Устройство для ремонта негерметичной колонны труб в скважине Советский патент 1990 года по МПК E21B29/10 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для определения мест негерметичности в обсадных колоннах и устранения негерметичности.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

На чертеже представлено устройство для ремонта колонны труб в скважине.

Устройство состоит из полого корпуса 1, выполненного из верхней и нижней чашек, размещенного в верхней части корпуса герметизирующего элемента 2 с радиальными отверстиями 3, которые могут быть выполнены, например, в виде щелей, расположенных по меньшей мере в два ряда для перекрытия герметизирующего элемента по периметру.Отверстия 3 обеспечивают изменение направления потока, создают необходимый перепад давления для остановки устройства и позволяют ликвидировать негерметичность в обсадной колонне. В полости корпуса 1 разме- щен легкоплавкий герметизирующий материал 4 (например, парафин) и узел его доставки к месту негерметичности, выполненный в виде размещенной в нижней части корпуса камеры с пороховым зарядом 5 с флегматизатором, верхняя стенка которой образована плавающим кольцевым поршнем 6, и воспламенителя накольного типа. Воспламенитель выполнен в виде концентрично установ- ленного в корпусе штока 7, верхняя часть которого размещена над корпусом, а диаметр меньше диаметра отверстия кольцевого плавающего поршня 6. Воспламенитель также содержит

инициатор 8, расположенный в отвер- стии кольцевого плавающего поршня 6, установленные в корпусе упор 9 и пружину 10. С целью предотвращения на0

5

0 ,. Q д

5

липания на шток 7 легкоплавкого герметизирующего материала шток имеет концентрично размещенную на его поверхности гильзу 11 из легкоразрушаемого материала, например картона.

Верхняя часть штока 7 связана со средством доставки устройства в скважину - тросом 12. В верхней части корпуса имеются отверстия 13 с обратными клапанами, а в нижней расположен груз 14. Устройство размещено в обсадной колонне 15, имеющей место утечки в затрубное пространство 16, и соединено с поверхностью тросом 17, на котором устанавливают детонирующую втулку 18 с диагональным разрезом под трос 17.

Устройство работает следующим образом.

Спуск устройства в обсадную колонну 15 осуществляется со скоростью, равной скорости движения жидкости, закачиваемой насосом (не показан). Когда устройство выходит на уровень места негерметичности, жидкость движется по отверстиям 13 и через совмещенное с негерметичностью отверстие 3 уходит в затрубное пространство 16. При совмещении отверстия 3 с местом негерметичности увеличивается перепад давления, который, воздействуя на внутреннюю поверхность герметизирующего элемента 2, деформирует последний, прижимает его к боковой поверхности обсадной колонны 15, прекращая тем самым дальнейшее движение устройства.

При остановке движения в процессе закачки производится незначительное натяжение троса 12 (с силой меньшей жесткости пружины 10) и на трос 12 через диагональный разрез 17 надевают втулку 18 и спускают ее в обсадную колонну 15. Ударяя по штоку 7,

51

втулка 18 производит удар по инициатору 8, в результате чего пороховой заряд 5 воспламеняется и начинается процесс горения, сопровождающийся выделением газа, повышением температуры и давления. При этом под действием тепла легкоплавкий герметизирующий материал растворяется, приобретая малую вязкость, а под действием давления газа кольцевой плавающий поршень 6 перемещается вверх, сминая гильзу 11 и выдавливая расплавленный герметизирующий материал через отверстия 3 и дефект обсадной колонны 15 в затрубное пространство 16. При вертикальном движении кольцевого плавающего поршня 6 отверстие под инициатор 8 насаживается на шток 7 (отработанный инициатор отваливается)

в результате чего шток 7 не препятствует перемещению кольцевого плавающего поршня 6. Попадая в поры и трещины затрубного пространства 16 расправленный герметизирующий материал осты- вает, вновь преобретая вязкость (затвердевает), при этом он надежно изолирует поры и трещины затрубного пространства 16 от попадания в них через негерметичность колонны 15 реагента.

Формула изобретения

1. Устройство для ремонта негерметичной колонны труб в скважине, вклю

6

щего поршня,

чающее полый корпус со средством транспортировки его в скважине, размещенный на корпусе в его верхней части герметизирующий элемент, расположенные в полости корпуса легкоплавкий герметизирующий материал и узел его доставки кресту негерметичности, о т л и- чающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства,узел доставки легкоплавкого герметизирующего материала к месту негерметичности выполнен в виде размещенной в нижней части корпуса камеры с пороховым зарядом, верхняя стенка которой образована плавающим кольцевым поршнем, и воспламенителя накольного типа, инициатор которого размещен в отверстии кольцевого плавающего поршня, а шток воспламенителя накольного типа концентрично установлен в корпусе, причем верхний его конец расположен над корпусом, а диаметр штока меньше диаметра отверстия кольцевого плаваю

щего поршня,

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток воспламенителя накольного типа имеет легкоразрушаемую гильзу, концентрично размещенную на наружной поверхности штока.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель - упрощение конструкции устройства. Для этого узел доставки герметизирующего материала 4 к месту негерметичности выполнен в виде размещенной в нижней части корпуса 1 камеры с пороховым зарядом 5. Верхняя стенка камеры образована плавающим кольцевым поршнем 6 и воспламенителем накольного типа. Последний имеет инициатор 8, размещенный в отверстии поршня 6. Воспламенитель накольного типа имеет шток 7, концентрично установленный в корпусе 1. Верхний конец штока 7 расположен над корпусом, а диаметр штока меньше диаметра отверстия поршня 6. При вертикальном движении поршня 6 отверстие под инициатор 8 насаживается на шток 7, в результате чего шток 7 не препятствует перемещению поршня 6. Попадая в поры и трещины затрубного пространства, расплавленный герметизирующий материал остывает, вновь преобретая вязкость. При этом он надежно изолирует поры и трещины от попадания в них через негерметичность колонны реагента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.