Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах,спускаемое на трубах Советский патент 1983 года по МПК E21B43/08 

1 Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для их тампонирования. Известно устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, включающее: контейнер заполненный тампонаж ным материалом,, заглушки и механизм выгрузки тампонажного материала tl3 Недостатком устройства является долговременность проведения операции по изоляции зон осложнений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для изоляции зон (бсшожНений, спускаемое на трубах, включающее корпус, долото с осевым каналом, отражатель размещенный на кор пусе над долотом и выполненный в виде шнека с витками спирали, обратными направлению враиения долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкоразбуриваемой пробкой и пыжом. 2 : Недостатком устройства Является необходимость с его применением пре кращения операции бурения, что снижает эффективность изоляционных работ.. . Целью изобретения является обеспечение возможности осуществления изоляционных работ в процессе: бурения без прекращения технологического процесса. Поставленная цель достигается тем, что контейнер с сухим тампонажным материалом размещен, внутри корпу са над долотом. Образует с послед- . ним кольцевую циркуляционную полость сообщенную с осевым каналом доло-. та, и выполнен в верхней части с радиальными отверстиями, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным седлом и радиальными отверстиями и зафиксирован на контейнере с помощью срезных элементов; Осевой канал долота выполнен под пробку контейнера, которая установлена непосредственно над долотом. Контейнер в верхней чаСТи снабжен захватным механизмом. На чертеже изображено уйтройст- во, общий вид, В верхней части подвески 1 колонны бурильных труб закреплено устройство 2 для изоляции зон осложнений Дпри- бурении скважин сплошным забоем), крторо,е состоит из бурового 3с осевым каналом 4, отража теля, 5, затирочного элемента б и кор пусс, 7 подвески 1, Отражатель 4 выполнен, например, в виде шнека с вит .каМи спирали, обратными вращению, долота 3, Внутри устройства 2 и корг пуса 7 размещен контейнер 8 с сухим тампонажным материалом 9 Нижний конец контейнера 8 заглушен пробкой 15 и входит в осевой канал 4 долота 3, а верхний конец заглушен пыжом 11 51 i . . с отверстиями для входа 12 и для выхода 13 промывочной жидкости, на контейнере 8 соосно отверстию 13 выполн но отверстие 14 для прохода промывочной жидкости в кольцевую циркуляционную полость между контейнером 8 и корпусом 7, на которой имеются . фиксаторы 15 для центрирования контейнера 8, причем верхний фиксатор может быть выполнен в видесплошного кольца с центральным отверстием, равным внешнему диаметру контейнера. 8, а остальные - в виде выступов. Тело до.лота 3 имеет отверстие 16 для прохода промывочной жидкости. Пыж 11 зафиксирован на контейнере 8 срезными элементами 17, В верхней части контейнера 8 над пыжом 11 установлен захватный механизм 18 (кольцевое гнездо ) для взаимодействия со штырем ловителя 19. Для начала выдавливания материала 9 применяют запорный элемент 20, перекрывающий отверстие 12 в посадочном седле пыжа 11,. Возможен и другой вариант, когда пыж 11 выполнен -в виде цилиндрической пробки-поршня, а над ним установлена, система зацепления и герметизации, взаимодействующая с наконечником подвески(иланга ), по которому подается продавливающая среда - жидкость или сжатый воздух для выдав-ливания тампонажного материала. Шланг может служить и в качестве троса для подачи, и извлечения контейнера из буровой колонны. Кроме того, устройство может быть выполнено и в виде патрубка буровой .колонны, при этом замена контейнера 8 с тампонажным материалом 9 возможна только при извлечении всей подвески 1 буровой колонны на поверхность, а также в виде других модифика.ций, Устройство работает следуквдим образом . .. При нормальном бурении промывочная жидкость через отверстия 12 и ГЗ в пыже 11 и отверстие 14 в контейнере 8 поступает в межтрубное прост ранство, а затем через отверстие 16 - к долоту 3, При встрече с осложнением, определяемым обычными , методами, например), по потере промывочной жидкости, в бурильные трубы бросают шарик 20, который, попав в посадочное седло с пыжа 11, перекрывает канал (отверстие 12 прохода промывочной жидкости, срезает элементы 17, перемещая пыж 11 вниз по контейнеру 8, и через тампонажный материал 9 в ьщавливает пробку 10 к долоту 3, открывая отверстие для тампонажного материала 9, Пробка 10, изготовленная, например, из дерева, разрушается долотол 3, кото- ; рое начинает перерабатывать тампонажный материал 9. Разрушив пробку и переработёьв первую порцию материала 9, пыж 11 открывает отверстие 14 в контейнере 8, обеспечивая нормальну подачу промывочной жидкости к долоту 3.

