Устройство для повторного тампонажа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП е ТВУ

Союз Советски к

Социапиетичвсиие

Республик

<и 703649 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 12.08.75 (21) 2166505/22-03 с присоединением заявки М—

E 21 В 33/14 йеудерстееииый комитет

СССР йо делам изебретеиий и отерьпий (23) Приоритет— (53) УДК 622.245, .54 (088.8) Опубликовано 15.12.79. Бюллетень Л» 46

Даа опубликования описания 15.12,79

KRJIHBKMHKo П, А, Бродский и М. И. Запевин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (ВНИИГИС) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВТОРНОГО ТАМПОНАЖА

Настоящее изобретение относится к устройствам для цементировайня обсадных труб в скважине, Трубные пластоиспытателн, применяемые в настоящее время для повторного тампонажа громоздки и требуют больших затрат времени и средств для проведения полного цикла работ по цементированию перфорированных участков.

Известно устройство, обеспечивающее закупоривание перфорированного канала после опро бывания пласта в обсаженной скважине 11).

Однако указанное устройство не может применяться для тампонажа ранее псрфорированного участка, либо одиночных перфорированных каналов, пробитых ранее, так как в нем в ка. 15 честве герметизирующего элемента применен башмак с выпускными отверстиями и установка. его точно на перфорироватшый канал невозможна.

Известно также устройство для повторного тампонажа обсадных колонн, опускаемое на кабеле, либо тросе, содержащее корпус, пакеры, впускной и редукционный клапаны, баллоны для тампонирующей смеси и скважинной жидкости н предназначенное для герметизации перфорирова шых отверстий в обсадной колонне (2).

Данное устройство обладает тем недостатком, что эадавливание тампонирующей смеси в перфорированный канал производится без предварительной очистки герметизируемого канала от скважиной жидкости, так как в указанном устройстве соблюдается следующая последовательность операций:

1. После установ и устройства на перфорированный интервал герметизации устья скважины, герметизируется перфорированный интервал путем создания дополнительного давления над устройством при помощи цементировочного агрегата.

2, Задавливание тампонирующей смеси в перфорированные каналы.

3. Сообщение баллона с тампонирующей смесью через затрубное пространство с баллоном для скважинной жидкости.

Под действием созданного перепада давлений тампонирующая смесь будет заполнять сквозные каналы в затрубном пространстве, связывающие оба баллона, при этом депрессия

703649

1О

55

3 йа пласт, способная сорвать глинистую корку со стенки скважины создана не будет, так как образовавшееся пространство со сниженным давлением будет сразу >ке заполняться тампонирующей смесью.

Целью настоящего изобретения является повышение качества тампонажа за счет повьпления качества очистки тампонируемого участка от глинистой корки.

Указанная цель достигается тем, что впускной клапан выполнен в виде дифференциального поршня, образующего большим торцом с корпу- сом устройства камеру, сообщающуюся каналом со скважиной, а полость над торцом сообщается с баллоном для тампонирующей смеси, который соединен с насосом посредством редукционного клапана, а также теь., что редукционный клапан выполнен в виде подпружиненного полого дифференциального поршня с обратным клапаном, образующим с.корпусом камеру, сообщающуюся с баллоном для тампонирующей смеси и пакерами.

На фиг, 1 — общий вид устройства в разрезе; на фиг. 2 — положение узлов при операции очистки тампонируемого канала от глинистой корки и скважинкой жидкости; на фиг. 3— . положение узлов при задавливании тампонирующей смеси; на фиг, 4 — положение узлов прибора при снятии его с интервала.

Устройство состоит из следующих основных узлов: верхней 1 и них<ней 2 частей корпуса с пружиной 3, насоса 4, пакеров 5, датчика давления 6, переключающего штока 7, редукционного клапана 3 с обратным клапаном 9, впускного клапана 10, баллона для тампонирующей смеси 11 и баллона для скважинной жидкости

12, Впускной клапан 10 большим торцом образует с корпусом 2 камеру А, сообщенную каналом В со скважиной, а меньшим торцом сообщен каналом С с бал%оном 11 и далее каналамй D и Е с редукционным клапаном 8. Датчик давления 6 сообщен с впускным отверстием F . Внутренние полости G пакеров 5 каналом Н сообщены с полостью К и С отводным каналом Z. Переключающий шток 7 имеет осевой канал M. Корпус 2 имеет дренажный канал

N и образует с впускным клапаном 10 полость

J, находящуюся под атмосферным давлением.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

В исходном поло>кении (фиг. 1) при спуске переключающий шток 7 находится в верхнем положении, полости и каналы А, В, F, G, Н, Z, М, N находятся под гидростатическом давлении, каналы С, D, Е и баллон 11 находятся под дав лением ниже гидростатического на величину зависящую от соотношения площадей торцов редукционного клапана 8 и усилия пружины 13.

