Устройство для нагнетания воды в скважину

 

Союз Советсиик

Социалистические

Респттбяим

О П И С А Н И Е ()926247

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлеио08.09.77 (21) 2523879/22-03 с присоединением заявки М (23 } Ориорнтет

Опубликовано 07.05.82..Бюллетень Фю 17

Дата опубликования описания 07,05.82 (51)M. Кл.

Е 21 В 43/12

Гасударственный комитет

СССР ео делам изебретенкй и открытий (53) УЯК622.245..7 (088.8) (72) Авторы изобретения с

1

f l

И. М. Кононов и Г. И. Кривобоков (7l ) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ВОДЫ

B СКВАЖИНУ

Изобретение относится к устройствам шя разобшения ин тервапов буровых сква- .1 жин при проведении фильтрационных ис следований в них во время инженерногеологических и гидрогеологических изысканий для гиа роте кннче ского ст роительS ства, а именно к тампонам или пакерам домкратно-винтового действия дпя опытных нагнетаний воды в скважины с уровнемерной 1рубой для контактного замера то уровня нагнетаемой воды.

Известно устройство для нагнетения воды в скважину, включаюшее колонну труб, уплотнительный элемент и полую тягу (1Я

Оанако это устройство не позволяет проводить откачки для установления фильтрационных характеристик горных пород в исследуемом интервале скважины.

Известно также устройство для нагнетания воды в скважину, содержащее внутреннюю и наружную колонну труб, шток, на котором установлен уплотни тельный элемент и навинчена нажимная.муфта(23.

Однако известное устройство не дает возможности проведения прокачки и каких-либо откачек из отделенного тампоном интервала. скважины, так KQK внутрь наружной колонны труб нельзя опустить ,ни эрлифт, ни штанговый ипи погружной насос, нельзя провести желонирование или свабирование жидкости из скважины.

Наличие внутри тампонного штока тяговых труб увеличивает его диаметр и диаметр всего устройства, а это вынуждает бурить при изысканиях скважины увеличенного диаметра, что значительно ухудшает этнтомические показатели бурения, особенно при испопьзовании алмазных буровых инструментов.

Цель изобретения — освобождение внешней колонны труб от внутренней для спуска необходимого для исследования оборудования.

Поставленная цель цостигается тем, что устройство снабжено опорной втулкой, жестко связанной с наружной колонной труб, а внутренвяя колонна труб уо

3 92624 тановлена с возможностью отсоединения от нажчмной муфты, причем между внутренней колонной труб и нажимной муфтой установлено уплотнение.

5 для производства прокачки в целях очистки исследуемого интервала скважины и лучшего вскрытия водопроводящих пор и трещин в стенках части скважины, изолированной от других интервалов скважины, внутренняя колонна труб 11 после монтажа устройства отсоединяется и извлекается на поверхность вместе с рожковым ключом 10, а внутрь колонны труб 6 опускается водоподьемное устройство — эрлифт, штанговый или погружной насос, и т.п. Можно также провести тартание жидкости желонкой. По окончании прокачки внутренняя уровнемерная колонна труб 1 l снова опускается до нажимной муфты. Производство откачек различными способами при поднятой на поверхность внутренней колонне труб 11 пояснений не требует. йля проверки герметичности установки устройства в скважине повышенным давлением и при. переходе на нагнетание повышенным, давлением, когда уровень нагнетаемой жидкости находится выше среднего среза уровнемерной колонны труб 11 и когда замер величины давления воды необходимо производить по манометру, рожковый ключ 10 опускается до входа рожков в нижнюю часть вырезов в нажимной муфте 8, т.е. до контакта нижнего торца рожкового ключа 10 с уплотнением 9 в опорном гнезде нажимной муфты 8 и весом уровнемерной колонны труб 11 прижимается к уплотнению 9. Этим достигается герметичность разъемного соединения, что можно проверить по положению уровня жидкости внутри колонны труб 6 при подаче жидкости насосом по колонне труб 11, на поверхности присоединяется нагнетательная линия от насоса с манометром.

