Тампонажный снаряд для установки разделительных мостов Советский патент 1993 года по МПК E21B33/132 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для установки разделительных мостов для изоляции продуктивных горизонтов друг от друга при испытании разведочных скважин.

Целью изобретения является повышение надежности работы при одновременном упрощении конструкции.

На фиг. 1 показана схема тампонажного снаряда, собранного для спуска его в скважину, на фиг. 2 показан момент срабатывания тампонажного снаряда, на фиг, 3 установка цементного моста и подъем снаряда.

Тампонажный снаряд (см. фиг. 2) состоит из каротажного кабеля 1, уплотнителя 2, присоединительной головки 3, осевой цилиндрической камеры 4, камеры верхней 5, в которой размещен полый палец 6. поршня 7 с толкателем верхним 8, перегородки верхней 9, в которой уплотняется толкатель верхний, отверстия верхнего 10, поршня- разделителя 11, отверстия нижнего 12, гибкого элемента 13, толкателя нижнего 14, перегородки нижней 15, в которой уплотня00

о

со ел со VI

ется толкатель нижний, металлической щетки 16, разрывного соединения 17 (штифт), болта 18, эластичной пробки 19, желонки 20, заполненной тампонажным материалом, нижнего отверстия 21, тампонэжного мате- риала 22, взрывного узла в виде взрывпат- ррна 23.

Осевое цилиндрическое гнездо 4 в присоединительной головке 3 служит для размещения взрывного узла (взрывпатрона) 23, полый палец б для соединения верхней камеры со скважинной жидкостью после его разрушения, отверстие верхнее 10, 12, 21 для уравновешивания давления в желонке, гибкий элемент 13 для соединения поршня- разделителя с толкателем 14, перегородка верхняя 9 и нижняя 15 для уплотнения толкателем 8 и 14, металлическая щетка 16 предназначена для очистки внутренних стенок обсадной колонны от глинистой корки, Разрывное соединение предназначено для соединения болта 18 с толкателем 14. Эластичная пробка служит для образования в обсадной колонне дна моста.

Тампонажный снаряд работает следую- щим образом,

Его опускают на заданную глубину установки моста в таком виде, как он показан на фиг. 1, а затем подводят по кабелю 1 ток к взрывному углу 23. Взрывной узел срабаты- вает и взрывной волной разрушает палец полый. В результате скважинная жидкость под большим давлением попадает через канал пальца полого 6 в камеру 5 и сдвигает поршень верхний 7 вниз, так как в камере под поршнем давление атмосферное. В результате толкатель верхний передает усилие на поршень-разделитель 11, который в свою очередь воздействует на тампонаж- ный раствор 22. Вследствие развивающего- ся давления в желонке 20 толкатель нижний 14 выталкивает эластичную пробку в обсадную колонну, как это показано на фиг. 2, создавая искусственный забой для установ- ки моста.

После этого при помощи кабеля 1 там- понажный снаряд поднимают вверх, а эластичная пробка 19 в колонне остается неподвижной, Поскольку эластичная пробка 19 связана с разрывным соединением (штифтом) с толкателем нижним 14, а он в свою очередь связан гибким элементом 13 с поршнем-разделителем 11, то происходит принудительное опорожнение желонки 20 от тампонажного раствора 22, который и образует цементный разделительный мост (см. фиг, 3).

При дальнейшем подъеме снаряда, ког- да поршень-разделитель садится на перегородку 15, разрушается срезное соединение 17

и снаряд с поршнем-разделителем 11, гибким элементом 13, толкателем нижним 14 и металлической щеткой 16 поднимается на пбверхность для вторичного использования. Во время прохождения металлической щетки 16 через столб тампонажного раствора последняя очищает стенки обсадной колонны от пленки бурового раствора, вследствие чего тампонажный материал вступает в контакт непосредственно с металлом обсадных труб, что повышает качество установленного моста.

Очищение металлической щеткой внутренних стенок обсадных труб происходит вследствие того, что щетка имеет диаметр больший, чем внутренний диаметр обсадных труб. Скорость освобождения желонки от тампонажного материала зависит от скорости подъема тампонажного снаряда и не зависит от плотности бурового и тампонажного материалов.

Использование предлагаемого изобретения позволит значительно упростить его конструкцию, повысить надежность его работы, снизить стоимость его изготовления, а использование очищающей металлической щетки в конструкции снаряда повысит качество установленных мостов.

Экономический эффект образуется за счет уменьшения стоимости изготовления снаряда, надежности его работы и повышения качества установленных мостов.

Формула изобретения

1. Тампонажный снаряд для установки разделительных мостов в скважинах, состоящий из присоединительной головки, корпуса, верхней воздушной камеры с полым пальцем и с разрушающим элементом, размещенным вертикально оси полого пальца, и поршнем с верхним толкателем, желонки с тампонажным материалом и поршнем- разделителем с гибким элементом, связанным с нижним толкателем, верхней и нижней перегородок с осевым отверстием под толкатели, размещенных в желонке, эластичной пробки, выполненной с боковым отверстием под нижней и верхней перегородками, установленной под нижней перегородкой и связанной разрывным элементом с нижним толкателем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при одновременном упрощении конструкции, он снабжен установленной на нижнем толкателе металлической щеткой, выполненной с возможностью расширения до контакта с внутренним диаметром обсадной колонны, при этом в присоединительной головке выполнено осевое цилиндрическое гнездо, разрушающий элемент выполнен в виде взрывного узла и установ лен в последнем, а в корпусе желонки выполнено дополнительное отверстие под поршнем-разделителем при его исходном положении.

2. Тампонэжный снаряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывной элемент выполнен в виде взрывного патрона.

Использование: для изоляции продуктивных горизонтов друг от друга при испытании разведочных и эксплуатационных скважин. Сущность изобретения: в тампо- нажном снаряде выполнена верхняя воздушная камера с полым пальцем, поршнем с толкателем, и разрушающим элементом, которая размещена над желонкой с тампо- нажным раствором и эластичной пробкой в нижней части. В присоединительной головке выполнено осевое цилиндрическое гнездо, в котором устанавливают разрушающий элементе виде взрывного узла. Ниже поршня-разделителя в исходном положении в желонке выполнено дополнительное отверстие. На нижнем толкателе устанавливают металлическую щетку с возможностью расширения ее до контакта с внутренним диаметром обсадной колонны. При выдавливании эластичной пробки на нее выливается тампонажный раствор, при этом металлическая щетка, перемещаясь вверх с нижним толкателем очищает внутреннюю поверхность колонны, что улучшает качество сцепления тампонажного материала с ко- лонной и повышает качество установки мостов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ел с