4

Ф

Устройство устанавливается так, чтобы там:лонируемый канал 14 оказался расположенным между пакерами 5 и вкшсчается насос 4, Скважинная жидкость через обратный клапан 9 проходит к переключающему штоку 7 и, поскольку канал М перекрыл, увеличивается перед ним давление, под действием которого переклюющий шток опускается вниз, перекрывая

I дренажный канал N и сообщая насос 4 через канал Н с внутренней полостью G пакеров 5.

Происходит установка пакеров. При достижении необходимого давления в полости редукционный клапан 8, сжимая пружину 13 движется вниз, сообщая насос 4 с каналами О, Е и баллоном 11, в которых начинается подъем давления, При этом давление в полости G будет поддерживаться при помощи редукционного клапана 8 выше чем в баллоне 11 на величину, зависящую от соотношения торцов клапана и усилия пружины 13. При достижении в канале

С давления, действие, которого на торец впускного клапана 10 создает усилие большее, чем действие гидростатического давления на противоположный торец полости А, впускной клапан

10 движется вниз, сообщая своей проточкой каналы F и (}. Поскольку баллон 12 находится под атмосферным давлением, то на пласт создается депрессия равная пластовому давлению, приводящая к срыву глинистой корки и вызову притока из пласта, выносящего из тампонируемой зоны глинистую корку и скважинную жидкость в баллон 12. Насос 4 выключается. датчик давления 6 сигнализирует о изменении давления в канале F . При стабилизации давления, свидетельствующего о заполнении баллона

12 насос 4 включается и, повышая давление в баллоне 11, передвигает впускной клапан 10 далее вниз. При этом канал С сообщается с каналом F и тампонирующая смесь из балло- на 11 поступает в канал 14, задавливая поступивший из пласта флюид в пласт. Поскольку стенка скважины очищена от глинистой корки, то флюид свободно принимается пластом и обеспечивает хорошее качество тампонажа, Об < окончании процесса тампонажа судят по началу резкого роста давления в канале F, свидетельствующего о полном замещении флюида тампонирующей смесью. Насос 4 включают и дают натяжение кабелю 15. Верхняя часть корпуса 1, сжимая пружину 3 движется вверх, увлекая за собой переключающий шток 7, который своей проточкой сообщает каналы Z u N. Происходит стравливание давления из полости G пакеров 5 и подъем устройс=ва на поверхность.

Очистка тампонируемого участка от скважинной жидкости и глинистой корки обеспечивает

<высокое качество тампонажа. ью6

703649

Формула изобретения

1. Устройство для повторного тампонажа на картонажном кабеле, содержащее корпус, пакеры, впускной и редукционныч клапаны, баллоны для тампонирующей смеси и скважинной жидкости, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения качества тампонажа за счет повышения качества очистки тампонируемого

10 участка от глинистой корки, впускной клапан выполнен в виде дифференциального порппгя, образующего большим торцом с корпусом уст- ройства камеру, сообщающуюся каналом со сква- жиной, а полость над меньшим торцом сообщает. ся с баллоном для тампонируюшсй смеси, кото..

1 рый соединен с насосом посредством редукционного клапана., 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что редукционный клапан выполнен и виде подпружиненного полого дифференциального порпщя с обратным клапаном, образующиМ с корпусом камеру, сообщающуюся с баллоном для тампонирующей смеси и пакерами, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ И 3121459, кл. 166-3, опублик. 1964, 2. Отчет ВУФЦНИИГеофиэики по теме 2/64

"Обеспечение эффективного применения опробынателсй пластов на кабеле и средств контроля и улучшения тампонажа скважин в районах работ второго гидрогеологического управления, т, 1, 1964, с. 69-84 (нрототип).