На фиг. 1 изображен тампон, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

Устройство содержит шток 1 с приваренным к нему нижним опорным кольцом щ

2. Ha штоке размещены уплотнительный элемент, состоящий из колец 3 из рези ны, разделенных металлическими шайбами 4. Имеется опорная втулка 5 на нижнем конце наружной колонны труб 6, упор- 5 ный подшипник 7 для уменьшения трения вращения между нажимной муфтой 8 и опорной втулкой 5. Нажимная муфта 8 имеет в верхней части два симметрично расположенных фигурных выреза и уплотнение 9 в опорном гнезде, с которыми взаимодействует рожковый ключ 10 на нижнем конце внутренней колонны труб

11, Имеются также распорные рессоры

12, присоединенные к шпилькам 13 на тампонном штоке 1 гайками 14.

Нажимная муфта 8 сжимает кольца 3 через упорный подшипник 7 и опорную втулку 5 при навинчивании ее на шток

1, имеющий в верхней части винтовую нарезку, аналогичную нарезке на нажимной муфте 8. Шток может перемещаться в осевом направлении и поворачиваться в опорной втулке 5. Наружная и внутренняя колонны труб 6 и 11 выходят на по35 верхность и открыты, однако верх наружной колонны труб может быть оборудован оголовком — тройником.

Устройство работает следующим образом.

На наружной колонне труб 6 шток 1 с присоединенными к нему деталями опускается в скважину на заданную глубину.

Затем опускается внутренняя колонна труб 11 с рожковым ключом 10. движениями колонны труб 11 с поверхности рожковый ключ 10 соединяется с нажимной муфтой 8 рожками в вырезы и вращением труб ll нажимная муфта 8 навинчивается далее на шток l, сжимая через опорную втулку 5 резиновые кольца. Распорные рессоры 12 в это время удерживают шток от свободного поворота до момента разжима колец 3 в стенки скважины. Сжатые кольца раздаются

55 вширь и плотно облегают как стенки скважины, так и шток, отделяя нижний интервал скважины от верхних. Затем рожковый

7 4 ключ может быть отсоединен от нажимной муфты 8 и приподнят на трубах 11.

Наливом воды в наружную водонагнетательную колонну труб 6 повторяется герметичность установки уплотнительного элемента — по положению уровня воды снаружи этих труб. В положительном случае проводится опытное нагнетание воды в исследуемый интервал скважины по общепринятой методике. Замер уровня нагнетаемой воды для поддержания его в заданном значении производится по внутренней колонне труб 11. При необходимости, например для замера положения статического уровня воды перед нагнетанием, уровнемерный прибор может быть опушен даже ниже штока, 5 9

При демонтаже рожковый ключ 10 вводится в соединение с нажимной муфтой 8, вращением в обратную сторону она свинчивается со штока 1, но не полностью. Осевыми движениями рож кового ключа, когда рожки заведены в боковую часть вырезов, шток раскаживается вверх и вниз дпя лучшего освобождения колец 3, так как сжатые кольца могут сильно деформироваться, изменять свою форму,- особенно при неровных стенках скважины и в трещинватых породах, и без расхаживания не восстановить свою первоначальную форму и положение на штоке. Затем рожковый кпюч выводится из зацепления и вместе с внутренней колонной труб 11 поднимается на поверхность, вслед за этим поднимается и наружная колонна труб со штоком и остальными деталями устройства.

Формула из обре тения

Устройство дпя нагнетания воды в скважину, содержащее внутреннюю и на26247 ь .ружную колонну; чуб, шток, на котором, установпен уплотнительный элемент и навинчена нажимная муфта, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью освобождения внешней колонны труб от внутренней для спуска необходимого для исследования оборудования, устройство снабжено опорной втулкой, жестко связанной с наружной колонной труб, а внутренняя

11 копонна труб установлена с возможнос тью отсоединения от нажимной муфты.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что между внутренней копонной труб и нажимной муфтой устаИ новпено уплотнение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

34 271455, кл. Е 21 В 33/12, 1968.

2. Справочник гидрогеолога под общей редакцией М. Е. Альтовского. Гос- геолтехиздат, 1962, с. 379-380 (про. тотип),