Тампонажный снаряд Советский патент 1985 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурению скважин, а более конкретно к тампонированию зон потери промывочной жидкости, для постановки мостов при многозабойном бурении, ликвидации сложных аварий и ликвидационном тампонировании скважин вязкопластич ными смесями. Известен тампонажньй снаряд, содержащий корпус, заполненный тампонажным материалом, и пробку. Устройство- спускают в зону поглощения, тампонажный материал выпрессовывают промывочной жидкостью с помощью насоса И Недостатки устройства заключаютс в том, что давление на пробку передается через смесь, которая при это сжимается, и давление на пробку и стенки контейнера одинаково, причем, если сила, выталкивающая пробку, меньше силы трения, выгрузка см си не происходит, жесткое соединени контейнера с колонной бурильных тру не позволяет производить выгрузку тампонажного материала непосредственно в зоне осложнения, так как ко тейнер неподвижен, поэтому выгрузку производят, не доходя до зоны осложнения 5-6 м. Кроме того, находящийся в скважине столб жидкос ти оказывает противодавление, что иногда приводит,к размазыванию смеси о стенки между контейнером и скважиной, и желаемьй эффект не . достигается. Наиболее близким к изобретению является тампонажный снаряд, содерж щий корпус, помещенный в нем контей нер для тампонажного материала, пробку контейнера, заливочный патру бок с перепускньми отверстиями, помещенный в верхнюю часть корпуса и образующий с ним кольцевую полость, рабочий поршень, жестко соединенный с заливочной колонной и по мрщенный в верхнюю часть контейнера кольцевой порщень, помещенный в кольцевой полости перепускных отверстий, и фиксатор заливочной ко лонны относительно корпуса с подпру жиненным конусным стаканом, ограничителем и запорными шариками zj . Недостатком известного устройств является то, что нормальная фиксацил и расфиксация обеспечиваются при соблюдении чистоты внутренней стенки контейнера, где расположен фиксирующий узел, в случае несоблюдения этого требования происходит засорение конусных стаканов и пружины, что может привести к плохой фиксации или преждевременной расфиксации. Кроме того, процесс заполнения контейнера вязкопластичными смесями сопровождается размазыванием смеси по стенкам контейнера и требует постоянного очищения. Отсутствие толкателя для вьщавливания пробки способствует увеличению давления промывочной жидкости и сжатию смеси, в результате чего через имеющиеся неплотности в уплотнительных манжетах смесь может попасть в узел фиксации. Цель изобретения - повышение надежности разгрузки кбнтейнера. Поставленная цель достигается тем, что тампонажный снаряд, содержащий Корпус, Помещенный в нем контейнер для тампонажного материала, пробку контейнера, заливочный патрубок сперепускнБп 1и отверстиями, помещенный в верхнюю часть корпуса и образующий с ним кольцевую полость, рабочий поршень, жестко соединенный с заливочной колонной и помещенный в верхнюю часть контейнера, кольцевой порщень, помещенный в кольцевой полости выше перепускных отверстий, и -фиксатор заливочной колонны относительно корпуса с подпружиненным конусным стаканом, ограничителем и запорными шариками, снабжен дополнительным поршнем со штоком,- помещенным в заливочную колонну, перепускные отверстия которой, выполнены на расстоянии от рабочего поршня, не меньшем высоты дополнительного портпня, первый из которых вьтолнен с осевым каналом под шток последнего, а кольцевой поршень вьтолнен со штоком, под который ограничитель выполнен с проходным каналом и жестко соединен с корпусом, причем штоки дополнительного и кольцевого поршней установлены с возможностью взаимодействия Первого с пробкой контейнера при крайнем нижнем положении дополнительного поршня и последнего с подпружиненным стаканом. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 то же, рабочее положение. Устройство состоит из корпуса 1, контейнера 2 для тампонажного матери3

ала, заливочного патрубка 3 с перепускными отверстиями 4. Заливочная . колонна помещена в верхнюю часть корпуса и образует с ним кольцевую полость А . С заливочным патрубком 3 жестко связан рабочий поршень 5, помещенный в верхнюю часть контейнера 2 .

