Устройство Фурманова А.Н.для обработки раствора в скважине Советский патент 1985 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к области горной промьшленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для ликвидации поглощений путем закачивания тампонажного раствора в скважину. Известно устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую пробку с насадком и фильтром. В корпусе установлен экран tl2. Недостатком устройства является ухудшевие работы под действием гидростатического давления среды; что не позволяет максймальио реализовать потеициальные возможности увеличения изолирующих свойств, например пластической прочности, тампонажного раствора. Кроме того наличие экрана в средней части канала ограничивает возможность намыва кру норазмерных и длинноволокнистых наполнителей. Это приводит к увеличению затрат времени на борьбу с погл щениями. Наиболее близким техническим рещением к данному является устройств для обработки раствора в сквавзане, включающее полюй корпус с седйом и полую пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходйым каналом . Недостатком устройства является трудность снижения давлений 8 канале патрубка, обусловленйая его высо ким гидравлическш сопротивлением из-за наличия конфузора, а. также конструтстивно низкой степенью соосности и герметичности соединения патрубка с пробкой. Это требует пов шения давления нагнетания на устье ведет к снижению эффективности рабо ты. .

Цель изобретения - повышение эф фективности работы путем умеиьшеаяя гидравлического сопротиштения канала патрубка и повышения степени соосности и герметичности соединения его с пробкой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки раствора в скважине, вюточающем полый корпус с седлом и полую пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, последний вьтолнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем дийметр В цилиндде К - опытный безразмерный коэффициент;с - диаметр выходного отверстия

насадка, м;

в 1 f плотности жидкости соответст венно в трубах для спуска устройства и в скважине. Г/см;

Р - давление нагнетания на устье, кПа;

g - ускорение свободного падения,

Н - глубина спуска устройства, м. Длина цилиндрической части проходого канала от насадка до диффузо0 -2 ической части канала патрубка опрееляется по следующей формуле где К - опытный безразмерный коэффициент;с/-- диаметр выходного отверстия насадка, м, р к Оу - плотности жидкости соответственно в трубах для спуска . устройства и в скважине Р - давление нагнетания на устье, кПа; - ускорение свободного падения, Н - глубина спуска устройства, м. На чертеже изображен общий вид устройства. Устройство для обработки раствора в скважине содержит полый корпус 1. с седлом 2, полую пробку 3 с насадком 4, фильтром 5 и патрубком 6с . 1Ч1)оходньи каналом, вьтолненным в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части 7 и диффузора 8. Патрубок выполнен за одно целое с пробкой 3, насадок 4 расположен непосредственно над цилиндрической канала патрубка 7, а диаметр цилиндрической части канаяа патрубка определяют из условия обеспечения возможности снижения давления в патрубке за счет струи из иасадка, например по следующему соотношению

3

pa должна быть равна 8-10 его диаметрам.

Выполнение наружного диаметра патрубка 6 должно обеспечивать.свободное прохождение его через седло. 2.

Устройство спускают в скважину на трубах 9.

Устройство работает следующим образом.

При изоляции поглощающего пласта полый корпус 1 с седлом 2 на бурильных трубах 9 спускают в скважину. При этом пробку 3 с насадком 4 и фильтром 5 оставляют на поверхности Проводят гидродинамические исследования и при необ.ходимости намыв наполнителей. Затем пробку 3 бросают в трубы и продавливают вниз до посаки в седло 2.

Тампонажную смесь закачивают в скважину цементировочными агрегатами. Давление нагнетания на устье обеспечивающее получение вакуума в патрубке 6 за счет струи из насадка, и соответствуниций перепад давления на насадке Р нагюдят по формулам

где обозначения прежние.

По гидравлической характеристике насадка х(Р) с учетом плотности тампонажного раствора у, находят соответствуюищй давлению Р расход жидкости для определения и потребного количества агрегатов и режима их работы.

20 . 4

Приготовленный тампонажный раст1вор закачиваю.т в скважину под давлением не ниже расчетного Р. При этом струя жидкости из насадка 4,

преодолевая гидростатическое давление в скважине, удаляет жидкость из полости патрубка 6 с образованием вакуума между насадком и диффузо ром 8.

За счет этого возрастает перепад давления на насадке на величину, равную давлению столба жидкости в трубах, что увеличивает скорость струи. Истекая из насадка, струя тампонажкого раствора, практически не теряя энергии в вакуумирочанной полости патрубка ударяет в жидкость, заполняюп ук нижнкко часть патрубка под давлением столба жидкости в затруб-

ном пространстве. В зоне взаимодей ствия вакуумированной струи с жидкостью в условиях интенсивной кавитации происходит диспергирование твердой фазы тампонажного раствора с повышением его изолирующих свойств. Обработанный раствор вытесняется в скважину. После окончания продавливания тампонажного раствора устройство извлекают на поверхность.

Устройство может быть применено для обработки буровых растворов при бурении и промывке скважины, а также для активации тампонажных растворов при цемемтировакии скважии. Упрощение конструкции устройства с одновременным поВ1Л0ением эффективности его работы позволит снизить-затраты времени и средств на проведение . изоляционшлс работ. Ожидаемый экономический эффект от одного диспергатора около 7835 руб.

Устройство для обработки раствора в скважине, включающее полый корпус с седлом и полую; пробку с насадком, фильтром и патрубком с проходным каналом, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем уменьшения гидравлического сопротивления канала патрубка и повьшения степени соосности и герметичности соединения, проходной канал патрубка выполнен в виде последовательно расположенных по потоку цилиндрической части и диффузора, причем диаметр D цилиндрической части канала патрубка определяется по следующей формуле е Ьг DrKoI Н fi z где К - опытный безразмерный коэффициент; с - диаметр выходного отверстия насадка, м; f ИР - плотности жидкости соответ(Л ственно в трубах для спуска устройства ив скважине, Р - давление нагнетания не устье, кПа; « - ускорение свободного падения, м/с ; Н - глубина спуска устройства,м.