Тампонажное устройство

 

{. ТАШОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, спускаемое на каротажном кабале, состоящее из верхнего и нижнего цилиндров , телескопически связанных один с другим, по1)шня с осевым каналом , перекрытым электромеханическим клапаном и штоком, размещенным концентрично нижнему цилиндру, воздушной камеры и резиновой пробки, перекрывающей нижнюю часть нижнего цилиндра, о т л и чающее с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, поршень размещен в нижней части верхнего цилиндра, шток выполнен полы;, жестко связан в нижней части с нижним цилиндром и заполнен тампонажным материалом , при этом воздушная камера размещена между нижним цилиндром и полым штоком, а верхний цилиндр в нерабочем положении зафискирован относительно нижнего цилиндра средним элементом и заполнен тампоиажНым материалом . 2. Устройство до п.1, о т л и - чающее-с я тем, что с целью повышения надежности работы устройства за счет герметичной установки резиновой пробки, оно снабжено хвостовиком под упругую резиновую пробку. &э САЭ со эо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСА ЛИК (19) (11) 4(51) Е 21 В 33/132

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 36!6694/22-03 (22) 18.04,83 (46) 07,01.85. Бюл.№ 1 (72) А.Ф.Сливченко и Т.С.Камильянов (71) Альметьевское управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин Обьединения "Татнефть" (53) 622.245.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 192124, кл. Е 21 В 33/132, 1962, 2. Авторское свидетельство СССР по, заявке ¹ 3550483, кл, Е 2! В 33/132, 1983. ,(54)(57) 1, ТАИПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, спускаемое на каротажном кабеле, состоящее из верхнего и нижнего цилиндров, телескопически связанных один с другим, поршня с осевым ка= налом, перекрытым электромеханическим клапаном и штоком, размещенным концентрично нижнему цилиндру, воздушной камеры и резиновой пробки, перекрывающей нижнюю часть нижнего цилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, поршенв размещен в нижней части верхнего цилиндра, шток выполнен полым, жестко связан в нижней части с нижним цилин дром и заполнен тампонажным материалом, при этом воздушная камера размещена между нижним цилиндром и полым штоком, а верхний цилиндр в нерабочем положенни эафискирован относительно нижнего цилиндра средним элементом и заполнен тампонажйым материалом. е

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства эа счет герметичной установки резиновой пробки, оно снабжено хвостовиком под упругую резиновую пробку. ъ

1133378

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее нефтегазодобывающей промппленности, и может быть использовано в капитальном ремонте скважины и в технологических операциях по повышению нефтеотдачи пластов для установки в стволе скважины пробок, отсекающих клапанов и других с использованием эластичных перекрывающих элементов и твер- 10 деющего материала.

Известно тампонажное устройство, содержащее желонку. для цементного раствора с эластичной запорной пробкой, полый шток, Рабочий орган снаряда представляет собой две заполненные воздухом камеры, разделенные поршнем, который соединен с полым штоком с помощью вала, а шток— с упругой пробкой.

Включающий механизм ударного ти" па имеет разрушающую гильзу и наковальню. Снаряд. опускают в скважину на тросе.

После спуска снаряда на требуемую глубину в скважину опускают груз, который ударяет по наковальне и разрушает гильзу; открывая канал в,полость воздушных камер. Под действием гидростатического давления поршень создает усилие на зорную проб-, ку, передаваемое валом и штоком, выдавливает ее в скважину, а цементный раствор сливается на пробку из желонки (1) .

Однако срабатывание и работа устройства не надежны и не контролируются, что снижает эффективность его применения, Устройство имеет также малую вместимость снаряда при больших габаритах конструкции, только 40 одна треть всего объема устройства используется под тампонажный материал, а остальные 2/3 объема составляют воздушные камеры. При эfoM невозмож" но установить мосты в скважинах, где диаметр ствола намного больше диаметра самого устройства, так как конструктивно не предусмотрена в снаряде возможность доставки в скважину пробок больших диаметров. Кроме того, вследствие больших размеров конструкция не надежна в работе.

Наиболее близким к изобретению является тампонажное устройство, спускаемое на каротажном кабеле, состоящее из верхнего и нижнего цилиндров, телескопически связанных один с другим, поршня с осевым каналом, перекрытым электромеханическим каналом и штоком, размещенным концентрично нижнему цилиндру, воздушной камеры и резиной пробки, перекрывающей нижнюю часть нижнего цилиндра I2j, Недостаток известного устройства заключается в сложности конструкции.

Цель изобретения — упрощение конструкции, а также повышение надежности работы устройства за счет герметичной установки резиновой пробки.

