Тампонажное устройство

 

1. ТАШОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, включ:ающее корпус с установленной в нем центральной трубой, образующей с ним контейнер для ускорителя схватьшания с выходным патрубком, сообщающимся с узлом перемещивания компонентов , кольцевой поршень, установленный в контейнере ускорителя схватьюания , пространство над которым гидравлически связано с полостью центральной трубы, и соединительный переходник, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения плавного изменения дозировки ускорителя схватывания непосредственно перед подачей тампонажной смеси в поглощающий пласт и предотвращения прихвата устройства, оно снабжено центробежным регулятором, размещенным под контейнером для ускорителя схватывания , выполненным в виде камеры с подвижной втулкой в ее верхней части и грузами, размещенными в камере и установленными на изогнутых стержнях с горизонтальной осью поворота, связанной посредством тяг с подвижной втулкой, причем выходной патрубок выполнен с радиальными каналами, подвижная втулка размещена внутри выходс S ного патрубка, а узел перемешивания компонентов размещен между контейнером ускорителя схватьгеания и центробежным регулятором и выполнен в виде спиральных лопастей с осью вращения, расположенной по оси корпуса. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что радиальные 1 отверстия выходного патрубка выполнеа ны щелевидной формы, а суммарная со площадь их открытой части в каждый 00 момент времени связана с частотой вращения устройства прямо пропорциональной зависимостью.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU„„1263811 (59 4 E 21 В 33/132

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;( .1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3803350/22-03 (22) 17.10.84 (46) 15.10.86. Бюл. 9 38 (7!) Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (72) Н.П. Панков, П.Я. Зельцер и К.А. Бишин (53) 622.245.42(088.8) (56) Пустовойтенко Й.П. и др. Справочник мастера по сложным буровым работам, И.; Недра, 1983, с. 233-234.

Авторское свидетельство СССР .

Ф 1155722, кл. Е 21 В 33/132, 1983, (54)(57) 1. ТАМПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус с установленной в нем центральной трубой, образующей с ним контейнер для ускорителя схватывания с выходным патрубком, сообщающимся с узлом перемешивания компонентов, кольцевой поршень, установленный в контейнере ускорителя схватывания, пространство над которым гидравлически связано с полостью центральной трубы, и соединительный переходник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения плав ного изменения дозировки ускорителя схватывания непосредственно перед подачей тампонажной смеси в поглощающий пласт и предотвращения прихвата устройства, оно снабжено центробежным регулятором, размещенным под контейнером для ускорителя схватывания, выполненным в виде камеры с подвижной втулкой в ее верхней части и грузами, размещенными в камере и установленными на изогнутых стержнях с горизонтальной осью поворота, связанной посредством тяг с подвижной втулкой, причем выходной патрубок выполнен с радиальными каналами, подвижная втулка размещена внутри выходного патрубка, а узел перемешивания Ж компонентов размещен между контейнером ускорителя схватывания и центробежным регулятором и выполнен в виде спиральных лопастей с осью вращения, расположенной по оси корпуса.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что радиальные отверстия выходного патрубка выполне- Ю ны щелевидной формы, а суммарная С5 площадь их открытой части в каждый ф4 момент времени связана с частотой Q6 . вращения устройства прямо пропорцио- вяжи нальной зависимостью, Фа

12638

Изобретение относится к горной. промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при бурении скважин для изоляционных работ по ликвидации пОглощений промывочной жидкости.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем обеспечения плавного изменения дозировки ускорителя схватывания непосредственно перед подачей тампонажной смеси в поглощающий пласт и предотвращения прихвАта устрбйства.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг. 1

Устройство состоит из соединитель-, ного переходника 1, корпуса 2, центральной трубы 3, образующих контейнер 4 для ускорителя схватывания, в верхней части которой устанавливается кольцевой поршень 5. Нижняя часть контейнера 4 для ускорителя схватыва- 2 ния ограничена днищем 6, имеющим в центре выходной патрубок 7 с радиальными отверстиями 8, которые перекрываются подвижной втулкой 9, связанной через тяги 10 с изогнутыми стержнями 11, а последние установлены на горизонтальных осях 12 и соединены нижним концом с грузами 13.

Центральная труба 3 имеет вверху перепускные отверстия 14,.а внизу соединена с обводными патрубками 15, каналы которых имеют выход между спиральными лопастями 16 узла перемешивания компонентов. Оси 12 вращаются в цапфах 17. Подвижная втулка 9 вы40 полнена полой с целью обеспечения гидравлической связи внутренних полостей контейнера и регулятора дозировки.

Устройство работает следующим образом.

