Тампонажное устройство

 

Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет новысить качество нереме1нивания компонентов смеси. Устройство содержит двухкамерный цилиндр (Ц) 1 с перегородкой 2. в вер.хней части (ВЧ) которо1Ч) установлен дополнительный Ц 3 с (ioKOBbiMH отверстия.ми 4, а в нижней части (НЧ) -, пробка 30. Внутри Ц 1 помещен толкатель 5с центральным каналом 6 и кольцевой канавкой 7 в НЧ. Под пей разменхепы лопасти 8 с отверстиями 9. Йричем ВЧ тол (Л 1 со СП СП нр СП k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1357545 А 1 ги 4 E 21 В 33 132 у д(вЯ@, Я И

1,. Я (4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4004310/22-03 (22) 07.01.86 (46) 07.12.87. Бвл. № 45 (7I ) Забайкальский комплексный научно. исследовательский институт Министерства геологии СССР (72) A. Б. Мержеевский, 10. Ф. Блохин и С. А. Омельяненко (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 371339, кл. В 2! В 33/14, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1097777, кл. E 21 В 33/132, !983.

11

16

"4 и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Б,га

19

25 в

1 5

- в

6О м (54) ТАМГ10НАЖ НОВ УСТР011(.TÂÎ (57) Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет повысить h

Устройство содержит двухкамерный цилиндр (Ц) 1 с перегородкои 2, в верхней части (ВЧ) которого установлен дополнительный Ц 3 с боковыми отBcðñòèÿìè 4, а в нижней части (11Ч) - пробка 30.

Внутри Ц помсlllc H толкатель 5 с центральным каналом 6 и кольцевой канавкой 7 в НЧ. Под ней размегцены лопасти 8 с отверстиями 9. (lричем ВЧ тол1357545 кателя 5 выполíE .Ilà в виде поршня 10 с клапаном 11, расположенного в LI, 3. 11oä перегородкой 2 установлен поршень 12 для вытеснения смеси с фиксаторами !3. С ВЧ двухкамерного Ц 1 связан шаровым замком 15 1олый шток 17, имеющий радиальные отверстия 24 B НЧ, выполненной в виде поршня 23. Он размещен в ВЧ допол нительного Ц 3. Промывочная жидкость поступает под поршень 10, и толкатель 5 выдавливает отвердитель из Ц 3 в Ц 1. При

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к тампонажным устройствам для установки искусственных, мостов и изоляции пог.н>1цBII>IIIHx горизонтов в скважинах. ч

Целью изобретения является повы1пеllll1> качества компонентов перемешивания смеси в скважине.

На фиг. 1 представлено там1гонажное устройство, общий вид; на фиг. 2 -- сечеIHc А А а фиг. 1; на фиг. 3 — сече. ние Б — Б IIa фиг. 1; на фиг. 4 -- сечение  — В на фиг. 1; на фиг. 5 -- се чение à — Г на фиг. 1.

Тампонажное устройство содержит двух камерный цилиндр 1 с перегородкой 2, в ко тором коаксиально расположен дополнительный цилиндр 3 с боковыми отверстиями 4.

Внутри двухкамерного цилиндра 1 помещен толкатель 5 с центральным каналом 6, нижняя часть толкателя снабжена кольцевой канавкой 7 и под ней наклонными 20 лопастями 8 с отверстиями 9, сообщающимися с це1ггральным каналом 6, а верхняя выполнена в форме поршня 10, снабжена обратным клапаном 1! и расположена в дополнительном цилиндре 3. Под перегородкой 2 двухкамерного цилиндра 1 установлен поршень 12 для вытеснения смеси с фиксаторами 13. Поршень для вытеснения смеси 12 находится от перегородки 2 на расстоянии, образуя пространство по объему равное объему дополнительного цилиндра 3, которое сообщается через отверстия 14 со скважиной. В верхней части двухкамерного цилиндра 1 расположен стопор в виде шарового замка 15 с пружиной 16, взаимодействук>щий с полым штоком !7, и крышка 18, а также выполнены отверстия 19 и 20. Между шаровым замком 15, крышкой 18 и торцом двухкамерного цилиндра 1 образована полость 21, сообщак>щаяся через отверстия 20 с внутренней полостью двухкамерного цилиндра !. Полый шток 17 40 этом поршень 10 . вытесняет размещенную выше него жидкость в скважину. При остановке толкателя 5 давление в Ц 1 и 3 растет и действует на замок 15. Далее перемещают шток 27 и жидкость через отверстия 24 поступает в LI, 3. При этом Ц 1 и

3 перемешаются. )Кидкость из НЧ двухкамерного Ц 1 разрушает фиксаторы 31.

Давление в устройстве сбрасывается, а замок 15 фиксирует Ll, . 5 ил. имеет центральнblé канал 22, при этом нижняя часть полого штока 17 выполнена в форме поршня 23 и снабжена радиальными отверстиями 24. В верхней части полого штока 17 установлены подвижная втулка 25 с боковыми прорезями 26, переходник 27 и выполнены сливные отверстия 28 с кольцевой канавкой 29. В нижней части двухкамерного цилиндра установлены пробка 30 и фиксаторы 3!.

Устройство работает следующим образом.

