Гидравлический активатор-вибратор

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

<в791914

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 } Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170478 (21) 2605541/22-03 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллетень Nо 48

Дата опубликования описания 30. 12. 80 р1) м. к.

E 21 В 21/00

Государствениый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (53) УДН 622.243. .144.2(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г.Ясов, Н.И.Орынчак, Б.И.Навроцкий и Я.М.Данилюк (71) Заявитель

Ивано-франковский институт нефти и газа (54 ) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР-ВИБРАТОР

Изобретение относится к устройст вам, применяемым при цементировании скважин °

Известен гидравлический вибратор, в котором рабочая жидкость подводит- 5 ся к вибратору по насосно-компрессорным трубам (1(.

Недостатком данного устройства является низкая степень воздействия на призабойную зону скважины. 30

Наиболее близким техническим решением является гидравлический активатор-вибратор, включающий полый шпиндель с окнами для подвода тампонажного раствора с установленными на нем 15 верхним и нижним направляющими аппаратами с сопловыми выходами, выполненными под углом к его торцовой плоскости, и опорную втулку с вращающимся торцовым прерывателем (Д. 20

Недостатком данного устройства является невысокая степень использования гидравлической мощности потока раствора на перемешивание и акти-. вацию. 25

Целью изобретения является повышение эффективности активации частиц тампонажного раствора за счет обеспечения возможности соударения пото.ков. 30

Поставленная цель достигается тем, что гидравлический активатор-вибратор снабжен кожухом с щелевидными прорезями, расположенными против торцового перерывателя, выполненного из двух частей, установленных с возможностью вращения относительно друг друга, причем сопловые выходы верхнего и нижнего направляющих аппаратов имеют противоположное направление и количества их не равны, а с целью предотвращения зашламления сопловых выходов направляющих аппаратов в шпинделе концентрично расположена перфорированная втулка.

На фиг. 1 изображена конструкция гидравлического активатора-вибратора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Гидравлический активатор-вибратор состоит из переводника 1 с предохранительными диафрагменными клапанами

2, верхнего 3 и нижнего 4 направляющих аппаратол, посаженных вместе с опорной втулкой 5 на шпиндель 6. Верхний 7 и нижний 8 прерыватели, гумированные изнутри, разделены осевой опорой 9 с манжетой 10. Отверстия шпинделя перекрыты перфорированной втулкой 11, в нижней части которой имеется седло для удержания шара 12.

791914

В исходном положении перфорированная втулка удерживается среэаемыми штифтами 13. В продольный паз перфорированной втулки входит центрирующая шпилька 14, предотвращающая угловое смещение отверстий при движении втулки вниз. На нижний направляющий аппарат 4 навинчен защитный кожух 15 с щелевыми прорезями и в верхней части приварен к переводнику 1. Стопорение направляющих аппаратов 3 и 4 относительно шпинделя 5 и переводника 1 осуществляется штифтами 16, 17 и стопорным кольцОм 18. Необходимая герметизация достигается установкой уплотнительных колец 19-21.

Работа гидравлического активатора-вибратора заключается в следующем.

Гидравлический активатор-вибратор устанавливается в нижней части обсадных колонн. При спуске колонны промежуточные промывки и промывка перед цементированием колонны осуществляются через центральный канал перфорированной втулки 11. Втулка

11 предохраняет отверстия направляющих аппаратов от зашламления при промывке..Перед закачкой тампонажного раствора в колонну сбрасывают шар 12, который садится в седло перфорированной втулки 11. При этом повышается давление, срезаются штифты

13, сов..ещаются верхнйе и нижние отверстия перфорированной втулки 11 с соответствующими отверстиями шпинделя. Тампонажный раствор, выходя

-

Последние, встречаясь между собой, интенсивно перемешиваются и активируют цементные частицы, что увеличивает полноту использования их вяжу@их свойств и повышает гомогенность гампонажного раствора.

При вращении прерывателей происходит периодическое перекрытие сопловых выходов направляющих аппаратов 3 и 4 торцовыми шиберами прерывателей 7 и 8, что приводит к возникновению гидродинамических импульсов давления, которые способствуют увеличению сцепления тампонажного камня с обсадной колонной и стеной скважины.

Кроме того, веерообразные потоки тампонажного раствора периодически ударяются о стенки кожуха, допол"нительно активируя цементные частицы.

Активированный и перемещенный таким способом тампонажный раствор через щелевые прорези защитного кожуха 15 выходит в заколонное пространство.

В случае выхода из строя или остановки прерывателей 7 и 8 в переводнике 1 предусмотрена установка диафрагменных клапанов 2.

При повышении давления диафрагмы срезаются, открываются отверстия, и цементирование проходит обычным способом.

Формула изобретения

1. Гидравлический активатор-виб20 ратор, включающий полый шпиндель с окнами для подвода тампонажного раствора с установленными на нем верхним и нижним. направляющими аппаратами с сопловыми выходами, выполненЯ5 ными под углом к его торцовой плоскости, и опорную втулку с вращающимся торцовым прерывателем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности активации частиц тампонажного раствора за счет обеспечения возможности соударения потоков, он снабжен кожухом с щелевидными прорезями, ррсположенными против торцового прерывателя,причем последний выполнен иэ двух частей, установленных с воэможностью вращения относительно друг друга, а сопловые выходы верхнего и нижнего направляющих аппаратов имеют противоположные направления.

2. Активатор-вибратор по п. 1, отличающийся тем, что количество сопловых выходов верхнего направляющего аппарата не равно количеству сопловых выходов нижнего д5 направляющего аппарата.

3. Активатор-вибратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения эашламления сопловых выходов направляющих аппаратов, в шпинделе концентрично расположена перфорированная втулка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гадиев С.М. Использование ви55 брации в добыче. нефти. М., "Недра", 1977, с. 145.

2 ° Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. M., "Недра", 1977, с. 146-147.

791914

Фиг. 4

Фиг. 2

Составитель Е. Молчанова

Редактор Д.Павлова Техред М.Петко Корректор M.нигула

Заказ 9415 32 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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