Устройство для создания разобщающего моста в скважинах Советский патент 1989 года по МПК E21B33/134 

;1

I Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для создания разобщающих мостов в обсадных трубах.

Целью изобре ения является увеличение несущей и герметизирующей способности моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса уст- ройства.

: На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сборку.

Устройство для создания разобщаю- щего моста в скважинах, спускаемое на кабель-трос, состоит из полого корпуса 1, внутри которого размещен ; горючий материал 2 (термитньш состав) с воспламенителем 3, опорного |узла 4 в нижней части с канавками 5 и боковыми отверстиями 6 для выхода продуктов горения. В опорном узле 4 в наружной кольцевой проточке, выполненной на уровне отверстий 6, раз мещен пружинный элемент (спираль) 7 из упругого металла (например, пружинной проволоки). Спираль 7 удерживается от раскручивания легкоплавким затвором 8, установленным в боко вых отверстиях 6 для выхода продуктов горения. Под пружинным элементом 7 на уровне кольцевой проточки выполнены дополнительные боковые отверстия 9 для выхода продуктов горе- ния, в которых также может устанавливаться легкоплавкий затвор. В опорном узле 4 под кольцевой проточкой выполнена полость 10, соединенная с полостью корпуса 1 под горючим ма- териалом 2.

В полости корпуса 1 над горючим материалом 2 зафиксирован дифференциальный поршень 11 с резиновыми уплотнениями 12 и канавкой 13. Над поршнем 11 расположена крышка 14, закрепленная на корпусе 1 срезными элементами 15 и образующая с поршнем 11 надпоршневую полость 16, в которой размещены диафрагма 17 и заряд

18,На внутренней поверхности крышки 14 выполнена кольцевая проточка

19,в корпусе напротив проточки выполнен верхний ряд радиальных отверстий, в которых размещены шарики

20,заходящие в кольцевую проточку 19, ниже расположен ряд отверстий с шариками 21, которые заходят в канавку 13.

В нижней части корпуса полость 10 соединяется с пространством, заполненным горючим материалом 2, с помощью отверстия, перекрытого диафрагмой 22 с резиновой пробкой 23.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину при подаче первого электрическог импульса срабатывает воспламенитель 3, который поджигает термитный состав 2, расплавленное чистое железо с температурой 2000-2400 С, образовавшееся при сгорании термитного состава, отделяется от шлака, который всплывает над ним. От второго импульса тока другой полярности срабатывает заряд 18 в надпоршневой полости 16. От воздействия продуктов взрыва срезаются элементы 15, крышка 14 сдвигается вверх и освобождает шарики 21 от стопорения. Поршень 11, находящийся под воздействием гидростатического давления, начинает двигаться в(-;и: и вытапкпвает шарики 21 из oTBepcTirii в скважину.

Двигаясь вниз, поршень 11 вытесняет чистое железо,которое расплавляет диафрагму 22, а затем освобождает легкоплавкий затвор 8, удерживающий спираль 7 в сжатом состоянии. Спираль 7 при этом освобождается и развертывается, перекрывая зазор между опорным узлом 4 и стенками обсадной колонны и одновременно фентрирует устройство в обсадной трубе. Поршень 11 одновременно продолжает вытеснять чистое железо в скважину через отверстия 6 и через отверстия 9 под раскрученную спираль 7, Вьщавленное железо через отверстия 6 поднимается по зазору между корпусом устройства и трубы. Спираль 7 удерживает вытесняемое железо и позволяет равномерн распределяться ему по зазору. При этом спираль 7 частично расплавляется в железе, что при затвердевании создает более прочное сварное соединение. Соприкосновение со стенками обсадкой колонны обеспечивает быстрый процесс охлаждения и затвердевания железа. Происходит сварка корпуса 1 со спиралью 7 и их вместе с обсадной колонной.

Ход поршня рассчитан так, что он вытесняет только чистое железо, а шлак остается в подпоршневой камере По окончании движения поршня вниз верхний его торец становится ниже отверстий с шариками 20, в результа- те чего крышка 14 освобождается от корпуса и при натяжении кабеля извлекается из скважины. Разобщающий мост установлен в скважине.

После подрыва заряда 18 в случае невоспламенения термитного состава последний препятствует перемещению поршня вниз и, тем самым, отцеплени крьш1ки от устройства. Устройство в этом случае извлекается на поверхность,

Для предотвращения внутренней поверхности корпуса 1 от расплавления

зазор между термитным составом и корусом, а также полость 10 и отверстия 6 и 9 могут быть заполнены огнеупорной футеровкой (например, магнезитовой) ,

Формула изобретения

1,Устройство для создания разобщающего моста в скважинах, спускаемое на кабель-тросе, включающее полый корпус с размещенными в нем горючим материалом и воспламенителем,

опорный узел в нижней части с канавками и боковыми отверстиями для выхода продуктов горения, дифференциальный поршень, зафиксированный в полости корпуса над горючим материалом, крьш1ку над дифференциальным поршнем, связанную с полым корпусом срезным элементом, и надпоршневую полость под крьш1кой с зарядом, отличающееся тем, что, с

целью увеличения несущей и герметизирующей способности моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса, оно снабжено размещенным на

опорном узле пружинным элементом с легкоплавким затвором, в опорном узле на уровне боковых отверстий для выхода продуктов горения выполнена наружная кольцевая проточка, а под ней - полость, соединенная с полостью корпуса под горючим материалом, при этом пружинный элемент установлен в кольцевой проточке, а легкоплавкий затвор - в боковых отверетиях для выхода продуктов горения,

2.Устройство поп, 1,отли- ча(ощееся тем, что в опорном узле под пружинным элементом на уровне наружной кольцевой проточки выполнены дополнительные боковые отверстия для выхода продуктов горения.

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - увеличение несущей и герметизирующей способности .моста путем равномерного заполнения продуктами горения пространства вокруг полого корпуса. Для этого на опорном узле 4 с канавками 5 и боковьши отверстиями размещен пружинный элемент 7 с легкоплавким затвором 8, а в узле на уровне отверстий 6 для выхода продуктов горения выполнена наружная кольцевая проточка, под

Фив. 2

7

IM-

ииЗ