Тампонажный снаряд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 16 ° 02. 81 (21) 3247974/22-03

)св) М gn з

E 21 В 33/13 с присоединением заявки ¹ = (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

)53) УДК 622. 245. 4 (088. 8) Опубликовано 07 09 82.бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07.09 ° 82 (72) Авторы изобретения

В.Ф.Музыка, В.И. Титов и Л.З. Василевский.

Днепропетровское отделение Института)минеральных. ресурсов Министерства геологии Украйнской CCf (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей промышленности, и.может быть использовано для изоляции зон поглощений промывочной жидкости.

Известно устройство, включающее корпус с камерой для ускорителя, поршень, клапан и переходники (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тампонажный снаряд, содержащий корпус с поршнями и камерами для основного компонента и отвердителя, обратный подпружиненный клапан и переходники (2).

Недостаток этих устройств заключается в том, что в результате неточного дозирования основного компонента и отвердителя снижается качество изоляции зон поглощения.

Цель изобретения повышение надежности дозирования основного компонента и отвердителя в заданных соОтношениях.

Поставленная цель достигается тем, что тампонажный снаряд снабжен установленным по оси корпуса валом с дополнительным поршнем на верхнем конце и с верхним и нижним осевым кана.лами, сообщающимися радиальными от верстиями с полостью корпуса под дополнительным поршнем и с камерой основного компонента соответственно, а поршни основной камеры и камеры для отвердителя размещены на валу, причем участки вала, расположенные в камере основного компонента и в камере для отвердителя, выполнень с вин-, товой нарезкой противоположного направления и разным шагом, а верхний конец вала выполнен с винтовой нарез" кой одного направления с винтовой нарезкой на участке вала, расположенном в камере основного Компонента, при при этом полость корпуса над дополнительным поршнем сообщена отверстиями со скважинным пространством, а поршни на внутренней поверхности имеют

2О винтовые нарезки, одинаковые с винтовыми нарезками соответствующих участков вала, и зафиксированы от проворота относительно корпуса.

На чертеже представлен тампонаж25 ный снаряд, общий вид.

Тампонажный снаряд включает в себя верхний 1 и нижний 2 переходники, соединенные корпусом 3, верхнюю 4 и нижнюю 5 шпонки, закрепленные на корпусе

3 болтами 6. В корпусе 3 пр оси уста956751 новлен вал, участок 7 которого в камере 8 для основного компонента вы- .полнен с винтовой поверхностью и ра- диальными отверстиями 9. Поршень 10, расположенный в камере 8 для основного компонента выполнен с соответству- 5 ющей внутренней винтовой поверхностью и уплотнением11,соединительные муфты

12 и13,днище 14 камеры для основного компонента 8, камеру 15 для отвердителя, участок 16 вала, в котором !О выполнен с винтовой поверхностью с. уменьшенным шагом в соответствии с задаваемой пропорцией основного компонента и отвердителя, и противоположным направлением. Поршень 17, расположенный в камере 15 для отвердителя выполнен с соответствующей участку 16 вала внутренней винтовой поверхностью. В камере 15 для отвердителя. расположена втулка 18 и выполнены отверстия 19, а в нижнем переходнике 2 выполнен канал 20 с обратным клапаном 21, пружиной 22 и гайкой 23. В нижней части снаряд имеет нагнетатель 24 со шнековыми лентами 25 и 26, отверстием 27, обрат ным клапаном 28 с пружиной 29 и регулировочной гайкой 30. Верхний конец вала .31 выполнен с верхним осе-, вым каналом 32 с винтовой поверхностью. радиальными отверстиями 33 и пазами З0

34. Поршень 35, расположенный на верхнем конце вала 31,выполнен с соответствующей внутренней винтовой по-. верхностью.

Участок 16 вала имеет нижний осе- 35 вой канал 36. В верхней части корпуса 3 выполнены отверстия 37, сообщающие полость снаряда со скважинным пространством. В переходнике 1 установлена втулка 38 трения, под- 4g жатая опорной гайкой 39.

Тампонажный снаряд. работает следующим образом.

Перед спуском снаряда в скважину его заправляют компонентами жидкой 45 быстросхватывающейся смеси (БСС) и смазкой.

Смазка вводится в отверстия 37 и 19. Далее от снаряда отсоединяются нагнетатель 24, найка 23, пружина 22 и обратный клапан 21. На их место вкручиваются штуцера, соединенные трубками с емкостями основного компонента и отвердителя ° В пазы

34 верхней части вала 31 вводится заправочная рукоятка и вращая ее в соответствующем направлении перемещают поршни 10 и 17 вверх, в результате чего и происходит .засасывание осноцного компонента и отвердителя в камеры 8 и 15. В случае невозможнос- 60 ти производить заправку указанным способом, она производится нагнетанием основного компонента с;помощью малогабаритного ручного насоса с одновременным засасыванием отвердителя, Нагнетатель 24, обратный клапан. 21, пружина 22, гайка 23 возвращаются в исходное положение. Перед спуском снаряда в скажину производится настройка клапана

28 на величину давления столба жидкости, высотой равной величине статического уровня. Снаряд спускают в скважину на бурильных трубах до зоныпоглощения. Включается вращение и производится подача промывочной жидкости.

