Тампонажное устройство для бурового снаряда со съемным керноприемником

Тампонажное устройство для бурового снаряда со съемным керноприемником

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТАМПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРОВОГО СНАРЯДА СО СЪЕМНЫМ КЕРНОПРИЕМНИКОМ, имеющее корпус, контейнер, заполненный ускорителем схватывания и выполненный в верхней части с заливочным отверстием, перекрытым клапаном с запорным элементом , самоуплотняющуюся манжету, помещенную в рабочую камеру с радиальными отверстиями , отделенную от контейнера перегородкой , и бросовый элемент с осевым каналом для открытия клапана, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности его в работе, за счет уменьшения возможности прихвата в буровом снаряде, оно снабжено эластичным запорным элементом с гибкой тягой, связанными с самоуплотняющейся манжетой и размещенными в рабочей камере, которая под перегородкой выполнена с посадочным седлом под эластичный запорный элемент , причем последний выполнен с возможностью прохождения через посадочное седло в рабочем положении устройства, а перегородка выполнена с калиброванными сливными отверстиями для сообщения контейнера с рабочей камерой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся (Л тем, что запорный элемент клапана выполнен с удлиненным штоком и закрепленными на нем рычагами, установленными с возможностью взаимодействия с бросовым элементом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SUÄ„1160009 A

4(5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3671175/22-03 (22) 11.10.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) А. М. Жуков и Ю. Н. Поздняков (71) Всесоюзн ый научно-исследовател ьски и институт методики и техники разведки

Всесоюзного промышленного объединения

«Союзгеотехн ика» (53) 622.245.42 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 607952, кл. Е 21 В 33/132, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 972045, кл. Е 21 В 33/132, 1980. (54) (57) 1. ТАМПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРОВОГО СНАРЯДА СО

СЪЕМНЫМ КЕРНОПРИЕМНИКОМ, имеющее корпус, контейнер, заполненный ускорителем схватывания и выполненный в верхней части с заливочным отверстием, перекрытым клапаном с запорным элементом, самоуплотняющуюся манжету, помещенную в рабочую камеру с радиальными отверстиями, отделенную от контейнера перегородкой, и бросовый элемент с осевым каналом для открытия клапана, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности его в работе, за счет уменьшения возможности прихвата в буровом снаряде, оно снабжено эластичным запорным элементом с гибкой тягой, связанными с самоуплотняющейся манжетой и размещенными в рабочей камере, которая под перегородкой выполнена с посадочным седлом под эластичный запорный элемент, причем последний выполнен с возможностью прохождения через посадочное седло в рабочем положении устройства, а перегородка выполнена с калиброванными сливными отверстиями для сообщения контейнера с рабочей камерой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что запорный элемент клапана выполнен с удлиненным штоком и закрепленными на нем рычагами, установленными с возможностью взаимодействия с бросовым элементом.

1160009

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для проведения вспомогательных работ, связанных с тампонированием зон осложнений, вызванных поглощением промывочной жидкости в скважинах или креплением неустойчивых стенок скважины.

Известно тампонажное устройство для бурового снаряда со съемным керноприемником, содержащее контейнер со сливными отверстиями, поршнем и клапаном, размещенным в верхней части контейнера, в нижней части которого размещена самоуплотняющаяся манжета (1).

Недостатки устройства состоят в том, что емкость контейнера ограничена, не предусмотрены ее увеличение и приготовление быстросхватываюгцейся смеси (БСС) в скважине, что значительно снижает качество

БСС и тампонирования в целом, так как

БСС приготавливают на поверхности и опускают в скважину с заведомо увеличенными сроками схватывания.

Наиболее близким к изобретению является тампонажное устройство для бурового снаряда со съемным керноприемником, имеющее корпус, контейнер, заполненный ф ускорителем схватывания и выполненнь1и в верхней части с заливочными отверстиями, перекрытими клапаном, самоуплотняющуюся манжету, помещенную в рабочую камеру с радиальными отверстиями, отделенную от контейнера перегородкой и бросовый элемент с осевым каналом для открытия клапана (2).

Недостатками известного устройства являются его сложность, размешение в середине полости контейнера втулки с выступами и. поршня, жестко соединенного с ней, что не позволяет использовать устройство в снаряде со съемным керноприемником малого диаметра (например, 46 мм, 59 мм). Выполнение калиброванных сливных отверстий в боковой стенке контейнера затрудняет и замедляет переток из него ускорителя и может привести к тому, что формирование БСС произойдет в зазоре между трубой и контейнером при поступлении основного компонента. В результате этого в зазоре может образоваться тампонажный камень, который будет препятствовать прохождению основного компонента в контейнер и вызовет прихват устройства.

Кроме того, устройство отличается невозможностью увеличения длины контейнера для обеспечения требуемого объема закачиваемой смеси путем нарашивания секций, поскольку наращивание последних осуществляется переходниками с резьбовым соединением, что увеличивает жесткость контейнера и непроходимость его по бурильной колонне, имеюшей, как правило, кривизну, т. е. вызывает зависание контейнера в колонне.

