Опалубочный снаряд

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОййС (Е

ИЗОБРЕТЕЙ КЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 75ОО42 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.07.78 (21) 2641080/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл з, Е 21 В 33/13

Гесудзрствекимй кюмктет

СССР ка девам кеебретеккк к еткркткй

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень №27 (53) УДК 622.245..42 (088.8) Дата опубликования описания 28.07.80 (72) Авторы изобретения

В. Г. Решетников и В. Ф. Стариков

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель

54) ОПАЛУБОЧ11Б1Л C HAP 9Ä

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их беструбиого крепления.

Известен опалубочный снаряд для крепления скважин, включающий двухрядную опалубку с упругоэластичной наружной трубой, которая расширяется при прокачке цементного раствора в кольцевое пространство и сокращается после снижения давления с образованием зазора, достаточным для извлечения опалубки из скважины после затвердевания цементного раствора (1(.

К недостаткам устройства относится нестабильность формы и размера эластичной опалубки, что исключает ее применение в качестве формирующего элемента для образования кольцевой оболочки при подъеме с вращением.

Наиболее близким предлагаемому опалубочный снаряд для беструбного крепления скважин включает корпус, соединительные переводники с каналами и расположенную внутри корпуса заливочную трубу (2(.

Недостатком известного снаряда является неизменность наружного диаметра элемента, формирующего крепящую кольцевую оболочку, что приводит к потере диаметра скважины в интервале крепления.

Цель изобретения — повышение надежности работы снаряда в скважинах различ. ного диаметра за счет возможности изменения его габаритов при сохранении жесткости формирующих опалубку элементов.

Указанная цель достигается тем, что опалубочный снаряд снабжен несущей, подвижной и опорной тр>бами, расположенными коаксиально между заливочной труто бой и корпусом, который выполнен из продольных, заходящих одна за другую пластин, соединенных рычагами на шарнирах с опорной и подвижной трубами, и механизмом поворота подвижной трубы, управляю15 щей пластинами корпуса, причем несущая труба выполнена с башмаком в нижней части.

Механизм поворота подвижной трубы снабжен кожухом, размещенным ниже корпуса, и выполнен в виде полого поршня н

2о толкателя с пальцами, под которые выпол. нены косые пазы на боковой поверхности подвижной трубы, причем нижняя внутренняя часть поршня образует с башмаком не сущей трубы рабочую, а нижняя наружная

11оверхйос 1 ь йорйнй и кожух — накопитель ную камеры.

Корпус снабжен снаружи эластичной оболочкой.

На фиг. 1 и 2 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг, 3 — — то же, поперечный разрез (пунктирной линией показан наружный размер опалубочного снаряда в рабочем положении).

Продольные пластины 1 шарнирна крепятся с помощью ведущих и ведомых рычагов 2 к опорной трубе 3 и к подвижной трубе 4, проворачиваюшейся на определенный угол. В косые пазы 5 подвижной трубы входят пальцы 6 толкателя 7, соединенного срабочей камерой 8,,башмак 9 которой неподвижно закреплен на несущей трубе 10. Рабочая жидкость попадает в рабочую камеру по заливочной трубе 11. Внутренняя полость несущей трубы соединяется с кольцевым пространством скважины с помощью канала 12. По этой полости и каналу происходит переток бурового раствора из участка скважины, находящегося. над продольными пластинами, к участку под ними, чем исключается поршневание при подъеме опалубочного снаряда в процессе образования кольцево 1 оболочки. Возврат толкателя в исходное положение осуществляется за счет упругости сжатого в накопительной камере 13 воздуха.

Снаружи продольные пластины охватываются сплошной эластичной оболочкой 14, Все полости внутри опалубочного снаряда заполнены масляной средой, избыток которой (при уменьшении наружного диаметра опалубочного снаряда) перетекает в полость накопительной эластичной емкости 15.

Каждая продольная пластина шарнирно крепится с помощью ведомого рычага к опорной трубе 3 и ведущего рычага — к подвижной трубе 4. В каждом сечении крепят по паре пластин.

