Тампонажный снаряд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>972048 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 2М 481 (21) 3278811/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 071182 (Л)м К .

Е 21 В 33/138

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{5Я) УДК 622. 245, .42 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. A. Кичигин и A. A. Марьин (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к бурению, в частности к тампонажным снарядам для изоляции зон поглощения и уста новки мостов в скважинах.

Известен снаряд для тампонирования скважин, который состоит из переходника, трубы, ниппеля, башмака, диафрагмы, поршня, обратного клапана и пружины (1).

Недостатком этого снаряда является невозможность использования его для порошкообраэных быстросхватывающихся тампонажных материалов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является тампонажный снаряд для изоляции зон поглощения и установки мостов в скважинах, включающий корпус, установленный в нем поршень, легкоразрущаемые контейнеры с сухим тампонажньм материалом, размещенные под поршнем, и башмак, в осевых карманах которого установлены Ножи (2).

Однако такой снаряд имеет следующие недостатки: невозможность точного определения окончания процесса голного выдавливания эластичных контейнеров с порошкообразным тампонажньм материалом, невозможность уравновешивания пластового и гидростатического давления столба жидкости ! при подъеме снаряда из скважины, не-, качественное затворение порошкообразньх тампонажных материалов из-за невозможности вращения снаряда в момент выдавливания этих материалов, невозможность применения снаряда для тампонирования сухих скважин по причине невозможности подлива промывочной жидкости для затворения порошкообразного тампонажного материала, невозможность применения этого снаряда в скважинах малого диаметра из-за малой разницы площадей поршня и бурильной трубы— все это приводит к низкой надежности работы снаряда и низкому качеству изоляции зон поглощения.

Цель изобретения — повышение надежности контроля за выдавливанием контейнеров из снаряда.

Поставленная цель достигается тем, что поршень выполнен со сквозным осевым каналом и снабжен разме2з щенным в этом канале подпружиненным относительно него обратным клапаном, выполненным в виде штока с продольными проточками по его длине, фиксатором, размещенным в верхней части

30 штока, и запорным элементом, взаимо972048 действующим с контейнерами, диаметр которого меньше диаметра осевого канала башмака, На фиг,l изображен снаряд, общий вид; на фиг.2 — сечение А-A на фиг.l; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг..l.

Тампонажный снаряд состоит из корпуса 1, поршня 2, который выполнен со сквозным осевым каналом под осратный клапан 3, который имеет пружину 4, запорный элемент 5 и шток б с фиксатором 7. Запорный элемент

5 установлен в нижней части поршня

2 с воэможностью взаимодействия с легкоразрушаемыми кснтейнерами 8, заполненными сухим тампонажным материалом. При этом запорный элемент выполнен с диаметром, меньшим осевого канала 9 башмака 10, в котором установлены ножи 11. Шток б выполнен с продольными проточками 12. по длине, превышающей высоту поршня

2. В башмаке снаряда установлена заглушка 13 °

Тампонажный снаряд работает следующим образом.

На устье скважины корпус 1 заполняют жидкостью и в нее спускают контейнеры 8 (например, из полиэтилена) с предварительно уплотненным до нужной плотности сухим порош-. кообразным быстросхватывающимся тампонажным материалом, После полного заполнения корпуса контейнерами вставляют поршень 2 с обратным клапаном до упора в последний контейнер. Затем снаряд опускают на трубах в нужный интервал скважины. Через трубы с помощью насоса нагнетают жидкость внутрь корпуса над поршнем

2 и .одновременно вращают тампонажный снаряд. Под действием давления жидкости поршень 2 движется вниз, передавая одновременно давление на контейнеры 8 с тампонажным материалом и жидкость, находящуюся в корпусе снаряда, благодаря чему контейнеры не деформируются. После выдавливания заглушки 13 снаряд медленно поднимают вверх., Контейнеры, проходя через ножи 11, разрезаются, а тампонажный материал получает вращательное движение и интенсивно перемешивается с жидкостью, заполняя полный объем скважины, каверн и трещин. В момент остановки поршня

2 в башмаке 10 и выдавливания последнего контейнера с тампонажным мат риалом клапан движется вниз до упора фиксатора 7 в поршень 2, пропуская жидкость через проточки 12, имеющиеся на штоке б, при этом давление на манометре насоса резко падает, что является сигналом полного выдавливания тампонажного ма териала. После этого вращение снаря- . да и подачу жидкости прекращают.

Клапан 3 под действием сжатой пружины 4 возвращается в свое первоначальное положенйе. Затем этим же снарядом производят уплотнение (трамбование) затворенной бысгросхватывающейся тампонажной смеси в поглощающий пласт.

Предлагаемое устройство позволяет

10 точно определить окончание процесса полного выдавливания порошкообразного быстросхватывающегося тампонажного материала, который при интенсивном перемешивании с жидкостью образует однородную, равномерную, с одинаковыми структурно-механическими свойствами быстросхватывающуюся нетекучую массу, которая, быстро набирая прочность, образует качественный изоляционный мост, Это особенно важно при борьбе с обвалами стенок скважин, катастрофическом и полном поглощениях промывочной жидкости. устройство позволяет также . производить тампонирование сухих скважин, уравновешивать пластовое и гидростатическое давление столба жидкости при подъеме снаряда из скважины.

Формула изобретения

Тампонажный снаряд для изоляции зон поглощения и установки мостов

Зз в скважинах, включающий корпус, установленный в нем поршень, легко разрушаемые контейнеры .с сухим тампонажным материалом, размещенные под поршнем, башмак, в осевых

4Q карманах которого установлены ножи, и заглушку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности контроля за выдавливанием контейнеров из снаряда, поршень вы4 полнен со сквозным осевым каналом и снабжен размещенным в этоМ канале подпружиненным относительно него обратным клапаном, выполненным в виде штока с продольными проточками

50 по его длине, фиксатором, Размещенным в верхней части щтока, и запор-. ным элементом, взаимодействующим с контейнерами, диаметр которого меньше диаметра осевого канала башмака °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Куимов А.В. Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства. М., ВИЭМС, 1973, с. 13, 2, Авторское свидетельство СССР

Р 658262, кл. Е 21 В 33/138, 1977 (прототип) .

972048

Составитель В. Гришанов

Редактор Е.Лазуренко Техред Е.Харитончик Корректор 11 ° Вуряк

Заказ 8501/18 Тираж б23 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