Устройство фурманова а.н.для обработки раствора в скважине

 

Устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую; пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем уменьшения гидравлического сопротивления канала патрубка и повьшения степени соосности и герметичности соединения, проходной канал патрубка выполнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем диаметр D цилиндрической части канала патрубка определяется по следующей формуле е Ьг DrKoI Н fi z где К - опытный безразмерный коэффициент; с - диаметр выходного отверстия насадка, м; f ИР - плотности жидкости соответ (Л ственно в трубах для спуска устройства ив скважине , Р - давление нагнетания не устье , кПа; « - ускорение свободного падения , м/с ; Н - глубина спуска устройства,м.

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4рр Е 21 В 33/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где КР1 "У2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3287590/22- 03 (22) 11.03.81 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) А.Н. Фурманов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.42(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 889833, кл. Е 21 В 33/13, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 891890, кл. Е 21 В 33/13, 1980 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ФУРМАНОВА А.Н.

ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСТВОРА В СКВАЖИНЕ (57) Устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективносги работы путем уменьшения гидравлического сопротивления канала патрубка и повьинения

„„SU„„1155720 А степени соосности и герметичности соединения, проходной канал патрубка выполнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффуэора, причем диаметр D цилиндрической части канала патрубка определяется по следующей формуле опытный безразмерный коэффициент; диаиетр выходного отверстия насадка, м; плотности жидкости соответственно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/см ; давление нагнетания не устье, кПа; ускорение свободного падения, и/с2; глубина спуска устройства,м.

1355720 2 рической части канала патрубка определяется по следующей формуле

Изобретение относится к области горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для ликвидации поглощений путем закачивания тампонаж- $ ного раствора в скважину.

Известно устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадкам и фильтром. В корпусе установлен экран f1 3, Недостатком устройства является ухудшение работы под действием гидростатического давления, среды, что не позволяет максимально реализо- Ю$ вать потенциальные возможности увеличения изолирующих свойств, например пластической прочности, тампонажного раствора. Кроме того, наличие экрана в средней части канала 26

:ограничивает возможность намыва крупноразмерных и длинноволокнистых наполнителей. Это приводит к увеличению затрат времени на борьбу с поглощениями.

2S

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для обработки раствора в скважнне, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадкам, фильтром и $Ф патрубком с проходным каналом (2).

Недостатком устройства является трудность снижения давления в канале патрубка, обусловленная его высоким гидравлическим сопротивлением З$ из-за наличия конфузора, а также конструктивно низкой степенью соосности и герметичности соединения патрубка с пробкой. Это требует повышения давления нагнетания на устье и 40 ведет к снижению эффективности рабо -.. тые.

Цель изобретения — новышеиие эффективности работы путем уменьшения lS гидравлического сопротивления канала патрубка и повышения степени соосности и герметичности соединения его с пробкой.

Поставленная цель достигается 30 тем, что в устройстве для обработки раствора в скважине, включающем по.лый корпус с седлом и полую пробку с насадкам, фильтром и патрубком с нроходным каналом, последний выполнен SS в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем диаметр Э цилиндгде К вЂ” опытный безразмеРный коэффициент;

d -- диаметр выходного отверстия насадка, м, о и р — плотности жидкости соответстг2 венно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/смэ

P - давление нагнетания на устье, кПа; — ускорение свободного падения, м/с ;

Н вЂ” глубина спуска устройства, м.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство для обработки раствора в скважине содержит полый корпус 3 с седлом 2, полую пробку 3 с насадкам 4, фильтром 5 и натрубком 6 с проходным каналом, выполненным в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части 7

«к диффузора 8. Патрубок выполнен за одно целое с пробкой 3, насадок 4 расположен непосредственно иад цилиндрической частью канала патрубка 7, а диаметр цилиндрической части канала патрубка определяют из условия обеспечения воэможности снижения давления в патрубке эа счет струи иэ насадка, например, по следующему соотношению

2. где К - опытный безразмерный коэффициент;

4 — диаметр выходного отверстия насадка, м; о — плотности жидкости соответственно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/смэ;

P — давление нагнетания на устье,.кПа; — ускорение свободного падения, м/с ;

Н - глубина спуска устройства, и.

Длина цилиндрической части проходного канала от насадка до диффузо1155720

3 ра должна быть равна 8-10 его диаметрам.

Выполнение наружного диаметра патрубка 6 должно обеспечивать свободное прохождение его через седло, 2.

Устройство спускают в скважину на трубах 9.

Устройство работает следующим о бр азом. 10

При изоляции поглощающего пласта полый корпус с седлом 2 на бурильных трубах 9 спускают в скважину. .При этом пробку 3 с насадком 4 и фильтром 5 оставляют на поверхности. t$

Проводят гидродинамические исследования и при необходимости намыв наполнителей. Затем пробку 3 бросают в трубы и продавливают вниз до посадки в седло 2 ° 20

Тампонажную смесь закачивают в скважину цементировочными агрегатами. Давление нагнетания на устье, обеспечивающее получение вакуума в патрубке 6 за счет струи из íà- 25 садка, и соответствующий перепад давления на насадке Р1 находят по формулам р gH — — — — 1 к 4 4

)) 1

PH .УР"

k д где обозначения прежние.

По гидравлической характеристи- 3 ке насадка 4- X(P) с учетом плотности тампонажного раствора у, находят соответствующий давлению .Р„ расход жидкости для определения и потребного количества агрегатов и режйма их 40 работы.

Приготовленный тампонажный раст1вор закачивают в скважину под давлением не ниже расчетного P. При этом струя жидкости из насадка 4, преодолевая гидростатическое давление в скважине, удаляет жидкость из полости патрубка 6 с образованием вакуума между насадком и диффузором 8.

За счет этого возрастает перепад давления на насадке на величину, равную давлению столба жидкости в трубах, что увеличивает скорость струи.

Истекая из насадка, струя тампонажного раствора, практически не теряя энергии в вакуумированиой полости патрубка, ударяет в жидкость, запол-. няющую нижнюю .часть патрубка под давлением столба жидкости в затрубном пространстве. В зоне взаимодействия вакуумированной струи с жидкостью в условиях интенсивной кавитации происходит диспергирование твердой фазы тампонажного раствора с повьпаением его изолирующих свойств.

Обработанный раствор вытесняется в скважину. После окончания продавливания TBMTLoH«UkHoro раствора устройство извлекают на поверхность.

Устройство может быть применено для обработки буровых растворов при бурении и промывке скважины, а также для активации тампонажных растворов при цементировании скважин. Упрощение конструкции устройства с одновременным повышением эффективности его работы позволит снизить ° затраты времени и средств на проведение изоляционных работ. Ожидаемый экономический эффект от одного диспергатора около 7835 руб.

1155720

Закаэ 3065/28 . Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель Е. Иолчанова

Редактор О. Колесникова Техред И.Асталов Хорректор M. Пожо,