В полости А кольцевой поршень помещен выше перепускных отверстий 4. Фиксатор заливочного патрубка 3 относительно корпуса 1 включает подпружиненный конусный стакан .7 ограничитель 8 и запорные шарики 9.

В заливочном патрубке 3 помещен дополнительный поршень 10 со щтоком 11. Под этот шток рабочий поршень вьшолкен с осевым каналом. Кольцевой поршень 6 вьшольген со штоком 12 ограничитель 8 жестко связан с.корпусом. Длины штоков дополнительного 10 и кольцевого 6 поршней вьтолнены из условия взаимодействия первого с пробкой контейнера 13 при крайнем нижнем положении дополнительного поршня 10 и последнего (штока 12) с подпружиненньм стаканом 7. Против пробки контейнера вьфублены отверстия 14.

Устройство работает следующим образом.

Устройство с тампонажным материалом опускают на забой. При помощи промывочного насоса в колонну залиBoi4HbK труб подают промывочную жидкость. По мере заполнения колонны давление промывочной жидкости возрастает, дополйительный поршень 10 и связаннь1й с ним толкатель 11 движутся вниз до упора с рабочим порш333814

нем 5. В это время открываются перепускные отверстия 4 и промывочная . жидкость попадает в полость А . Дальнейшее увеличение давления промывочной жидкости перемещает кольцевой поршень 6 вместе со штоками 12 и подпружиненный конусньй стакан 7 вверх. За счет увеличения диаметра конусности запорные шарики 9 освобожJO дают заливочный патрубок 3 от защемления . При этом постоянное увеличение давления жидкорти начинает двигать ограничитель 8. и связанный с ним корпус и контейнер вверх, а шток 11 тем 5 временем выталкивает пробку контейнера. Происходит выгрузка тампонажного материала. Как только полость А соединяется с отверстиями 14, давление промьшочной жидкости резко па- «

0 дает, что свидетельствует о полной выгрузке тампонажного материала.

Применение тампонажного снаряда при тампонировании зон осложнения и

5 установке мостов обеспечивает надежность доставки, позволяет полздсить качественный мост. Подвижность контейнера относительно заливочной колонны позволяет не смешивать доставленную смесь с промывочной жидкостью, находящейся в скважине. Применение подвижных штоков в конструкций снаряда не требует большого давления промывочной жидкости при вьщавливанйи

тампонажного материала и исключает случаиотказа при разгрузке. За счет исключения отказа при разгрузке и несмешивания смеси с промывочной жидкостью сокращается время на одну операцию.

Фии

Фиг. 2

ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус, помещенный в нем контейнер для тампонажного материала, пробку контейнера, заливочный патрубок с перепускными отверстиями, помещенный в верхнюю часть корпуса и образующий с ним кольцевзт полость, рабочий поршень, жестко соединенный с заливочной колонной и помещеннЕ 1й в верхнюю часть контейнера, кольцевой поршень, помещенньш в кольцевой полости выше перепускньтх отверстий, и фиксатор заливочной колонны относительно корпуса с подпружиненным конусным стаканом, ограничителем и запорными щариками, отличающийся тем, что, с целые повышения надежности разгрузки контейнера, он снабжен дополнительньм портнем со штоком, помещенным в заливочную колонну, перепускные отверстия которой выполнены на расстоянии от рабочего поршня, не меньшим высоты дополнительного поршня, первый из которых вьтолнен с осевым каналом под шток последнего, а кольцевой I поршень вьтолнен со штоком, под который ограничитель вьтолнен с проходным каналом, и жестко соединен с корпусом, причем штоки дополнительного и кольцевого поршней установлены с возможностью взаимодействия первого с пробкой контейнера при крайнем нижнем положении дойолнительного поршня и последнего - с подпружиненным стаканом. Dd СО 90