из затампонированного интервала. Скважинная жидкость из верхних интервалов, над зоной тампонирования, перетекает через разгрузочные отверстия 10, кольцевую полость 9, осевой канал корпуса и заполняет полость с затвердевшей смесью, которая образуется в момент извлечения труб. Пробка 11 и уплотнительные элементы 3 и 4 остаются в скважине.

Перепуск скважинной жидкости при подъеме устройства из вышележещих интервалов над зоной тампонирования в нижние необходим для предупреждения гидроразрыва затампонированного интервала.

Таким образом, применение предлагаемого устройства для закачки тампонажных смесей в поглощающие горизонты при производстве тампонажных работ позволит рационально решить некоторые вопросы и послужит определенным направлением для развития техники и технологии ведения тампонажных работ, при этом обеспечиваются следующие преимущества: возможность многократного использования устройства для закачки тампонажных смесей; возможность использования устройства как для закачки смеси через трубы с поверхности, так и с доставкой смеси в контейнерах или тампонажных снарядах и выдавливания смеси яз них буровым раствором через бурильные трубы; отпадает необходимость разбурки затампонированного интервала и обеспечивается снижение себестоимости тампонажных работ за счет сокращения времени проведения тампонирования и расход тампонажных материалов.