Тампонажное устройство соединяют с колонной бурильных труб через переходник 27, при этом нижняя часть двухкамерного цилиндра 1 заполнена вяжущим компонентом, а дополнительный цилиндр 3 — отвердителем. При дохождении до интервала постановки искусственного забоя в устройство 110;I, давлением подают промывочную жидкость. Так как сливные отверстия 28 перекрыты втулкой 25, то жидкость поступает через канал 22 и радиальные отверстия 24 полого штока 17, боковые отверстия 4 дополнительного цилиндра 3, зазор между цилиндрами и 3 под поршень 10 толкателя (путь жидкости указан на фиг. 1 стрелками) . Давлением жидкости толкатель 5 перемещается в верхнее положение, происходит выдавливание отвердителя из дополнительного цилиндра 3 через обратный клапан 11, центральный канал 6 и сообщающиеся с ним отверстия 9 в лопастях 8 в нижнюю часть двухкамерного цилиндра .

В момент хода толкателя 5 наклонные лопасти, перемещаясь в вязкой среде, совершают вращательное движение, таким образом происходит принудительное перемешивание отвердителя с вяжущим компонентом равномерно по всему объему нижней части двухкамерного цилиндра 1. При вытеснении отвердителя из дололнительного цилиндра 3 в двухкамерный цилиндр 1 происходит также перемещение поршня 12 для вытеснения смеси вверх на величину обьема поступившего отвердителя, при этом про1357545

Фор 1(у.га ггзооретени:! мывочная жидкость, находя!цаяся выц!( поршня 12 для вытеснения смеси, вытесняется в скважину через отверстия 14, и в верхнем положении осуществляется связь поршня для вытеснения смеси 12 с толкателем 5, так как фиксаторы 13 разместятся в кольцевой канавке 7 толкателя 5. По окончании движения толкателя 5 происходит рост давления промывочной жидкости в полости цилиндров 1 и 3, а также в полости 21, в которую жидкость поступает через отверстия 20.

Давление воздействует на торцовую поверхность шарового замка 15, сжимая пружину 16, в этот момент прерывается связь между цилиндром и штоком 17, и под действием давления крышка 18 отходит вверх, открывая отверстия 19 для сброса жидкости в скважину. Падение давления фиксируется !lo манометру и означает окончание процесса смешивания вяжущего компонента с отвердителем. Далее, не выключая насос, устройство ставят на упор (при устройстве искуccTBcHHQIQ забоя в расчетном интервале ствол скважины перекрывают механической пробкой), перемещают полый шток 17 относительно двухкамерного цилиндра 1. При этом радиальные отверстия 24 полого штока 17 переместятся в герметичную полость дополнительного цилиндра 3 и, таким образом, промывочная жидкость будет поступать в эту полость. Г!од действием давления дополнительный цилиндр 3, а соответственно и двухкамерный цилиндр

1 начнут перемещаться относительно полого штока 17, при этом жидкость, находя-! цаяся в обоих цилиндрах, вытесняется через отверстия 19 в скважину, а смесь из нижней части двухкамерного цилиндра 1, воздействуя на пробку 30, разрушает фиксаторы 31, выдавливает ее и вытесняется на механическую пробку. В дальнейшем при движении двухкамерного цилиндра 1 вверх втулка 25 будет сме!цена и прорези 26 совместятся с отверстиями 28 полого штока 17, вместе с этим также произойдет смещение вниз крышки 18 и произойдет сброс давления в устройстве, что явится сигналом об окончании выдавливания смеси. При этом шаровой замок 15 замкнет через кольцевую канавку 29 двухкамерный цилиндр 1, т.е. устройство будет зафиксировано в сложенном состоянии.

В C;1) (BC HC !10, ьзов(1 и и я l(T!)()IICTI3(I для ликвидации зон поглощения промывоч!н)й жидкости, укрепления стенок скважины в псу с т 0 и ч и в ы х и 0 р О д а х д л Я 0 б е с и (. ч (. H I I H с м (н (ння полого штока 17 0THocHT(льно до!п)лнительного нилин.(j) I 3 необхо (нхго произвести быстрый спуск снаряда. В эт(гг 3!0мент за счет гидравлического подпора H!)()мывочной )I(II(l(ocTH B HII)I(H)olo TOPI(()133 K) часть устройства произойдет смещение H()лого штока 7 относительно двухкамернюr0 цилиндра и радиальные отверстия 24 переместятся в полость дополнитсльног0 цилиндра 3. Далее порядок работы устройства аналогичен описанному.

Тахгпонажное устройство. содержа ще( двухкамерный цилиндр с перегородкой, поршнем для вытеснения смеси и пробкой в нижней части, полый шток с радиальными отверстиями в нижней части, связанный шаровым замком с верхней частью двухкамерного цилиндра, и толкатель с поршнем в верхней части и лопастями в нижней, установленный в двухкамерном цилиндре с возможностью осевого перемещения, отличаюи(ееся тем, что, с целью павы!пения качества перемсшивання компонентов смеси. оно снабжено дополнительным цилиндром, установленным в верхней части двухкамерного цилиндра. а поршень для вытеснения смеси, установленный 1103 перегоро lкой в нижней части дополнительного цилиндра, снабжен фиксаторами, при этом поршень толкателя разме!цен 13 нижней части дополнительного цилиндра и выполнен с обратным клапаном, а толкатель имеет центральный канал и канавку над лопастями для взаимодействия с фиксаторами поршня для вытеснения смеси в г>ерхнсх! положении толкателя, причем нижний конец полого штока выполнен в виде поршня, размещенного в верхней части дополнительного цилиндра, а лопасти выполнены с отверстиями, гидравлически связанными через центральный канал толкателя и обратный клапан поршня толкателя с полостью дополнительного цилиндра, а последний выполнен с боковыми отверстиями, сообщающимися в исходном положении с радиальными отверстиями полого штока.

I:Г

Составитель Л. Кондратснков

Редактор С. ГIатрушева Техред И. Всрсс Корректор Н. Король

Заказ 5497/29 Тираж 533 Г1одписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР но делам изобретений и открыл нй

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4