Тампонажный снаряд Советский патент 1991 года по МПК E21B33/132 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для тампонирования зон поглощения промывочной жидкости или крепления неустойчивых интервалов при бурении скважин за один спуск-подъем там- понажного снаряда.

Цель изобретения - улучшение качества тампонирования и повышение производительности труда.

На фиг.1 изображен тампонажный снаряд, общий вид; на фиг.2 - то же, в рабочем положении.

Тампонажный снаряд включает контейнер 1 для тампонажной смеси, в верхней части которого установлена поперечная перегородка 2 с центральным отверстием 3. В отверстии 3 находится шток 4 клапана, связанный с поршнем 5 клапана, который размещен в полом цилиндре 6 с крышкой, установленном над перегородкой 2 с зазором и жестко связанным с контейнером 1. Цилиндр 6 через канал 7 гидравлически связан с затрубным пространством. В нижней части контейнера имеется внутренний круО

о о

00

N

говой бурт 8, а под ним торцовая заглушка, выполненная из двух пробок 9 и 10. Пробка 9 имеет снизу коническое углубление, а пробка 10 выполнена с ответной боковой конической поверхностью и установлена в углублении с возможностью образования герметической полости. Пробка 10 изготавливается из более твердого материала , чем пробка 9.

Разбурочный узел входит в состав снаряда в том случае, если используется тампо- нажный материал в сухом виде, а не готовая быстротвердеющая смесь, транспортируемая в жидком состоянии. Он состоит из подпружиненного поршня 11, надетого на трубу 12, имеющую радиальные отверстия 13 и сочлененную с конической втулкой 14 с продольными коническими лысками, соответствующими плоскостям плашек 15, жестко связанных пластинчатыми пружинами 16 с посадочным буртом 17. В нижней части конической втулки 14 имеется продольный паз (на чертежах не показан), в котором размещен затирочный элемент 18 в виде эластичного кольца. Торец втулки 14 имеет резьбовое соединение с разбурочным элементом 19. При спуске тампонажного снаряда на значительную глубину между тыльной поверхностью верхней части заглушки 9 и буртом 8 устанавливается технологическая шайба 20.

Порядок работы со снарядом осуществляется следующим образом,

Пробки 9 и 10 сводятся вместе с обеспечением явления присасывания, достигаемого путем удаления воздуха. Собранную заглушку вместе с шайбой 20 запрессовывают в нижнюю часть контейнера 1 с усилием несколько (например, в 3 раза) превышающим вес содержимого последнего. Допустимо также и использование клея.

При снятой перегородке 2 полость контейнера 1 заполняется готовой быстро твердеющей смесью в жидком состоянии или сухим таблетированным (пакетированным) тампонажным материалом, В случае сухого тампонажного материала сверху его помещается разбурочный узел, после чего устанавливают перегородку 2, поршень 5 и часть контейнера, включающую в себя цилиндр 6, которая присоединяется к остальной части контейнера, например, с помощью резьбового соединения.

Собранный таким образом снаряд на бурильной колонне, имеющей обратный клапан (на фиг. не показан), спускают в скважину. Во время спуска пробка 10 за счет гидростатического давления столба жидкости, находящейся в скважине, оказывает распирающее действие на пробку 9, прижимая ее к стенке контейнера 1, так как шайба 20 препятствует перемещению ее вверх, чем достигается необходимая герметичность. От проникновения жидкости в верхней части контейнера 1 предохраняет шток 4.

При достижении заданной глубины в бурильную колонну закачивают жидкость. При этом поршень 5 смещается вверх, вытесняя

0 некоторый объем жидкости, находящейся над ним, в затрубную полость через канал 7, а связанный с ним шток 4 освобождает отверстие 3, через которое находящаяся в бурильной колонне жидкость поступает в

5 контейнер 1 и заполняет его. При создании избыточного давления буровым насосом содержимое контейнера 1, включая заглушку, перемещается в ствол скважины. Бурильную колонну при этом приподнимают на

0 величину контейнера 1.

Гидростатическое давление жидкости, находящейся в скважине, вдавливает ( пробку 10 внутрь пробки 9, которая, ради- ально расширяясь, перекрывает ствол сква5 жины. Одновременно с тампонажным материалом перемещается и разбурочный узел до упора его посадочного бурта 17 в круговой бурт 8. Поршень 11, сжимая пружину (см. фиг.2) откроет отверстия 13 для

0 движения жидкости, закачиваемой с поверхности, а плашки 15, находясь в верхнем положении относительно конической втул- . , беспрепятственно проходят сквозь круговой бурт 8 до упора посадочным бур5 том 17 в бурт 8.

При начале разбуривания пакетированного тампонажного материала коническая втулка 14 перемещается вверх и расклинивает плашки 15 в контейнере 1, чем достига0 ется фиксация разбурочного узла в контейнере и передача крутящего момента от бурильной колонны разбурочному узлу. При вращении снаряда получаемая смесь затирочным элементом 18 вдавливается и

5 затирается в трещины стенок скважины.

Формула изобретения Тампонажный снаряд, включающий контейнер для тампонажной смеси с торцо0 вой заглушкой в нижней части и клапаном в верхней, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества тампонирования и повышения производительности труда, он снабжен поперечной перегородкой с цент5 ральным отверстием, установленной в верхней части контейнера, и полым цилиндром с крышкой, размещенным в последнем над поперечной перегородкой с зазором, жестко связанным с ним и имеющим гидравлическую связь с затрубным пространством,

при этом клапан выполнен в виде установленного в цилиндре поршня и связанного с ним штока, размещенного в центральном отверстии поперечной перегородки, а торцовая заглушка выполнена из двух пробок.

одна из которых имеет снизу коническое углубление, а другая установлена в последнем с возможностью образования герметической полости и имеет ответную боковую коническую поверхность.

Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения - улучшение качества тампонирования и повышение производительности труда. Устройство содержит контейнер (К) 1 для тампонажной смеси. В верхней части К 1 установлены поперечная перегородка 2 с центральным отверстием 3, жестко связанный с ним полый цилиндр (ПЦ) 6 с крышкой и клапан. Клапан состоит из двух связанных между собой частей - штока (Ш) 4 и поршня 5. Установлен ПЦ 6 над перегородкой 2 с зазором и через канал 7 гидравлически связан с затрубным пространством. В отверстии 3 размещен Ш 4, а поршень 5 - в ПЦ 6. В нижней части К 1 имеется торцовая заглушка, состоящая из двух пробок 9 и 10. Пробка 9 выполнена снизу с коническим углублением. Пробка 10 имеет ответную боковую коническую поверхность и установлена в углублении с возможностью образования герметической полости. Устройство на бурильных трубах опускается в скважину. Пробка 10 за счет гидростатического давления оказывает распирающее воздействие на пробку 9, прижимая ее к стенкам К 1. В колонну закачивают жидкость. Поршень 5 смещается вверх в ПЦ 6 и вытягивает Ш 4 из отверстия 3. Жидкость попадает в К 1 и вытесняет из nei о заглушку и смесь. Колонну при этом приподнимают на длину К 1. Пробка 10 вдавливается в пробку 9, расширяя ее до стенок скважины, 2 ил. Ј

Фиг(

ч

2

Фиг2