Тампонажный снаряд

Тампонажный снаряд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s11s Е 21 В 33/132

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758352/03 (22) 09,.11.89 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Ташкентский политехнический институт им. Абу Райхана Бируни (72) В.Н.Кулевцов, Я.Н,Килин, К,И.Аксенов и А.B.Ïoøåíêo (56) Авторское свидетельство СССР

N1108192,,кл. Е 21 В 33/132, 1982, Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1033706, кл. Е 21 В 33/13, 1981, (54) ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение качества тампонирования и упрощение конструкции. Устр-во содержит цилиндрический корпус 1 с поршнем 3 в верхней части и днищем 8 в нижней.

На наружной поверхности корпуса 1 выполИзобретение относится к бурениюскважин, а именно к устройствам для ликвидации зон осложнений, и может быть использовано в геологоразведочной, горной и нефтегазодобывающей отраслях.

Известно устройство, осуществляющее

"сухое" тампонирование скважин, в котором используются специальный технологический инструмент в виде шнека с витками. спирали, выполненными обратными движению бурового инструмента, обеспечивающего принудительную подачу тампонажной смеси к стенкам скважины, и затир с резиновыми элементами, затирающий смесь в стенки скважины и калибрующий их в интервале осложнения. Предварительно в зону тампонирования в специальном контейнере нена винтовая многозаходная канавка с направлением навивки, противоположным направлению вращения породоразрушающего инструмента, и с образованием плоских боковых затирочных поверхностей, Диаметр корпуса равен диаметру породоразрушающего инструмента. Поршень 3 связан с разбурочным инструментом 5. Под инструментом над днищем 8 помещается тампонажная смесь 9. Снаряд опускается в скважину к месту тампонирования на бурильных трубах. После подачи промывочной

Жидкости смесь 9 под действием поршня 3 выдавливается из корпуса 1. Инструмент 5 перемещается в нижнее положение. Затем включают вращение, Смесь 9 разбуривается и затирается наружной поверхностью корпуса 1 в стенки скважины с одновременной калибровкой ствола, 1 ил. п ода ется "сухая" 6ыстросхваты ва ющаяся смесь.

Недостатком этого устройства является раздельность операций по доставке тампонажной смеси и ее разбурке с затиранием, что увеличивает непроизводительное время при бурении геологоразведочных скважин.

Кроме того, затир устройства не обеспечивает равномерной калибровки ствола из-за эластичности материала затира.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для изоляции зон поглощений в скважинах по авт.св. Р1 1033706, представляющее полый шнек, винты которого ориентированы в противоположные стороны; в полости шнека, ограниченной в нижней части днищем, имеется поршень, а между дни1767156

20

30

55 щем и поршнем находится тампонажная смесь. Винтовая поверхность шнека служит разбурником и отражателем тампонажной смеси.

Недостатком этого тампонажного снаряда является неэффективность затирки тампонажной смеси из-за малой боковой поверхности спиралей смеси. Ориентирование винтовых шнеков в противоположные стороны также не способствует затирке тампонажной с ecvi; Hå исключает возможности перетока тампонажной смеси в верхнюю часть над зоной тампонирования, а также усложняет конструкцию устройства.

Целью изобретения является повыше-. ние качества тампонирования и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в тампонажном снаряде, включающем цилиндрический корпус с винтовой наружной поверхностью с направлением навивки, противоположным направлению вращения породоразрушающего инструмента, с hopшнем в верхней части, днищем — в нижней, тампонажной смесью между ними и разбурочным инструментом, винтовая поверхность выполнена в виде многозаходной канавки с образованием плоских боковых затирочных поверхностей, наружный диаметр которых равен диаметру породоразрушающего инструмента, а разбурочный инструмент. связан с поршнем.

Предлагаемое устройство, совмещая доставку тампонажной смеси в зону тампонирования, ее разбурку и затирку в стенки скважины, за счет большой площади боковых затирочных поверхностей и направления винта, противоположного направлению вращения бурового инструмента, малых зазоров между боковыми затирочными поверхностями и стенками скважины, .обеспечивает нагнетание тампонажной . смеси в поры, трещины и каверны скважины под давлением, не допускает перетоков тампонажной смеси выше зоны тампонирования, формует ствол скважины по диаметру, равному диаметру породоразрушающего инструмента, и калибрует его в интервале осложнения. Тампонажный снаряд за счет развитой площади винтовой поверхности обеспечивает хорошую центровку компоновки низа бурильной колонны

-.-. и прямолинейность ствола скважины.

Верхняя часть снаряда также может быть выполнена винтовой и, в сочетании с винтовыми трубами, может перекрывать зоны тампонирования большой протяженности. За счет большой площади боковых затирочных поверхйостей тампонажная смесь хорошо удерживается на стенках скважины, не происходит разубоживания тампонажной смеси, возможно расхаживание тампонажного снаряда в процессе тампонирования.

