Устройство для тампонажа зон поглощения Советский патент 1958 года по МПК E21B33/13 E21B33/126 

Предметом изобретения является устройство для тампонажа зон поглощения нромывочной жидкости в процессе бурения скважин.

В известных подобных устройствах в процессе тампонажа цементный раствор смешивается с жидкостью.

В предлагаемом устройстве этот недостаток устранен тем, что в нем применен дифференциальный поршень в сочетании с раздувающимся накером.

На чертеже показано предлагаемое устройство в разрезе.

Устройство состоит из следующих основных узлов и деталей: седла с шаровым клапаном /, которое перекрывает отверстия 2 в корпусе и удерживается щпильками 5, центрирующего фонаря 4 и дифференциального, клапана, состоящего из корпуса 5 с отверстиями 6, дифференциального плунжера 7 с манжетами 8, пружины 9, зонта 10, упора пружины 11.

Площади верхней и нижней частей дифференциального плунжера различны и выбираются в зависимости от статического уровня и глубины спуска клапана так, чтооы произведение площадн нижней части клапана на гидростатическое давление в затрубном пространстве было больше или равно произведению площади сечения верхней части клапана на гидростатическое давление промывочной жидкости в трубах.

Работа но ликвидации уходов промывочной жидкости при помощи описываемого устройства проводится следующим образом: на конце бурильных труб устанавливается в сборе дифференциальный клапан, зонт, центрирующий фонарь и седло без шарового клапана; затем производится спуск бурильных труб до заданной глубины над зоной поглощения и операции по закачке тампонирующей смеси с последующим полным выдавливанием их из бурильных труб и дифференциального клапана.

В начале прокачки цементного раствора давлением насоса дифференциальный плунжер отжимается книзу, сжимая пружину, и опускается ниже отверстий 6 в корпусе. Цементный раствор, проходя через отверстия, раздувает зонт, сделанный из

упругого материала, и поступает в зону поглощения скважины. Раздутый пакер предотвращает попадание цементного даствора в скважину выще дифференциального клапана.

После прокачки расчетного количества продавочной жидкости в бурильные трубы бросается стальной шар, который, пройдя столб продавочной жидкости, садится на седло клапана. Дальнейщая закачка продавочной жидкости при закрытом седле вызывает повышение давления в трубах и возникновение силы, срезающей шпильки 3. После того как шпильки срезаны, седло опускается вниз и открывает отверстия 2, вследствие чего трубное пространство соединяется с затрубным. Это делается для уравнивания гидростатических давлений в затрубном пространстве и в трубах, а также для предотвращения «сифона при подъеме бурильных труб.

Предмет изобретения

1. Устройство для тампонажа зон поглощения с раздувающимся пакером из эластичного материала, о тличающееся тем, что, с целью предотвращения смешения цементного раствора с жидкостью в скважине и промывочной жидкостью, оно выполнено в виде дифференциального поршня с уплотнениями, движущегося в цилиндре с радиальными отверстиями под действием перепада давления, создаваемого жидкостью, нагнетаемой в трубы2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что диаметры дифференциального порщня выбираются такими, при которых произведение площади, соответствующей больщему диаметру, на гидростатическое давление в затрубном пространстве должно быть больще или равно произведению площади, соответствующей меньшему диаметру, на гидростатическое давление в трубах.

3- Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что при нагнетании жидкости в трубы порщень, сжимая пружину, опускается и открывает отверстия в цилиндре, что обеспечивает поступление жидкости под эластичный пакер и его уплотнение в скважине.

4. Форма выполнения пакера по п. 3, отличающаяся тем, что в его нижней части имеются отверстия для выхода жидкости в затрубное пространство.