Погружное устройство для ликвидации поглощений Советский патент 1984 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурении, скважин и предназначено для изоляции поглощающих пластов.

Известно тампонажное устройство для ликвидации поглощений, включающее внутренюю и наружную трубы, клапан с подпружиненным поршнем,переходник, смесительный стакан, ниппель и диффузор lj .

Недостатками этого-устройства яв/1яются невозможность регулирование соотношения объемов компонентов без предварительных конструктивных изменений устройства, необходимость долива .жидкости в трубы при их спуске и возникновение сифона при подъеме.

Наиболее близким к изобретению является погружное устройство для ликвидации поглощений, включающее корпус - наружную трубу с осевым канлом, помещенный в нем ускоритель схватывания и внутреннюю трубу с перепускными отверстиями, образующую с наружной трубой кольцевую полость, сообщенную с осевым каналом внутрен ней трубы через перепускные отверстия 2J .

Недостатком устройства является невозможность контроля процесса выда ливания ускорителя, т.е. определения времени окончания выдавливания и полноты замещения ускорителя в контенере цементом, поскольку цементный поток раздваивается.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель, достигается тем, что погружное устройство для ливидации поглощений, включающее корпус - наружную трубу с осевым каналом, помещенньш в нем ускоритель схватывания и внутреннюю трубу с перепускными отверстиями, образующую с наружной трубой кольцевую полость, сообщенную с осевым каналом внутренней трубы через перепускные отверстия, снабжено разрущаемой диафрагмой, установленной во внутренней трубе под ее перепускными отверстИями, штырем с циркулирующими отверстиями, установленным над разрушаемой диафрагмой с возможностью взаимодействия с последней, посадочным конусом, установленным в нижней части внутренней трубы, и днищем, перекрывающим ее внутреннее сечение, а наружная труба выполнена в нижней

части с посадочным седлом под посадочный -конус внутренней трубы, кото.рая установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы и вьтолнена в нижней части с заливочными-отверстиями на расстоянии от днища, меньшем рабочего хода внутренней трубы, причем ускоритель схватывания помещен во внутренней трубе под разрушаемой диафрагмой.

Кроме того, заливочные отверстия выполнены в виде сопел.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

- Погружное устройство для ликвидации поглощений включает корпус - наружную трубу 1 и внутреннюю трубу 2 с перепускными отверстиями 3, о5раЗующую с наружной трубой 1 кольцев/ю 4, сообщенную с осевым каналом внутренней трубы 2 через перепускные отверстия 3. Во, внутренней трубе 2 под ее перепускными отверстиями 3 установлена разрушаеман диафрагма 5, под которой установлен с возможностью взаимодействия с ней щтырь 6 с циркуляционными отверстия ми 7. По нижней части внутренней трубы, установлен посадочный конус 8 и днище 9, перекрывающее сечение внутренней трубы. Корпус - наружная труба 1 выполнена в нижней части с посадсч ным седлом 10 под посадочный конус 8. Ojj

этом внутренняя труба установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы и выполнена в нижней части с заливочными отверстиями 11. Эти отверстия выполнены на расстоянии от днища, меньшем рабочего хода внутренней трубы. Выше днища 9 во внутренней трубе установлен подпружиненный клапан 12. Штырь 6 установлен в подвижной втулке 13 на срезных штифтах 14, давлени срезки которых на 2-3 МПа больше, чем штифтов 15, удерживающих внутрен нюю трубу 2 в подвешенном состоянии. Последовательная срезка штифтов 15 и 14 происходит после посадки продавочной пробки 1.6 еа штырь 6. Ускоритель схватывания помещен во внутренней трубе, в верхней части которой под разрушаемой диафрагмой 5 установлен поршень 17.

Устройство работает следующим образом.

Собранное устройство с внутренней трубой 2, заполненной ускорителем схватывания, спускают на буриль 1ых трубах до подошвы поглощающего пласта. При этом трубное пространство сообщается с затрубйым через циркуляционные отверстия 7 штыря 6, перепускные отверстия 3, кольцевую полость 4 и осевой канал посадочного седла 10, исключая необходимость до.лива раствора в трубы и позволдя в случае необходимости промыть скважину до начала изоляционных работ.

По окончании закачки вяжущей основы тампонирующей смеси спускается продавочная пробка 16, которая, доходя до устройства, после выхода вяжущей основы в затрубное пространство перекрывает циркуляционные отг верстия 7 штьфя 6, в результате чего на устье отмечается рост давления закачки. Появление избыточного давления (в 2,0-3,0 МПа) приводит к срезанию штифтов 15, опусканию внутренней трубы 2 до соприкосновения с посадочньм седлом 10.

В результате весь поток закачиваемой жидкости направляется через внутреннюю трубу 2. Дальнейший рост избыточного давления (до 5,0 МПа) приводит к срезанию штифтов 14 и разрушению диафрагмы 5, что отмечается на устье резким падением давления и свидетельствует о начале вытеснения из внутренней трубы ускорителя и смещения последнего с вЯжущей основой смеси.

Завершение процесса выдавливания жидкости из контейнера контролируется по объему продавочной жидкости.

измеренному с момента резкого падения давления на устье и равному объему внутренней трубы. Поршень 17 с эластичными манжетами обеспечивает

полное вытеснение жидкости из

внутренней трубы и в то же время не мешает перетоку бурового раствора . из труб в скважину при небольшой, разнице его уровней, т.е. предупреждается сифон при подъеме устройства из скважины. После разрушения диафрагмы 5 жидкость из внутренней трубы под действием избыточного давления истекает через подпружиненный

клапан 12, обеспечивая равномерное интенсивное перемещение компонентов при одновременном подъеме устройства с расчетной скоростью и заданной производительностью закачки

в интервале размещения тампонирующей смеси.

Предлагаемое погружное устройство позволяет регулировать соотношение объемов обоих компонентов используемых тампонирующих смесей в широких пределах без каких-либо конструктивнь1х изменений путем изменения объема первого компонента.

Поскольку в заливочные отверстия вставлены насадки, выполненные сужающимися, то обеспечивается высокая скорость истечения жидкости (до 6080 м/с), создающая динамическое давление струй на стенку скважины до 8-13 МПа, за счет чего усиливается эффект кольматации каналов поглощения.

1. ПОГРУЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПОГЛОЩЕНИЙ, включающее корпус-наружную трубу с осевым каналом, помещенный в нем ускоритель схватывания и внутреннюю трубу с перепускными отверстиями, образующую с наружной трубой кольцевую полость, сообщенную с осевым каналом внутренней трубы через перепускные отверстия, отл и ча ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено разрущаемой диафрагмой, установленной во внутренней трубе под ее перепускными отверстиями, штырем с циркуляционными отверстиями, установленным над раэру шаемой диафрагмой с возможностью взаимодействия с последней, посадочным конусом, установленным в нижней части внутренней трубы,и днищем, перекрывающим ее внутреннее сечение, а наружная труба выполнена в нижней части с посадочным седлом под посадочный конус внутренней трубы, которая установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной трубы и выполнена в нижней части с заливочными отверстиями на расстоянии от днища, меньшем рабоче(Л го хода внутренней трубы, причем ускоритель схватывания помещен во внутренней трубе под разрушаемой диафрагмой. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем,,что заливочные отверстия.выполнены в виде сопл. 05 00 со ел