Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, спускаемое на трубах

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИЙЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНАХ, СПУСКАЕМОЕ НА ТРУБАХ, включающее корпус : долото с осевым каналом, отражатель, . размещенный на корпусе над долотом и выполненный в виде шнека с витками спирали, обратными направлению вра . щения долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкоразбуриваемЬй пробкой и пыжом о т личающееся тем, что, с ;целью обеспечения возможности осуществления изоляционных работ в процессе бурения без прекращения технологического процесса, контейнер с сухим тампонажным материалом размещен внутри корпуса над долотбм и образует с последним кольцевую циркуляционную полость, сообщенную с осевым каналом долота, при этом контейнер выполнен в верхней части с радиальными отверстиями, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным седлом и радиальными отверсти ,ями и зафиксирован на контейнере с помощью срезных элементов. 2,Устройство по п, 1, о т ли чаю щ е ее я тем, что осевой ка (Л йал долота выполнен под пробку контёйнера , которая установлена непосредственно над долотом. в 3.Устройство по п. 1, о т л и чающе е с я тем, что контейнер в верхней Части снабжен захватным механизмом. 00 да со

СОКИ СОВЕТ(НИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(g) E 21 В 33 13 (1 ЬФ у

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH05IIY СВИЩ.:П=ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3231053/22-03 (22) 28 ° 01.81 (46) 23 08 83. Бюл. Р 31 (72) P.A Tàòåâîñÿí и H.K.Ëâïàòoâ (71) .Производственное геологическое объединение центральных районов "Центргеология" (53) 622.245 ° 42(088.8) (56) 1. Козловский Е.A. Новая техника и технология разведочного бурения. М., "Недра", 1972, с. 140.

2. Авторское свидетельство СССР

9 685808, кл. Е 21 В 33/13, 1978 (прототип ). (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗОЛЛЦИИЗОН ОСЛОЖНЕНИИ В СКВАЖИНАХ, СПУСКАЕИОЕ НА ТРУБАХ включающее корпус, долото с осевым каналом, отражатель, . размещенный на корпусе над долотом и выполненный в виде шнека с витками спирали, обратными направлению вращения долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкоразбуриваемой пробкой и пыжом, о т, SU„„ I 036905 . А л и ч а ю щ е е с я тем, что, с, целью обеспечения возможности осуществления изоляционных работ в .процессе бурения без прекращения технологического процесса, контейнер с сухим тампонажным материалом размещен внутри корпуса над долотбм и образует с последним кольцевую циркуляционную полость, сообщенную с осевым каналом долота, при этом контейнер выполнен в верхней части с радиальными. отверстиями, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным седлом и радиальными отверстиями и зафиксирован на контейнере с помощью срезных элементов.

2. Устройство по и. 1, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что осевой канал долота выполнен под пробку контейнера, которая установлена непосредственно над долотом.

3. Устройство по .п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что контейнер в верхней части снабжен захватным механизмом.

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для их тампонирования.

Известно устройство для изоляции эон осложнений в скважинах, включа.ющее. контейнер, заполненный тампонаж- 5 ным матерйалом, заглушки и механизм выгрузки тампонажного материала (1).

Недостатком устройства является долговременность проведения оПерации по изоляции эон осложнений.

Наиболее близким по тЕхннческой сущности к предлагаемому является устройство для изоляции зон Осложнений, спускаемое на трубах, включающее корпус, долото с осевым кана« лом, отражатель, размещенный на корпусе . над долотом и выполненный в виде шнека с витками

l спирали, обратными. направлению вращения долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкораэ буриваемой пробкой .и пыжом, f 2 ).

Недостатком устройства является необходимость с его применением прекращения операции бурения, что снижает эффективность изоляционных работ.

Целью изобретения является обеспечение возможности осуществления изоляционных работ в процессе бурения без прекращения технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что контейнер с сухим тампонажным материалом размещен внутри корпуса над долотом, образует с послед- . ним кольцевую циркуляционную полость, сообщенную с осевым каналом долота, и выполнен в верхней части с радиальными отверстиями, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным 40 седлом и радиальными отверстиями и зафиксирован на контейнере с помощью срезных .элементов;

Осевой канал долота выполнен под пробку контейнера, катоpаЯ установлена непосредственно над долотом.

Контейнер в верхней части снабжен захватным механизмом.

На чертеже изображено уотройство, общий вид.