2

Бель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности его в работе за счет уменьшения возможности прихвата в буровом снаряде

Поставленная цель достигается тем, что тампонажное устройство для бурового снаряда со съемным керноприемником, имеюшее корпус, контейнер, заполненный ускорителем схватывания и выполненный в верхней части с заливочным отверстием, перекрытым клапаном, с запорным элементом, 15

55 самоуплотняющуюся манжету, помещенную в рабочую камеру с радиальными отверстиями, отделенную от контейнера перегородкой, на бросовый элемент с осевым каналом для открытия клапана, снабжена эластичным запорным элементом с гибкой тягой, связанными с самоуплотняющейся манжетой и размещенными в рабочей камере, которая под перегородкой выполнена с посадочным седлом под эластичный запорный элемент, причем последний выполнен с возможностью прохождения через посадочное седло в рабочем положении устройства, а перегородка выполнена с калиброванными сливными отверстиями для сообщения контейнера с рабочей камерой.

Кроме того, запорный элемент клапана выполнен с удлиненным штоком и закрепленными на нем рычагами, установленными с возможностью взаимодействия с бросовым элементом.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 3 и 4 — то же, в рабочем положении.

Устройство включает корпус 1, контейнер 2, заполненный ускорителем 3 схватывания и выполненный в верхней части с заливочным отверстием 4, перекрытым клапаном 5. В нижней части контейнер выполнен с калиброванными сливными отверстиями 6, выполненными в перегородке 7.

В корпусе под контейнером выполнена рабочая камера 8, в которой помещена самоуплотняющаяся манжета 9.

В верхней части рабочей камеры выполнено посадочное седло 10, на котором размешен эластичный запорный элемент 11, связанный гибкой связью 12 самоуплотняющейся манжетой 9. Эта манжета выполнена с осевым каналом 13 и посадочным седлом 14, в котором размещен запорный элемент 15, например шар.

Рабочая камера 8 выше самоуплотняющейся манжеты 9 сообщена со скважным пространством через радиальные отверстия 16.

Для обеспечения гибкости корпуса, подвижности его секций на всех режимах работы секции корпуса соединены между собой с помощью герметичных шарниров, выполненных в виде бутылочнообразных концов переходников 17, соединенных нак1160009

3 ладками 18, закрепленных бандажными кольцами 19.

Запорный элемент клапана выполнен с удлиненным штоком 20 и закрепленными на нем рычагами 21, установленными с возможностью взаимодействия с механизмом открытия клапана 5 (в данном случае с кольцевым грузом 22).

Для предотвращения смешивания цементного раствора с ускорителем схватывания на последний в верхней части заливают несмешиваемую жидкость, например . солярку.

Для предотвращения попадания цементного раствора в контейнер с ускорителем центральный канал кольцевого груза 22 перекрыт разрушающейся пленкой 23 (например, полиэтиленовой), закрепленной элементами 24 посредством эластичных колец.

Устройство работает следующим образ.ом.

Предварительно на поверхности контейнер 2 заряжают ускорителем схватывания и готовят основной компонент БСС (например, цементный раствор) . После извлечения керноприемника в бурильную трубу опускают тампонажное устройство. Затем в нее сбрасывают кольцевой груз 22 с одновременным закачиванием - цементного раствора в зазор между стенками бурильной трубы и контейнера. Под действием кольцевого груза 22 клапан 5 открывается, а цементный раствор через радиальные отверстия 16 поступает в рабочую камеру 8.

При этом, чтобы не было прямого контакта ускорителя с цементным раствором, при попадании части его в контейнер 2 поверх ускорителя заливают нейтральную жидкость, например солярку.

В рабочей камере 8 создается перепад давления жидкости, в результате самоуплотняющаяся манжета 9 опускается на забой, выходит за пределы бурильной тру4 бы и перекрывает ствол скважины. Перемещаясь вниз, самоуплотняющаяся манжета посредством гибкой связи 12 выдергивает эластичный запорный элемент из посадочного седла 10 и дает возможность ус5 корителю 3 схватывания свободно выйти из контейнера 2 через калиброванные сливные отверстия 6 в рабочую камеру 8, в которой осуществляется активное смешивание ускорителя схватывания с цементным

1О раствором. Сформировавшаяся таким образом БСС устремляется на забой через осевой канал 13 самоуплотняющейся манжеты . При этом запорный элемент 15, находящийся в осевом канале, под давлением

БСС выталкивается ею на забой, расшиts ряя при этом этот канал и обеспечивая полный доступ БСС в обрабатываемый интервал.

Для обеспечения наибольшей надежности срабатывания клапана 5 последний может быть выполнен с удлиненным штоком 20, на котором шарнирно закреплены рычаги

21 под кольцевой груз 22. Рычаги 21 подпружинены относительно, например, запорного элемента клапана.

Для предотвращения поцадания основно2S го агента в контейнер с ускорителем канал кольцевого груза 15 перекрыт разрушающейся пленкой 23 (например, полиэтиленовой), закрепленной на грузе 15 элементами 24, например, кольцами.

Предлагаемое устройство конструктивно

ЗО просто и технологично в работе. В нем обеспечиваются высокие надежность срабатывания всех его элементов и качество тампонажа, в устройстве предусмотрены средства, обеспечивающие увеличение обьема закачиваемой жидкости, и устранено смешивание основного компонента БСС в зазоре между контейнером и наружной бурильной трубой. Кроме того, устройство обеспечивает возможность уменьшения диаметра контейнера, т. е. позволяет расширить

40 область его использования в ССК.

1 160009

Nuz.2!

160009

Составитель Е. Молчанова

Редактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

За каз 3707/26 Тираж 540 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4