Устройство для крепления стенок скважины

Устройство для крепления стенок скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАН ИЕ

КЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (» >979618 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.02.81 (21) 3252026/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

Е 21 В 33/13

Гееударствеиимй комитет

СССР

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 17.12.82 по делам изобретений и открмтий (53) УДК 622.245..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Ф. Рындин и Б. А. Зябкин

Бурятский орден а Трудового Красного Знамени производственное геологическое объединение «Бурятгеология» (7I ) Заявитель

J

f

« а (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к геологоразведочной и нефтегазодобывающей, и может быть использовано для закрепления интервалов сильно трещиноватых пород и водоносных горизонтов.

Известно устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, снабженное контейнером, разделенным на верхнюю и нижнюю секции, шнеком с долотом установленным подвижно в верхней секции и поршнем с осевыми и радиальными проходными отверстиями, и подпружиненными пальцами, перекрывающими отверстия, а нижняя секция выполнена со срезным днищем, спиральными пазами по образующей, для фиксации в последних подпружиненных пальцев и заполнена сухим тампонажным материалом (1) .

Недостаток известного устройства заключается. в том, что данное устуойство не может быть использовано в сильно трещиноватых породах и в породах с мощным водоносным горизонтом, ибо сухой тампонажный материал, применяемый для изоляции зон поглощения, тут же будет размыт. Шнековый отражатель не эффективно и плотно задавливает затворенную смесь в трещины и поры. Это достижимо только при очень благоприятных условиях в скважине. Использование же в качестве тампонажного материала-смазки КАВС с этим устройством также малоэффективно, так как в этом случае работа шнекового отражателя сводится к минимуму, поскольку эта смазка жидковязкий материал, в результате чего качество крепления снижается.

Наиболее близким по техническому решению является устройство для крепления стенок скважины, содержащее контейнер с тампонирующим материалом, элемент для подачи последнего, установленный в полости контейнера, затирочный элемент и промывочную трубу (2).

Недостаток известного устройства заключается в низком качестве крепления трещиноватых пород в результате того, что тампонирующий материал проникает в трещины и поры на незначительную глубину.

Цель изобретения — повышение качества крепления трещиноватых пород скважины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для крепления стенок скважины, 979618 содержащее контейнер с тампонирующим материалом, элемент для подачи последнего, установленный в полости контейнера, затирочный элемент и промывочную трубу, снабжено жестко связанным с нижней частью контейнера распределителем со 5 стержнем-ограничителем в верхней части, с кольцевыми выступами на наружной поверхности и каналами, сообщающими полость контейнера через кольцевой обратный клапан с затрубным пространством и полость промывочной трубы с затрубным пространством выше кольцевых выступов, причем затирочный элемент выполнен в виде конуса с эластичными манжетами в нижней части, установленного концентрично с промывочной трубой и подпружиненного относительно последней, а элемент для подачи тампонажного материала выполнен в виде кольцевого поршня с пробкой в верхней части, установленной с возможностью взаимодействия со стержнем-ограничителем.

Кроме того, наружная поверхность порш- 2О ня выполнена с кольцевыми проточками.

На фиг. представлено устройство в транспортном положении; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 -- момент выдавливания смазки; на фиг. 4 — разрез

Б — Б на фиг. 3; на фиг. 5 — положение поршня и пробки после израсходования смазки в контейнере.

Стрелками показано направление движения тампонирующего материала и промывочной жидкости в скважине. В качестве тампонирующего материала может быть использована антивибрационная смазка

КА ВС.

Устройство содержит контейнер 1 с тампонирующим материалом-смазкой 2, поршень 3, который может быть выполнен из эластичного материала с кольцевыми проточками и пробкой 4. С контейнером соединен корпус 5 распределителя 6, наружная поверхность которого выполнена в виде кольцевых выступов 7, близких диаметру 4п скважины. В корпусе 5 закреплен распределитель 6, имеющий каналы 8, сообщающими полость контейнера с затрубным пространством 9, сообщающим полость промывочной трубы с затрубочным пространством выше кольцевых выступов. В верхней части распределителя эксцентрично размещен стержень-ограничитель 10 и конусное кольцо 11 — ограничитель движения поршня 3. В нижней части распределитель соединен с промывочной трубой 12, на которой размещен подпружиненный обратный клапан 13, конус 14 с эластичными манжетами в нижней частя 15 и разделительных шайб 16. С помощью переходника 17 труба 12 соединена с колонковой трубой 18 и коронкой 19. С бурильной колонной уст- ss ройство соединено переходником 20.

