Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах Советский патент 1989 года по МПК E21B27/02 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при бурении скважин для изоляции зон поглощений и водопритоков.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляционных работ за счет обеспечения надежной фиксации поршня в рабочем положении

На фиг. 1 представлено устройство перед его спуском в скважину, общий вид; на фиг. 2 - то же, в процессе тампонирования осложненног интервала скважины; на фиг. 3 - верняя часть устройства, продольный разрез-, на фиг. 4 - подпружиненный палец в горизонтальной плоскости пр фиксации его в кольцевой проточке трубчатого к онтейнера; на фиг. 5 - нижняя.часть устройства в рабочем положении; на фиг. 6 - то же, продольный разрез.

Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, опускаемое на трубах, содержит трубчатый контейнер 1 с долотом 2, отражателем в виде двух наклоненных к оси устройства лопаток 3 с пружиной 4, связанным с долотом и отражателем поршня 5 с осевым каналом 6 и радиальными от

5

0

5

0

верстиями с направляющими радиальными пазами 7. В радиальных отверстиях поршня 5 размещены пальцы 8 с пружиной 9, перекрывающие канал 6. Цилиндрические выступы 10 пальцев 8 установлены в радиальных пазах 7. В канале 6 установлен с возможностью перемещения полый шток 11 с выступающей цилиндрической головкой 12 в верхней части с вертикальными отверстиями 13 для прохода жидкости. В нижней части шток 11 имеет два уступа 14 и 15. В нижней части контейнера 1 имеется на внутренней поверхности кольцевая проточка 16 с пазами 17 у ее нижнего торца. Уступы 14 и 15 последовательно взаимодействуют с пальцами 8 при фиксации их соответственно в кольцевой проточке 16 и пазах 17. Выступающие фиксирующие части пальцев 8 имеют в поперечном сечении форму сегментов с нижними горизонтальными плоскостями. В конце рабочего хода поршня 5 горизонтальные плоскости пальцев 8 взаимодействуют с нижним торцом кольцевой проточки 16, а цилиндрическая головка 12 перекрывает радиальные отверстия 18, выполненные в контейнере 1, снизу заглушенным срезным днищем 19,

над котормм размещен тампонажный материал 20. Через переходник 21 контейнер связан с колонной 22 бурильных труб.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину контейнер 1 заполняется быстросхватываю- щейся тампонажной смесью (БСС) 20 в количестве, необходимом для тампонирования зоны геологического осложнения. Поршень 5 с закрепленным на нем отражателем и долотом 2 устанавливается в верхней части контейнера над пакетами с БСС. Контейнер 1 соединяется с колонной 22 бурильных труб с помощью переходника 21, и устройство спускается в зону, подлежащую тампонированию. После этого в устройстве по колонне бурильных труб 22 подается вода, которая через отверстия 13 цилиндрической головки 12 воздействует на поршень 5, перемещая его в нижнюю часть контейнера и выдавливая из него пакеты с БСС. Осевой канал 6 при этом перекрыт пальцами 8 (фиг. 3). При дальнейшем движении поршня пальну, 8 под действием пружины 9 заходят в кольцевую проточку 16. При этом их цилиндрические выступы 10 скользят п направляющему пазу 7, удерживая пальцы в заданном положении, а их положение в кольцевой проточке 16 фиксируется первым уступом 14 нижней части штока 11 (фиг. 4).

Давление на поршень уменьшается, так как частично приоткрывается осевой кандл 6, и вода по нему и полости штока 11 дросселируется в скважину. При дальнейшем поступательном движении поршня 5 пальцы 8 скользят по кольцевой проточке 16 и упираются своей плоской частью в ее нижнюю кромку. Давление воды на поршень 5 в этот момент полностью сбрасываетс через радиальные отверстия 18. Лопатки 3 отражателя выдвигаются под действием пружины 4 и устанавливаются в рабочем положении. Поворотом устройства вокруг оси осуществляетс фиксация пальцев 8 в пазах 17 (фиг. 5). При этом шток 11 опускается и вторым уступом 15 препятствует возможности сжатия пальцев в радиалном направлении. Головка 12 штока совмщается с радиальными отверстиями 18, что приводит к повышению давления

0

5

0

над поршнем 5 и дает возможность контролировать по манометру бурового насоса установку устройства в рабочее положение (фиг. 6).

Устройство приводится во вращение буровым станком и перемещается вниз по скважине. Долотом 2 осуществляется разгерметизация оболочек пакетов с тампонажньгм материалом и перемешивание сухой БСС с водой. Образующуюся вязко-пластичную массу отражатель затирает в поры и трещины тампонируемого интервала, где происходит ее быстрое затвердевание (фиг. 2). По окончании проработки осложненного интервала тампо- нажное устройство извлекается из скважины, после чего возобновляется процесс ее углубки.

Формула изобретения

Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, опускаемое на трубах, включающее переходник, трубчатый контейнер с долотом, отражателем и связанным с ними поршнем с осевым каналом и радиальными отверстиями с направляющими радиальными пазами, в которых размещены цилиндрические выступы подпружиненных пальцев с выступающими фиксирующими частями, установленных в радиальных отверстиях и перекрывающих осевой канал поршня, в нижней части трубчатого контейнера на внутренней поверхности выполнена кольцевая проточка с пазами у ее нижнего торца, снизу трубчатый контейнер перекрыт срезньм днищем, над которым помещен тампонажный материал, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ за счет обеспечения надежной фиксации поршня в рабочем положении, оно снабжено полым штоком в верхней части с выступающей цилиндрической головкой с вертикальными отверстиями для прохода жидкости и с двумя уступами в нижней части, ус- тановленньм в осевом канале поршня с возможностью перемещения и взаи-. модействия своими уступами последовательно с подпружиненными пальцами при фиксации последних соответственно в кольцевой проточке и пазах трубчатого контейнера, выполненного

5

0

50

55

10

го

го-/5

Фиг.

V

V

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение эффективности изоляционных работ за счет обеспечения надежной фиксации поршня в рабочем положении. Для этого устройство содержит контейнер 1 с кольцевой проточкой на внутренней поверхности с пазами ее нижнего торца, радиальными отверстиями, поршень 5

Фи&.

ФигМ

18

Г)

18

17-8

фиг. 5

Фие.6