Поставленная цель достигается тем, что в тампонажном устройстве, спускаемом на каротажном кабеле, состоящем из верхнего и нижнего цилиндров, телескопически связанных один с другим поршня с осевым каналом, перекрытым электромеханическим клапаном и штоком, размещенным концентрично нижнему цилиндру, воздушной камеры и резиновой пробки, перекрывающей нижнюю часть нижнего цилиндра, поршень размещен в нижней части верхнего цилиндра шток выполнен полым, жестко связан в нижней части с нижним цилиндром и заполнен тампонажным материалом, при этом воздушая камера размещена между нижним цилиндром и полым штоком, а верхний цилиндр в нерабочем положении зафиксирован относительно нижнего цилиндра средним элементом и заполнен тампонажным материалом.

Кроме того, устройство снабжено сменным хвостовиком под упругую ре" зиновую пробку, На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — схема работы устройства.

Устройство состоит из телескопически связанных один с другим верхнего 1 и нижнего 2 цилиндров, герметично соединенных между собой самоуплотняющими манжетами 3, жестко связанными с нижней частью нижнего цилиндра 2 полого штока 4. Полый шток

4 образует с нижним цилиндром 2 воздушную камеру А, в которой давление равно атмосферному.

Полость Б полого штока 4 заполнена тампонажным материалом, В нижней части верхнего цилиндра 1 размещен поршень 5 с осевым каналом, перекрытым электромеханическим клапаном 7 с седлом 8, отделяющим ° полость Б штока 4 от полости В высокого давле-, 3 -11ЗЗЗ л ния, образованной в верхнем цилиндре 1, Электромеханический клапан 7 соединен с приводом кабеля 9 командного аппарата, расположенного на устье .скважины, составляет цепь управлений устройством. Устройство состоит также иэ хвостовика 10, представляющего собой полый конус, на который запрессовывается резиновая пробка 11 расчетного размера для 10 перекрытия скважины, обратного кла-. пана 12, поддерживающего давление в полости Б, равное давлению скважины для облегчения условия работы клапана 7, срезного элемента 13 нижнего цилиндра 2, дифференциального клапана 14, переводника 15, соединенного с канатом 16.

Перед спуском устройство заряжают. Хвостовик 10 заранее запрессованной упругой резиновой пробкой 11 заворачивают на цилиндр. Диаметр р б " 11 должен 6xTs Ф"е Ф9и ске +

+10 мм, где Фв„ с„ — внутрейний диаметр скважины. - 25

Высота пробки H=l 2 Ф я „8,Полости Б и В заполняются тампонажной смесью, клапан 7 закрывается, Устройство соединяется с каротажным кабелем и с помощью лебедки спускают до интервала установки моста.

Устройство работает следующим образом.

По мере спуска устройства на него действует давление, величина которого .равна hP- =util где — удельный З5 вес скважинной жидкости, 11 — глубина спуска устройства.

Осевое сжимающее .усилие, величил 2 на которого равна F=hP«D „, где

D — наружный диаметр цилиндра 1, 40

tH за счет наличия воздушной камеры А передается через полый шток и поршень на тампонажную смесь и создает давление в полости В, равное j 45 ре = дрв " Ф. .Псен

78 4 где Ре — давление в полости В;

D — внутренний диаметр цилиндчвн ра 1.

По величине Р> всегда больше д Р, l так как -ф- 1.

D u

<вп

Так как тампонажная смесь не сжимаемая, то цилиндры I и 2 остаются на месте. При достижении интервала установки моста по каротажному кабелю подается электрический ток на привод электромеханического клапана 7, который сообщает полости В и Б.

Тампонажная смесь, находящаяся в полости В перетекает в полость Б, где давление равно АР, создает давление, равное Pe которое выталкивает упругую резиновую пробку 11, а за ним выдавливается тампонажная смесь. Точность установки моста равна точности замера длины каротажного кабеля и может быть обеспечена до нескольких сантиметров. При выравнивании давления в полости В с гидростатическим давлением скважины дифференциальный клапан -открывается, в процессе подъема устройства полости Б и В промываются.

Устройство позволяет по сравнению с Известным сэкономить расход тампонажного материала за счет исключения перемешивания его со скважинной жидкостью, позволяет применять в составе тампонажной смеси материалы с высокими адгезионными свойствами, позволяет установить резиновую пробку в стволе скважины диаметром намного больше, чем диаметр самого устройства, увеличивается объем спускаемой тампонажной смеси эа один рейс при уменьшении габаритов самого устройства, что сокращает количество слуско-подъемов, повышена надежность работы устройства эа счет упрощений конструкции.

1!33378

Составитель Е.Молчанова

Редактор Н.Бобкова ТехредМ.Гергель Корректор M. Розман

Заказ 9934/29 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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