Перемолотый долотом 3 тампонажный материал 9, смешиваясь с разбуренной породой и промывочной жидкостью, отражателем 5 концентря руется в нижней/части бурового снаряда и отбрасывается к стенкам скважины, при этом центробежные силы отжимают из него излвшЬкяо воду. Густая, вязкая масса вдавливается в поры и трещины стенок скважины уплотняется и начинает затвердевать Дальнейшую затирку и калибровку ствла скважины проделывает затирочный элемент б, который дополнительно уплотняет массу, срезая излишки и оцё более обезвоживая ее. После отработки всего тампонажного материала с поверхности на тросе спускают ловитель 19, koTojwJt своим штырем входит в захватный механизм 18, извлекают контейнер 8 и заменяют его новым. При необходимости процесс тг 1понировш1ия повторяют.

Возможно также использование уётройства с автонокшой подачей продавливсоощёй жидкости. При этом в колонну бурильных труб 1 спускают шланг, который входит в контакт с системой зацепления и геркетизации, установленной в верхней части контейнера 8, и нагнетают среду (жидкость или воздух )f выдавливая тампо нажный ма- ериап. Очевидно, что смена контейнеров 8 непосредственно у забоя скважины может производиться, если это позволяют конструкция и проходные сечения колонны бурильных труб 1, поэтому она целесообразна при бурении скважин большого шаметра, более 112 мм. При буре НИИ же С4(важин меньилих диаметров

0 более целесообразна смена контейнеров 8 на поверхности и, если это возможно, одновременно со сменой долота. Поэтому желательно в контейнер 8 загружать такое количество тампонажного материала 9, чтобы

5 его было достаточно на интервал скважийы, прорабатываемый одним Оуровьш доЛотом.

Так как часть разбуренной породы, смешиваясь с такронажным мате0риалом, выполняет роль наполнителя, это приводит к экономии вяжущего и упрочнению закупорки, поскольку идентичность наполнителя по составу и Природе слагающим стенки скважи51ад породам повышает качество изоляционного комплекса и его долговечность. .

Устройство позволяет производить

Uv

работы по ликвидации осложнений или

0 1JO беструбному неметс1ллическому креплению стенок скважины, не преКр аиая процесс бурения, что приводит R сокращению общих сроков бурения, П15И этом обеспечивается максималь5ная экономия тампонажного материала.

19

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИЙЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНАХ, СПУСКАЕМОЕ НА ТРУБАХ, включающее корпус : долото с осевым каналом, отражатель, . размещенный на корпусе над долотом и выполненный в виде шнека с витками спирали, обратными направлению вра. щения долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкораз- буриваемЬй пробкой и пыжом о т личающееся тем, что, с ;целью обеспечения возможности осуществления изоляционных работ в процессе бурения без прекращения технологического процесса, контейнер с сухим тампонажным материалом размещен внутри корпуса над долотбм и образует с последним кольцевую циркуляционную полость, сообщенную с осевым каналом долота, при этом контейнер выполнен в верхней части с радиальными отверстиями, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным седлом и радиальными отверсти,ями и зафиксирован на контейнере с помощью срезных элементов. 2,Устройство по п, 1, о т ли чаю щ е ее я тем, что осевой ка(Л йал долота выполнен под пробку контёйнера, которая установлена непосредственно над долотом. в 3.Устройство по п. 1, о т л и чающе е с я тем, что контейнер в верхней Части снабжен захватным механизмом. 00 да со