Уплотнительный элемент разобщающего моста Советский патент 1992 года по МПК E21B33/134 

1

(21)4674371/03

(22) 09.03.89

(46) 07.09.92. Бюл. ISfe 33

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки

(72)В.А.Афанасьев

(56) Шидковский А.А. Основы пиротехники, М.: Машиностроение, 1964.

Авторское свидетельство СССР № 1178895,кл. Е 21 В 33/13,1985.

Авторское свидетельство СССР № 1036906,кл. Е 21 В 33/134.1983.

(54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ РАЗОБЩАЮЩЕГО МОСТА

(57) Уплотнительный элемент разобщающего моста. Назначение: герметизация скважин. Сущность изобретения: уплотни- тельный элемент состоит из оболочки и размещенной в ней смеси термита и металла с температурой плавления от 180 до 350°С. Масса кусков металла от 8 до 30 г. соотношение полной массы металла и термита от 8:100 до 30:100, После сгорания термита расплавленный металл и шлаки образуют плотную непроницаемую перемычку.

Изобретение относится преимущественно к бурению и эксплуатации скважин, в частности, к уплотнительным элементам разобщающих мостов и пакеров.

Известна конструкция устройства для установки мостов в скважине, включающего рабочий элемент, выполненный из термитного состава.

Недостатком такого устройства является низкая прочность корпуса из-за низкой плотности и прочности образующейся после сгорания термита шлаковой фазы, что приводит к снижению герметизирующей способности устройства.

Известна конструкция устройства для изоляции зон осложнений в скважинах, включающего корпус, выполненный из термитного состава с возможностью перекрытия сечения скважины в рабочем положении устройства.

(Л

С

Недостатком такого устройства с уплотнительным элементом из термитного состава является низкая плотность и прочность образующейся после сгорания термита шлаковой фазы, что приводит к снижению герметизирующей способности устройства за счет задавливания (продавливания) корпуса под действием гидростатического давления.

Известна конструкция уплотнительного элемента для разобщающих мостов и пакеров, включающая оболочку, наполненную термитом, например, на алюминиевой основе типа ЗРезОл (76%) + 8AI (24%).

Недостатком такого уплотнительного элемента для разобщающих мостов и пакеров является низкая плотность и прочность образующейся после сгорания термита шлаковой фазы, что приводит к снижению геометизирующей способности моста. Уп- лотнительные элементы при приведении

Ч

о о

00

о

nakepa в действие в расплавленном состоянии имеют низкую текучесть, что исключает равномерное заполнение зазоров малых размеров герметизируемых пространств между корпусом пакера и стенками обсадной колонны. Не известны технические решения, которые позволяли бы одновременно повышать текучесть в расплавленном состоянии и плотность в отвердевшем состоянии для достижения при работе с термитом высокой прочности и герметизирующей способности уплотнительного элемента.

Цель изобретения - повышение герметизирующей способности уплотнительного элемента разобщающего моста.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнительный элемент разобщающего моста включает оболочку, наполненную термитом, в массе которого равномерно разме- щены куски металла с температурой плавления от 180до350°С массой от 8 до 30 г при соотношении количества металла и термита от 8:100 до 30:100.

Действие уплотнительного элемента настоящей конструкции происходит следующим образом. После сгорания термита под действием Ёыделившегося тепла расплавляются куски легкоплавкого металла, жидкая фаза которого равномерно распределяется в образующихся шлаках, повышая их текучесть, в после остывания образованная структура в зоне уплотнения имеет повышенную плотность, а следовательно и прочность.

При использовании кусков металла массой до 8 г на 100 г термита с температурой плавления от 180 до 350°С происходит испарение металла. Использование в таких количествах металлов с более высокой температурой плавления не дает достаточного количества расплавленного металла для

обеспечения текучести и заметного повышения плотности.

Куски металла с температурой плавления более 350°С или массой более 30 г и

температурой плавления до 350°С отбирают слишком много тепла от расплавленного термита, из-за чего происходит снижение текучести продуктов сгорания.

Применение легкоплавких металлов с

температурой плавления ниже 180°С и массой более 30 г на 100 г термита не увеличивает плотность уплотнительного элемента в отвердевшем состоянии.

Изобретение осуществляется следующим образом. В корпус устройства, выполненного по схеме конструкции прототипа, помещают уплотнительный элемент, включающий термит (например алюминиевый) с равномерно размещенными в нем кусками

свинца с массой по 25 г на каждые 100 г состава термита. После его сгорания образуется жидкая среда из чистого железа и шлака, в которых плавится свинец, заполняя свободные поры (пространство) в шлаке. Тем самым повышается текучесть сгоревшего термита в расплавленном состоянии и после затекания расплавленных продуктов в пространство, герметизируемое данным уплотнительным элементом,

повышается его плотность в отвердевшем состоянии. Достигается повышение герметизирующей способности уплотнительного элемента разобщающего моста. Формула изобретения

Уплотнительный элемент разобщающего моста, включающий оболочку, наполненную термитом, отличающийся тем, что, с целью повышения герметизирующей способности, в массе термита равномерно

размещены куски металла с температурой плавления 180-350°С массой 8-30 г, при этом соотношение массы металла и термита составляет от 8:100 до 30:100.