Промывочная жидкость, пройдя через отверстия 33, давит на поршень

10, который перемещаясь вниз вращает участок 7 вала камеры для основного компонента и жестко связанных с ним участка 16 вала и верхнего конца вала 31. Основной компонент через осевые каналы 36 вала и отверстие 27 подается в скважину. Вытеснение компонентов начинается при созда нии избыточного давления, которое фиксируется манометром бурового насоса и подцерживается постоянным.

Участок 16 вала, расположенный в камере для отвердителя вращаясь, перемещает поршень 17 вниз, подавая отвердитель через канал 20 в скважину.

Вытесненные компоненты БСС смешиваются и полученная смесь задавливается нагнетателем 24 в трещины.

Процесс тампонирования контролируется.по показаниям манометра бурового насоса и, контрольно-измерительной . аппаратуры, регистрирующей величину крутящего момента, осевую нагрузку и вес инструмента.. Например, увеличение крутящего момента и осевой нагрузки (при движении снаряда сверху вниз) свидетельствует о полном перекрытии трещин и о необходимости увеличения скорости подачи снаряда вниз или о прекращении подачи компонентов

БСС в скважину (достигается сбросом давления или включением насоса), если зона тампонирования кончилась.

Тампонирование производится без нарушения гидростатического равновесия в скважине, что способствует удержанию тампонажного материала в трещинах, вблизи ствола скважины, что особенно важно при катастрофических поглощениях. Падение давления на манометре свидетельствует о полном опорожнении контейнеров (поршень 35 находится в крайнем верхнем положении

Наличие вала с .винтовыми поверхностями разных направлений и с разными шагами, с которыми взаимодействуют поршни с соответствующими внутренними винтовыми поверхностями, шпонки, предохраняющей поршни от проворачивания при осевом перемещении и дополнительного поршня, размещенного на верхнем конце вала с винтовой поверхностью тОго же направления, что и

956751 винтовая поверхность части вала камеры, для основного компонента позволяет точно соблюдать пропорцию основного компонента и отвердителя с фиксацией конечного момента тампони.-. рования.

Наличие нагнетателя в виде двух, направленных навстречу друг другу шнеков, позволяет нагнетать тампо-.. нажную смесь в любой точке скважины без создания дополнительного эа- - tO боя, регулировать количество подаваемой смеси и полностью восстанавливать первоначальный диаметр скважины.

Применение укаэанного снаряда поз- 15 воляет сократить время на производство тампонажных работ на 25% и повысить надежность тамнонирования за счет воэможности регулируемого нагнетания смеси на 20%.

Годовой экономический эффект от применения тампонажного снаряда, составляет около 3,5 — 4 млн ° руб.

Формула изобретения

Тампонажный снаряд, содержащий корпус, камеры с поршнями для основного компонента и отвердителя и обратный подпружиненный клапан, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це-.. лью повышения надежности дозирования основного компонента и отвердителя в заданных соотношениях, он снабжен установленным по оси корпуса ва- . З5 лом с дополнительным поршнем на верхнем конце и с верхним и нижним осевым каналами, сообщающимися радиальными отверстиями с полостью корпуса под дополнительным поршнем и с камерой основного компонента соответственно, а поршйи основной камеры и камеры для отвердителя размещены на валу, причем участки вала, расположенные в камере основного компонента и в камере для отвердителя, выполнены с винтовой нарезкой противоположного направления и разным шагом, а верхний конец вала выполнен с винтовой нарезкой одного направления с винтовой нарезкой на-- участке вала, расположенном в камере основного компонента, при этом полость корпуса над дополнительным поршнем сообщена отверстиями со скважинным пространством,а поршни на внутренней поверхности. имеют винтовые нарезки, одинаковые с винтовыми нарезками соответствующих участков вала, и зафиксированы от проворота относительно кор-. пуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тян П.И. Предупреждение и ликвидация поглощений при геологора з в едочном бурении,, М., "Недра", 1980, с. 143-144.

2. Тян П.М. Предупреждение и ликвидация поглощений при геологораэведочном бурении. М., "Недра", 1980, с. 142-143.

956751

Р

ZI гг г7

1I

Ig

14

I8 о

IJ

17

Составитель Е. Молчанова

Редактор И. Касарда Техред М.Коштура Корректор А. Дзятко

Заказ 6548/15 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4