Устройство для тампонирования скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к цементированию скважин и может быть использовано для оперативного улучшения качества разобщения пластов в заданных зонах затрубного пространства скважины, например, в кавернозных участках скважины.

Цель изобретения - повышение качества тампонирования кавернозных участков скважины за счет возможности создания местной циркуляции и повышения равномерности заполнения каверн тампонажным раствором.

На фиг. 1 показано устройство в исходном положении; на фиг. 2 - сечение на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - устройство в paj6.o4eM положении.

Устройство для тампонирования скважин содержит корпус 1 с радиальными отверстиями 2, перекрытыми втулкой 3, которая помещена внутри корпуса 1. Снаружи последнего установлен кожух 4, образующий с корпусом 1 кольцевую полость 5. Кожух 4 выполнен с выпускными отверстиями 6, перекрытыми клапанами 7. Внутри кольцевой полости 5 помещен эластичный рукав 8.

При этом сам кожух 4 выполнен с впускными отверстиями 9, перекрытыми обратными клапанами 10, и с продольными каналами 11 с его внутренней стороны для сообщения периферийных участков кольцевой полости с выпускными отверстиями в рабочем положении эластичного рукава 8. Продольные каналы 11 с внутренней стороны кожуха могут быть образованы накладками 12.

Клапаны впускных и выпускных отверстий корпуса 1 могут быть выполнены, например, в виде манжет одностороннего действия. Оба конца эластичного рукава закреплены обоймами 13. Уплотнительные кольца 14 обеспечивают необходимую герметичность соединений устройства. Выпускные отверстия корпуса перекрыты также предохранительными клапанами 15, выполненными, например, в виде эластичных пробок. Кольцевая полость 5 заполнена жидкой добавкой, необходимой для обработки требуемого интервала скважины.

11

12

8

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство на обсадной колонне в кавернозном участке ствола скважины.

После окончания процесса цементирования скважины (посадки цементированной пробки на «стоп - кольцо) сбрасывают давление в цементировочной головке, и втулка 3, перемещаясь вниз, открывает радиальные отверстия 2 корпуса 1.

При повторном наращивании давления в цементировочной головке жидкость из полости колонны через радиальные отверстия 2 поступает в полость, образуемую корпусом и эластичным рукавом 8. Этот рукав, расширяясь, вытесняет из кольцевой полости 5 жидкую добавку, выдавливая при этом в затрубное пространство скважины предохранительные клапаны 15. При контакте средней части рукава с кожухом 4 вытеснение жидкости (добавки) из верхней (периферийной) зоны кольцевой полости 5 в затрубное пространство осуществляется через продольные каналы 11. После вытеснения добавки из кольцевой полости 5 повторно сбрасывают давление в цементировочной головке. При этом тампонажный раствор, находящийся в затрубном пространстве, под действием разности затрубного и внутритрубного давлений через впускные отверстия 9, обратный клапан, отгибая перепускную оторочку манжеты одностороннего действия, поступает в кольцевую полость 5, полностью заполняя ее.

При следующем цикле наращивания давления в обсадной колонне эластичный рукав 8, расширяясь, вытесняет через выпускные отверстия в затрубное пространство тампонажный раствор, который обеспечивает создание местной циркуляци,, перемешивается с защемленным в каверне глинистым раствором, добавкой и тампонажным раствором затрубного пространства и повыщает равномерность заполнения каверн тампонажным раствором.

После проведения необходимого количества циклов снятия и подъема давления в цементировочной головке давление в ней окончательно снимают, тампонажный раствор заполняет кольцевую полость 5 и колонну оставляют на ОЗЦ.

А

Фиг. 2.

Фиг.З

. 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАМПОНИРОВАНИЯ СКВАЖИН, включающее корпус с радиальными отверстиями, перекрытыми втулкой, помещенной внутри корпуса, кожух, образующий с корпусом кольцевую полость и выполненный с выпускными отверстиями, перекрытыми клапанами, и эластичный рукав, помещенный в кольцевой полости, отличающееся тем, что, с целью повышения качества тампонирования кавернозных участков скважины за счет возможности создания местной циркуляции и повышения равномерности заполнения каверн тампонажным раствором, кожух выполнен с впускными отверстиями, перекрытыми обратными клапанами, и с продольными каналами с внутренней его стороны для сообщения периферийных участков кольцевой полости с выпускными отверстиями в рабочем положении эластичного рукава. 2.Устройство по п. 1 отличающееся тем, что продольные каналы с внутренней стороны кожуха образованы накладками. i 3.Устройство по пп. I и 2, отличающееся тем, что клапаны впускных и выпускных отверстий кожуха выполнены в виде манжет одностороннего действия. 00 ;о о ;о