Устройство в транспортном положении (фиг. ) спускается в скважину на заданную

r.ëóáèêó на бурильных трубах. Насосом создается давление продавочной жидкости над поршнем 3 с. пробкой 4, под действием которого они перемещаются вниз (фиг. 2) и давят на смазку 2. При этом подпружиненный обратный клапан 13 смещается вниз и открывает кольцевую полость корпуса 5 распределителя 6. Смазка под давлением непрерывно поступает в затрубное пространство между кольцевыми выступами 7 и манжетами 15, налипает на стенки скважины и заполняет в этом интервале все поры и трещины. Г!осле достижения заданного давления продавочной жидкости, устройство плавно перемещают вверх. При этом конус 14 дополнительно ".äàâëèâàåò смазку в поры и трещины скважины, а манжеты 15, расширяясь под давлением смазки, втирают ее по всем стенкам и удаляют излишки. При подъеме устройства промывочная жидкость свободно проходит из затрубного пространства в ствол скважины ниже устройства через канал 9 в распределителе и полости трубы 12, что предупреждает подсос смазки из дренажных каналов в ствол скважины.

Плавный подъем устройства осуществляют до резкого падения давления продавочной жидкости. Это происходит тогда, когда пробка 4 доходит до ограничителя !

О и останавливается, а поршень 3 продолжает движение до конусного кольца 1 и также останавливается. А так как пробка 4 одной кромкой упирается в поршень 3, а второй в ограничитель 10, то между пробкой и поршнем образуется зазор для выхода из контейнера,! продавочной жидкости. Поскольку продавочная жидкость имеет в десятки раз меньшую вязкость, чем антивибрационная смазка КАВС. То она под определенным давлением проходит в зазор между стенками скважины и пакером 6, одновременно промывая снаряд и обеспечивая подъем устройства без промывочной жидкости в бурильных трубах.

Это исключает выбросы промывочной жидкости воздухом, находящимся в трубах под давлением, что не ухудшает условий труда буровой бригады во время подъема устройства.

После этого производят подъем устройства и если нужно, то вновь повторяют процесс смазки стенок скважины.

Устройство позволяет более эффективно использовать антивибрационную смазку

КАВС для равномерной смазки стенок скважины при алмазном бурении, закрепления интервалов сильно трещиноватых неустойчивых пород, ликвидации потери промывочной жидкости и улучшения условий труда буровой бригады за счет того, что они непосредственно не соприкасаются со смазкой, так как заполнение контейнеров производится централизовано, механизированным способом.

979618

Формула изобретения г

Ю

ff

1Е

Устройство для крепления стенок скважины, включающее контейнер с тампонирующим материалом, элемент для подачи последнего, установленный в полости контей- 5 нера, затирочный элемент и промывочную трубу, отличающееся тем, что, с целью повышения качества крепления трещи новатых пород скважины, оно снабжено жестко связанным с нижней частью контейнера распределителем со стержнем-ограничителем в верх10 ней части, кольцевыми выступами на наружной поверхности и каналами, сообщающими полость контейнера через кольцевой обратный клапан с затрубным пространством и полость промывочной трубы с затрубным 15 пространством выше кольцевых выступов, причем затирочный элемент выполнен в виде конуса с эластичными манжетами в нижней части, установленного концентрично с промывочной трубой и подпружиненного относительно последней, а элемент для подачи тампонажного материала выполнен в виде кольцевого поршня с пробкой в верхней части, установленной с возможностью взаимодействия со стержнем-ограничителем

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружная поверхность поршня выполнена с кольцевыми проточками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-1. Авторское свидетельство СССР № 685808, кл. Е 21 В 33/13, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 617579, кл. Е 21 В 33/13, 1977 (прототип) .

979618

Редактор Н. Воловик

Заказ 9304/15

Составитель Е. Молчанова

Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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