Опалубочный снаряд работает следующим образом.

В интервале крепления в рабочую ..каме ру 8 подают под давлением масло, что приводит к перемещению вниз поршня и соединенного с ним толкателя 7. Двигаясь продольно, пальцы 6 толкателя, помещенные в косые пазы 5 трубы 4, вызывают ее проворачивание и движение рычагов 2, а следовательно, и пластин 1, которые в конце рабочего хода камеры занимают положение по окружности.

Перемещаясь в процессе рабочего хода вниз. рабочая камера сжимает воздух в накопительной камере 13.

По окончании операции по креплению давление масла снижают и рабочая камера

8 за счет упругости сжатого в камере 13 воздуха вместе с толкателем 7 и другими вышеуказанными деталями возвраш;ается в исходное положение. При этом наружный диаметр снаряда уменьшается.

Опалубочный снаряд применяют с устройством, содержащим компоненты твердеюшего материала, которое дозирует их, образует из них смесь и равномерно вводит ее в кольцевое пространство.

Образова ние кольцевой оболочки с помощью предлагаемого опалубочного снаряда происходит следующим образом.

Бурение интервала, подлежашего креплению, ведут расширяющимся долотом, т. е. диаметр ствола в этом интервале должен превышать диаметр вышележащего участка скважины на выбранную толщину стенки кольцевой оболочки.

После расширения ствола скважины в интервал крепления опускают опалубочный с.-.аряд таким образом, чтобы его рабочая часть с продольными пластинами (опалубка) заняла положение в нижней части расширенного интервала. Затем создают давление в рабочей камере снаряда, чем переводят его в рабочее состояние, при котором продольные пластины занимают положение по окружности, т. е. расширяющаяся часть принимает форму гладкого цилиндра.

В момент начала подъема с вращением в кольцевое пространство, образованное указанным цилиндром и стенками скважины, на уровне его верхней части начинают вводить быстротвердеюший материал, который, отверждаясь в пределах длины цилиндра (расширяющейся части опалубочного снаряда), образует крепящую кольцевую оболочку.

Эффективность работы опалубочного снаряда заключается в его способности изменять свой наружный диаметр от меньшего значения при транспортировке по стволу скважины до большего в рабочем положении при полной стабильности формы и размера опалубки, что позволяет применять снаряд для формирования кольцевой оболочки при подъеме с вращением.

Использование предлагаемого снаряда позволяет также предупреждать и успешно ликвидировать такие осложнения, как поглощения, осыпи и обвалообразования, сужения ствола из-за набухания глин и т. д., при сохранении в интервале крепления диаметра вышележащего ствола скважины.

Формула изобретения

1. Опалубочный снаряд для беструбного крепления скважин, включающий корпус, соединительные переводники с каналами и расположенную внутри корпуса заливочную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда в скважинах различного диаметра за счет возможности изменения его габаритов при сохранении жесткости формирующих опалубку элементов, снаряд снабжен несущей, подвижной и опорной трубами, расположен750042 ными коаксиально между заливочной трубой и корпусом, который выполнен из продольных, заходящих одна за другую пластин, соединенных рычагами на шарнирах с опорной и подвижной трубами, и механизмом поворота подвижной трубы, управляющей пластинами корпуса, причем несущая труба выполнена с башмаком в нижней части.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что механизм поворота подвижной трубы снабжен кожухом, размещенным ниже корпуса, и выполнен в виде полого поршня и толкателя с пальцамн, под которые выполнены косые пазы на боковой поверхности подвижной трубы. причем ннжняя внутренняя часть поршня образует с башмаком несущей трубы рабочую камеру, а нижняя наружная поверхность поршня и кожух образуют накопительную камеру.

3. Снаряд по и. I, отличающийся тем, что корпус снаружи снабжен эластичной оболочкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 214455, кл. Е 2! В 33/14, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 180546, кл. Е 21 В 33/13, 1964.

750042

Составитель В. Гришаиов

Редактор А. Маковская Техред К. Шуфрич Корректор М. немчик

Заказ 444 I /1О Тираж 626 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная,