Устройство фурманова а.н.для обработки раствора в скважине
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую; пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем уменьшения гидравлического сопротивления канала патрубка и повьшения степени соосности и герметичности соединения, проходной канал патрубка выполнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем диаметр D цилиндрической части канала патрубка определяется по следующей формуле е Ьг DrKoI Н fi z где К - опытный безразмерный коэффициент; с - диаметр выходного отверстия насадка, м; f ИР - плотности жидкости соответ (Л ственно в трубах для спуска устройства ив скважине , Р - давление нагнетания не устье , кПа; « - ускорение свободного падения , м/с ; Н - глубина спуска устройства,м.
СО103 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
4рр Е 21 В 33/13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где КР1 "У2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3287590/22- 03 (22) 11.03.81 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) А.Н. Фурманов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.42(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 889833, кл. Е 21 В 33/13, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 891890, кл. Е 21 В 33/13, 1980 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ФУРМАНОВА А.Н.
ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСТВОРА В СКВАЖИНЕ (57) Устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективносги работы путем уменьшения гидравлического сопротивления канала патрубка и повьинения
„„SU„„1155720 А степени соосности и герметичности соединения, проходной канал патрубка выполнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффуэора, причем диаметр D цилиндрической части канала патрубка определяется по следующей формуле опытный безразмерный коэффициент; диаиетр выходного отверстия насадка, м; плотности жидкости соответственно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/см ; давление нагнетания не устье, кПа; ускорение свободного падения, и/с2; глубина спуска устройства,м.
1355720 2 рической части канала патрубка определяется по следующей формуле
Изобретение относится к области горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для ликвидации поглощений путем закачивания тампонаж- $ ного раствора в скважину.
Известно устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадкам и фильтром. В корпусе установлен экран f1 3, Недостатком устройства является ухудшение работы под действием гидростатического давления, среды, что не позволяет максимально реализо- Ю$ вать потенциальные возможности увеличения изолирующих свойств, например пластической прочности, тампонажного раствора. Кроме того, наличие экрана в средней части канала 26
:ограничивает возможность намыва крупноразмерных и длинноволокнистых наполнителей. Это приводит к увеличению затрат времени на борьбу с поглощениями.
2S
Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для обработки раствора в скважнне, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадкам, фильтром и $Ф патрубком с проходным каналом (2).
Недостатком устройства является трудность снижения давления в канале патрубка, обусловленная его высоким гидравлическим сопротивлением З$ из-за наличия конфузора, а также конструктивно низкой степенью соосности и герметичности соединения патрубка с пробкой. Это требует повышения давления нагнетания на устье и 40 ведет к снижению эффективности рабо -.. тые.
Цель изобретения — новышеиие эффективности работы путем уменьшения lS гидравлического сопротивления канала патрубка и повышения степени соосности и герметичности соединения его с пробкой.
Поставленная цель достигается 30 тем, что в устройстве для обработки раствора в скважине, включающем по.лый корпус с седлом и полую пробку с насадкам, фильтром и патрубком с нроходным каналом, последний выполнен SS в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем диаметр Э цилиндгде К вЂ” опытный безразмеРный коэффициент;
d -- диаметр выходного отверстия насадка, м, о и р — плотности жидкости соответстг2 венно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/смэ
P - давление нагнетания на устье, кПа; — ускорение свободного падения, м/с ;
Н вЂ” глубина спуска устройства, м.
На чертеже изображен общий вид устройства.
Устройство для обработки раствора в скважине содержит полый корпус 3 с седлом 2, полую пробку 3 с насадкам 4, фильтром 5 и натрубком 6 с проходным каналом, выполненным в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части 7
«к диффузора 8. Патрубок выполнен за одно целое с пробкой 3, насадок 4 расположен непосредственно иад цилиндрической частью канала патрубка 7, а диаметр цилиндрической части канала патрубка определяют из условия обеспечения воэможности снижения давления в патрубке эа счет струи иэ насадка, например, по следующему соотношению
2. где К - опытный безразмерный коэффициент;
4 — диаметр выходного отверстия насадка, м; о — плотности жидкости соответственно в трубах для спуска устройства и в скважине, г/смэ;
P — давление нагнетания на устье,.кПа; — ускорение свободного падения, м/с ;
Н - глубина спуска устройства, и.
Длина цилиндрической части проходного канала от насадка до диффузо1155720
3 ра должна быть равна 8-10 его диаметрам.
Выполнение наружного диаметра патрубка 6 должно обеспечивать свободное прохождение его через седло, 2.
Устройство спускают в скважину на трубах 9.
Устройство работает следующим о бр азом. 10
При изоляции поглощающего пласта полый корпус с седлом 2 на бурильных трубах 9 спускают в скважину. .При этом пробку 3 с насадком 4 и фильтром 5 оставляют на поверхности. t$
Проводят гидродинамические исследования и при необходимости намыв наполнителей. Затем пробку 3 бросают в трубы и продавливают вниз до посадки в седло 2 ° 20
Тампонажную смесь закачивают в скважину цементировочными агрегатами. Давление нагнетания на устье, обеспечивающее получение вакуума в патрубке 6 за счет струи из íà- 25 садка, и соответствующий перепад давления на насадке Р1 находят по формулам р gH — — — — 1 к 4 4
)) 1
PH .УР"
k д где обозначения прежние.
По гидравлической характеристи- 3 ке насадка 4- X(P) с учетом плотности тампонажного раствора у, находят соответствующий давлению .Р„ расход жидкости для определения и потребного количества агрегатов и режйма их 40 работы.
Приготовленный тампонажный раст1вор закачивают в скважину под давлением не ниже расчетного P. При этом струя жидкости из насадка 4, преодолевая гидростатическое давление в скважине, удаляет жидкость из полости патрубка 6 с образованием вакуума между насадком и диффузором 8.
За счет этого возрастает перепад давления на насадке на величину, равную давлению столба жидкости в трубах, что увеличивает скорость струи.
Истекая из насадка, струя тампонажного раствора, практически не теряя энергии в вакуумированиой полости патрубка, ударяет в жидкость, запол-. няющую нижнюю .часть патрубка под давлением столба жидкости в затрубном пространстве. В зоне взаимодействия вакуумированной струи с жидкостью в условиях интенсивной кавитации происходит диспергирование твердой фазы тампонажного раствора с повьпаением его изолирующих свойств.
Обработанный раствор вытесняется в скважину. После окончания продавливания TBMTLoH«UkHoro раствора устройство извлекают на поверхность.
Устройство может быть применено для обработки буровых растворов при бурении и промывке скважины, а также для активации тампонажных растворов при цементировании скважин. Упрощение конструкции устройства с одновременным повышением эффективности его работы позволит снизить ° затраты времени и средств на проведение изоляционных работ. Ожидаемый экономический эффект от одного диспергатора около 7835 руб.
1155720
Закаэ 3065/28 . Тираж 540
ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий
113035, .Москва, Ж-35,.Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Е. Иолчанова
Редактор О. Колесникова Техред И.Асталов Хорректор M. Пожо,