В верхней части подвески 1 колонны бурильных труб закреплено устройство 2 для изоляции зон осложнений (при бурении скважин сплошным забоем), которое состоит из бурового дол8та 3 с осевым каналом 4, отражателя 5, затирочного элемента 6 и корriyca„ 7 подвески 1. Отражатель 4 выполнен, например, в виде шнека с витками спирали,. обратными вращению, долота 3. Внутри устройства 2 и кор-. 60 пуса 7 размещен контейнер 8 с сухим тампонажйым материалом 9. Нижний ко нец контейнера 8 заглушен пробкой 1L и входит в осевой канал 4 долота 3., а верхний конец заглушен пыжам 11 с отверстиями для входа 12 и для выхода 13 промывочной жидкости, на контейнере 8 соосно отверстию 13 выполнено отверстие 14 для прохода промывочной жидкости в кольцевую циркуляционную полость между контейнером

8 и корпусом 7, на которой имеются фиксаторы 15 для центрирования контейнера 8, причем верхний фиксатор может быть выполнен в виде сплошного кольца с центральным отверстием, равным внешнему диаметру контейнера. 8, а остальные - в виде выступов. Тело долота 3 имеет отверстие 16 для прохода промывочной жидкости. Пыж

11 зафиксирован на. контейнере 8 срезными элементами 17 ° В верхней части контейнера 8 над пыжом 11 ус тановлен захватный механизм 18 (кольцевое гнездо ) для взаимодействия со штырем ловителя 19, Для начала выдавливания материала 9 применяют запорный элемент 20, перекрывающий отверстие 12 в посадочном седле пыжа 11.

Возможен и другой вариант, когда

1 пыж 11 выполнен .в виде цилиндрической пробки-поршня, а над ним устаноглена.система зацепления и герметизации, взаимодействующая с наконечником подвески(шланга ), по которому подается продавливающая среда — жидкость или сжатый воздух для выдавливания тампонажного материала. Шланг может служить и в качестве троса для подачи. и извлечения контейнера из буровой колонны.

Кроме того, устройство может быть выполнено и в виде патрубка буровой .колонны, при этом замена контейнера 8 с тампонажным матерна лом 9 возможна только при извлечении всей подвески 1 буровой колонны на поверхность, а также в виде других модификаций.

Устройство работает следующим образом .

При нормальном бурении промывоч.ная жидкость чеРез отверстия 12 и

13 в пыже 11 и отверстие 14 в контей-. нере 8 поступает в межтрубное пространство, а затем, через отверстие

16 - к долоту 3. При встрече с осложнением, определяемым обычными методами, например, по потере промывочной жидкости, в бурильные трубы бросают шарик 20, который, попав в посадочное седло с пыжа 11, пере» крывает канал (отверстие 12 ) прохода промывочной жидкости, срезает элементы 17, перемещая пыж 11 вниз по контейнеру 8, и через тампонажный материал 9 выдавливает пробку

10 к долоту 3, открывая отверстие для тампонажного материала 9. Пробка

10, изготовленная, например, из дерева, разрушается долотом 3, кото-; рое начинает перерабатывать тампонажный материал 9. Разрушив пробку и переработав первую порцию материала

9, пыж 11 открывает отверстие 14 в контейнере 8, обеспечивая нормальную подачу промывочной жидкости к долоту 3. S

Перемолотый долотом 3 тампонаж- . ный материал 9, смешиваясь с разбуренной породой и промывочной жидкостью, отражателем 5 концентри» руется в нижней. части бурового сна- 30 ряда и отбрасывается.к стенкам.сква

:жины, при этом центробежные силы отжимают из него излишиюю воду.

Густая, вязкая масса вдавливается впоры и трещины стенок скважйны уплотняется и начинает -затвердевать.

Дальнейшую-затирку и:калибровку ствола скважины проделывает эатирочный элемент 6, .который дополнительно уплотняет массу, срезая излишки и еще более обезвоживая ее. После отработки всего тампонажного материала с поверхности на тросе спускают ловитель 19, который своим штырем входит в захватный механизм 18, извлекают контейнер 8 и заменяют его новым. При необходимости процесс тампонирования повторяют.

Возможно также, использование устройства с автономной подачей продавлквающей жидкости. При этом s 3© кОлонну бурильных труб 1 спускают шланг, который входит в контакт с системой зацепления и герметизации, установленной в верхней части контейнера 8, и нагнетают среду (жид- 35

;103б905, кость или воздух ), выдавливая тампо нажный материал,. Очевидно, что смена контейнеров .8 непосредственно у забоя скважины может производиться если это позволяют конструкция и проходные сечения колонны бурильных труб 1, поэтому она целесообразна при бурении скважин большого .диаметра, более 112 мм. При бурении же скважин меньших диаметров более целесообразна смена.контейне ров 8 на поверхности и, если это возможно, одновременно со сменой долота. Поэтому желательно в контейнер 8 загружать такое количество тампонажного материала 9, чтобы его было достаточно на интервал скважины, прорабатываемый одним буровым долотом.

Так:как часть раэбуренной породы, смешиваясь с тампонажным материалом, выполняет роль наполнителя, это приводит к зкономии вяжущего и упрочнению закупорки, поскольку идентичность наполнителя по составу и природе слагающим стенки скважиНы породам повышает качество изоляционного комплекса и его долго-. вечность. устройство позволяет производить работы по ликвидации осложнений или

aî беструбному неметаллическому креплению стенок скважины, не прекращая процесс буренин, что приводит к сокращению общих сроков бурения, при этом обеспечивается максимальнаК экономия тампонажного материала.

Ю

zo с

Составитель В. ГришакоВ

Редактор Т. Кугрыаева Техред И.Метелева КорректорС. Шекмар

Ю 4а Ю ° ЮВ

Заказ 5965/33 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4