Таким образом, техническая эффективность данного тампонажного снаряда определяется его отличительными признаками: плоскими боковыми затирочными поверхностями, образованными винтовой поверхностью, которая выполнена в виде многозаходной канавки; наружным диаметром боковых затирочн ых поверхностей, равным диаметру породоразрушающего инструмента; разбурочным инструментом, связанным с поршнем.

На чертеже представлен тампонажный снаряд в рабочем положении.

Тампонажный снаряд работает следующим образом. Снаряд, включающий цилиндрический корпус 1 с винтовой наружной поверхностью в виде многозаходной канавки с образованием плоских затирочных поверхностей, имеющих наружный диаметр, равный диаметру породоразрушающего инструмента, и с направлением навивки, противоположным направлению вращения породоразрушающего инструмента, соединенный с колонковой .трубой 2 в верхней части, опускают к месту тампонирования на колонне бурильных труб. После подачи промывочной жидкости в колонковую трубу 2 поршень 3 передает давление жидкости через шток 4 на разбурочный инструмент 5.

После этого срезается фиксатор 6, и система поршень 3 — шток 4 — разбурочный инструмент 5 приходит в движение, причем шток 4 движется через проходное отверстие неподвижной шайбы 7 фигурного сечения.

Разбурочный инструмент 5, двигаясь поступательно в корпусе 1, создает избыточное давление, в результате чего разрывается днище — диафрагма 8, и тампонажная смесь

9 начинает выдавливаться в зону тампонирования.

В момент, когда разбурочный инструмент 5 занимает рабочее положение, обеспечивающее разбурку выдавленной тампонажной смеси, его дальнейшее движение вниз ограничивается стопором 10, который своим основанием упирается в неподвижную шайбу 7, а обратному движению .препятствуют фиксирующие защелки 11, которые упираются в кольцевой выступ корпуса 12, Фигурное сечение проходного отверстия неподвижной шайбы 7, соответствующее фигурному сечению штока, делает невозможным проворачивание разбурочного конуса относительно корпуса.

При вращении тампонажного снаряда вправо с одновременным его движением

1767156 вниз происходит затирка тампонажной смеси 9 в стенки скважины (поглощающие каналы, поры, трещины, каверны), которая осуществляется разбурочным инструментом 5 совместно с наружной винтовой по- 5 верхностью корпуса 1, направление навивки которой противоположно направлению вращения снаряда, что не позволяет смеси выдавливаться (перетекать) вверх, а большая площадь винтовой поверхности, 10 образованная плоскими боковыми затирочными поверхностями, диаметр которой равен диаметру породоразрушающего инструмента, позволяет осуществлять качественную затирку одновременно формо- 15 вать ствол и калибровать скважину, центровать снаряд и сохранять прямолинейность ствола, Чертеж иллюстрирует и пример конк- 20 ретного выполнения. Тампонажный снаряд содержит цилиндрический корпус 1 с винто-. вой наружной поверхностью, которая выполнена в виде многозаходной канавки под углом 45" к оси скважины. Направление на- 25 вивки противоположно направлению вращения снаряда. Образованные винтовой канавкой боковые плоские затирочные поверхности, диаметр которых равен диамет-. ру породоразрушающего инструмента, 30 которым проходится скважина, обладает большой затирочной площадью. Цилиндрический корпус 1 соединен резьбой с колонковой трубой 2 в верхней части. B случае необходимости колонковую трубу 2 также 35 можно выполнить винтовой, Внутри корпуса имеется поршень 3, соединенный штоком 4 фигурного (шестигранного) сечения с разбурочным инструментом 5 в виде конуса.

B исходном положении система поршень 3 — шток 4 — разбурочный инструмент

5 расположена в верхней части тампонажного снаряда, причем шток 4 фиксируется фиксатором 6, установленным над неподвижной шайбой 7 с проходным шестигранным отверстием для штока 4. Неподвижная шайба 7 располагается в верхней резьбовой части корпуса 1 и находится над разбурочным инструментом 5. В нижней части корпус перекрыт днищем — диафрагмой 8.

Между разбурочным инструментом 5 и днищем 8 помещается тампонажная смесь. В .верхней части штока 4 закреплен стопор 10 с защелками 11, Колонковая труба 2 в нижней части корпуса имеет внутренний кольцевой выступ 12.

Формула изобретения

Тампонажный снаряд, включающий цилиндрический корпус с винтовой наружной поверхностью с направлением навивки, противоположным направлению вращения породоразрушающего инструмента, с поршнем в верхней части, днищем — в нижней, тампонажной смесью между ними, и разбурочным инструментом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества тампонирования и упрощения конструкции, винтовая поверхность выполнена в виде многозаходной канавки с образованием плоских боковых затирочных поверхностей, имеющих наружный диаметр, равный диаметру породоразрушающего инструмента, а разбурочный инструмент свя- зан с поршнем.

1767156

Составитель К. Аксенов

Редактор Т. Федотов Техред М,Моргентал Корректор Л. Лукач

Заказ 3532 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101