Я

После заполнения кольцевой полости 4 устройства ускорителем схваты-, вания, оно в собранном. виде спускается на бурильных трубах в кровлю поглощающего пласта, после чего начинается закачка в зону поглощения жидкости с наполнителем, которые беспрепятственно проходят через центральную трубу 3, обводные па.трубки

15 и попадают на спиральные лопасти

16, направляющие поток жидкости к стенкам скважины. При этом наполнитель можно вводить в жидкость-носи11 2 тель как механизированным способом, так и при помощи воронки, установленной на верхний кОнец спущенных бурильных труб.

Изменение количества ускорителя схватывания, вытекающего из кольцевой полости 4 в узел перемешивания компонентов, осуществляется путем вращения бурильных труб, с которыми соединено устройство, с заданной расчетной частотой. При этом грузы 13 за счет центробежных сил отклоняются от оси вращения устройства, поварачивая стержни !) вокруг осей 12, за счет чего подвижная втулка 9, связанная со стержнями 11 посредством тяг

10, сместится по вертикали вниз, от-. крыв радиальные отверстия 8 выходного патрубка 7.

Чем больше частота вращения инструмента, тем больше угол отклонения грузов 13 от вертикального положения и тем больше величина открытия радиальных отверстий 8. Реагент ускоритель схватывания из кольцевой полости 4 вытесняется в скважину через радиальные отверстия 8 за счет передачи части давления, создаваемого во внутренней трубе основным потоком жидкости с наполнителем, через отверствия 14 на кольцевой поршень 5, а также за счет вращения лопастей 16 узла перемешивания, которые создают внутри выходного патрубка 7 область пониженного давления.

Объем дозы ускорителя схватывания, вытекающего из кольцевой полости 4 н смешивающегося с жидкостью и наполнителем, контролируется по частоте вращения бурильных труб, так как количественная взаимосвязь этих величин для данного устройства постоянна и измеряется во время стендовых испытаний устройства.

Пример. Скважина диаметром

394 мм вскрыла поглощающий пласт на глубине 370 м. Интенсивность поглощения 160 м /ч. Статический уровень

80 м. По результатам исследования поглощающие каналы представлены трещинами размером 15-20 мм, мощность поглощающего пласта 3 м.

Для повышения эффективности изоляции пласта намыв наполнителя осуще-ствляют на жидкости, способной к флокуляции, в качестве которой принят водный раствор омыленного таллоного пека (ОТП) 103-ной концентрации, способного флокулировать под дейст1263 вием водного раствора хлористого кальция. Необходимый объем раствора

ОТП 20 м, раствора хлористого каль3 ция ЗОЕ-ной концентрации О, 45 мз .

Перед. спуском в скважину в кольцевую полость устройства, наружная труба которого имеет наружный диаметр

299 мм, а внутренняя — 73 мм, заливается раствор хлористого кальция

307-ной концентрации. Так как объем 10 контейнера составляет 61 дм /м, то достаточно иметь длину контейнера

9-.10 м. Устройство спускается на бурильных трубах на глубину 370 м.

В бурильные трубы эакачивают водный раствор ОТП (производительность насосов- 6 дм /с), одновременно пода3 вая в него наполнитель, например кожаную стружку, которые, проходя через внутреннюю трубу 3 и обводные патрубки 15, .попадают в поглощающий пласт. Для флокуляции раствора

ОТП в него добавляется раствор хлористого кальция путем вращения бу-: рильных труб и контейнера с заданной частотой.

До начала вращения устройства грузы 13 находятся в положении, показанном на чертеже. При вращении грузы

13, стремясь эа счет центробежных сил отклониться к периферии устройства, перемещают подвижную втулку 9, которая открывает выпускные отверстия 8.. При частоте вращения 2 с " через отверстия 8 вытекает 0,17дм /с

811 4 реагента. Растворы ОТП и хлористого кальция, попадая между лопастями 16, перемешиваются ими и отбрасываются к стенкам скважины. Далее поток жидкости с наполнителем двигается в поглощающие каналы, где заканчивается процесс флокуляции раствора ОТП.

При этом частицы наполнителя связываются между собой образующимися сгустками тампонирующей массы и вместе с нею, уплотняясь, создают гидронепроницаемый и неразмываемый экран.

По окончании операции устройство поднимают, а в скважину спускают долото для дальнейшего ее углубления.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять »»амыв наполнителей на жидкости, флокуляция которой осуществляется непосредственно перед ее подачей в пласт, в течение короткого отрезка времени, равного 30-120 с; регулировать дозировку вводимого в жидкость реагента в широких пределах без каких-либо конструктивных изменений устройства, а при необходимости обеспечить дискретность подачи реагента, что расширяет границы его использования при изоляции пластов в скважинах, имеющих различные геолого-технические условия бурения; испольэовать его в качестве тампонажного устройства ь для приготовления БСС непосредственно в зоне поглощения.