Устройство для повторного тампонажа Советский патент 1979 года по МПК E21B33/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВТОРНОГО ТАМПОНАЖА

I

Настоящее изобретение относится к устройствам для цементирования обсадных труб в скважине.

Трубные пластоиспытатели, применяемые в настоящее время для повторного тампонажа громоздки и требуют больших затрат времени и средств для проведения полного цикла работ по цементированию перфорированных участков.

Известие устройство, обеспечивающее закупоривание перфорирова1{ного канала после опрО бывания пласта в обсаженной скважине 1 .

Однако указанное устройство не может применяться для тампонажа ранее перфорировшшого участка, либо одиночных перфорированных каналов, пробитьхх ранее, так как в нем в качестве герметизирующего элемента применен башмак с выпускнылт отверстиями и установка его точно на перфорировшшый канал невозможна.

Известно также устройство для повторного тампонажа обсадных коло}ш, опускаемое на кабеле, либо тросе, содержащее корпус, пакеры, впускной и редукционный клапаны, баллоны для тампонирующей смеси и скваяб1нной жидкости и предиазначе1шое для герметизации перфорирова1шых отверстий в обсадной колонне 2. Данное устройство обладает тем 1гедостаткОм, что задавливание тамлонирующей смеси в перфорированный канал производится бе предварительной очистки герметизируемого канала от скважтшной жидкости, так как в указанном устройстве соблюдается следующая последовательность операций:

Под действием созданного перепада давлений тампонирующая смесь будет заполнять сквозные каналы в затрубном пространстве, связывающие оба баллона, при этом депрессия 37 на пласт, способная сорвать глинистую корку со стенки скважины создана не будет, так как образовавшееся пространство со сниженным давлением будет сразу же заполггяться тампонирующей смесью.. Целью настоящего изобретения является повышение качества тампонажа за счет повышения качества очистки тампонируемого утстка от глинистой корки. Указанная цель достигается тем, что впуск:НОЙ клапан выполнен в виде дифференциального поршня, образующего большим торцом с корпусрм устройства камеру, сообщающуюся каналом со скважиной, а полость тгад торцом сообщается с баллоном для тампонирующей смеси, которьш соединен с насосом посредством редукционного клапана, а также тем, что редукционный клапан выполнен в виде подпружиненного полого дифференциального поршня с обратным клапаном, образующим слсорПусом камеру, сообщающуюс с баллоном для тампонирующей смеси и пакерами., . На фиг, 1 - об1ций вид устройства в разрезе; на фиг. 2 - положение узлов при операции б&Гстки тампонируемого канала от глинистой корки и скважинной жидкости; на фиг. 3 - . положение узлов при задавливании тампонирующей смеси; на фиг. 4 - положение узлов прибора при снятии его с интервала. Устройство состоит из следующих основных узлов: верхней 1 и нижней 2 частей корпуса с пружиной 3, насоса 4, пакеров 5, датчика давления 6, переключающего штока 7, редукционного клапана 3 с обратным клапаном 9, впускного клапана 10, баллона для тампонирующей смеси 11 и баллона для скважинной жидкости 12. Впускной клапан 10 большим торцом образует с корпусом 2 камеру А, сообщенную каналом В со скважиной, а меньшим торцом сообщен каналом С с Р тйтоном 11 и далеекана ламй Е с редукционным клапаном 8. Датчик давления 6 сообщен с впускным отверстием F . Внутренние полости G пакеров 5 каналом Н сообщены с полостью К и С отводным каналом Z. Переключающий шток 7 имеет осевой кана; М. Корпус 2 имеет дренажный канал N и образует с впускным клапаном 10 полость J, находящуюся пор, атмосферньгм давлением. Принцип работы устройства заключается в следующем. , -В исходном положении (фиг. 1) при спуске переключающий шток 7 находится в верхнем положении, полости и каналы А, В, F, G, Н, Z, М, N находятся под гидростатическом давлении каналы С, D, Е и баллон 11 находятся под дав |Лением ниже гидростатического на величину зависящую от соотношения площадей торцов редукционного клапана 8 и усилия пружины 13. Устройство устанавливается так, чтобы тампонируемьгй канал J4 оказался расположенным между пакерами 5 и включается насос 4. Скважи1шая жидкость через обратный клапаН 9 проодит к переключающему штоку 7 н, поскольку канал М перекрыт, увеличивается перед ним авление, под действием которого переклюющий щток опускается вниз, перекрывая дренажный канал N и сообщая насос 4 через канал Н с внутренней полостью G пакеров 5. Происходит установка пакеров. При достижении необходимого давления в полости редукционный клапан 8, сжимая пружину 13 движется i вниз, сообщая насос 4 с каналами D, Е и баллоном 11, в которых начинается подъем давления. При этом давление в полости G будет поддерживаться при помощи редукционного клапана 8 выше чем в баллоне 11 на величину, зависягцую от соотношения торцов клапана и усилия пружины 13. При достижении в канале С давления, действие, которого на торец впускного клапана 10 создает усилие большее, чем действие гидростатического давления на противоположный торец полости А, впускной клапан 10 движется вниз, сообщая своей проточкой каналы F и Q. Поскольку баллон 12 находится под атмосферным давлением, то на пласт создается депрессия равная пластовому давлению, приводящая к срыву глинистой корки и вызову притока из пласта, выносящего из тампонируемой зоны глинистую корку и скважинную жидкость в баллон 12. Пасос 4 выключается. Датчик давления 6 сигнализирует о изменении давления в канале F . При стабилйзащ-ш давления, свидетельствующего о заполнении баллона 12 насос 4 включается и, повышая давление в баллоне 11, передвигает впускной клапан lOi далее вниз. При этом канал С сообщается с каналом F и тампонирующая смесь из баллона 11 поступает в канал 14, задавливая поступивший из пласта флюид в пласт. Поскольку стенка скважины очищена от глинистой корки, то флюид свободно принимается пластом и обеспечивает хорошее качество тампонажа. Об окончании процесса тампонаже судят по началу резкого роста давления в канале F, свидетельствующего о полном замещении флюида тампонирующей смесью. Насос 4 включают и дают натяжение кабелю 15. Верхняя часть корпуса 1, сжимая пружину 3 движется вверх, увлекая за собой переключающий щток 7, к-оторый своей проточкой сообщает каналы Z и N. Происходит стравливание давления из полости G пакеров 5 и подъем устройства на поверхность. Очистка тампонируемого участка от скважшгной жидкости и глинистой корки обеспечивает высокое качество тампонажа. 570 Формула изобретения 1. Устройство для повторного. тампо1шжа па картонажном кабеле, содержащее корпус, пакеры, впускной и редукционный клапаны, С5а;шоныдля тампонирующей смеси и скважтсной жидкости, отличающееся тем, что с целью повышения ка ества тампонажа за счет повышения качества очистки тампошфуемого участка от глинистой корки, впускной клапан выполнен в виде дифференщ5ального порпшя, образующего большим торцом с корпусом устройства камеру .сообщающуюся каналом со скважкной, а полость над меньшим торцом сообщает ся с- баллоном Для тампонирующей смеси, который соединен с насосом посредством редукционного клапана..

/5 -

Фиа.1 .

и

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что редукционный клапан вьшолнен в виде подпружиненного полого дифференциального nopimjH с обратным клапаном, образующим с корпусом камеру, сообщающуюся с баллоном для тадтонирующей смеси и пакерами, Источники информации, принятые во внимаете при экспертизе 1.Патент США № 3121459, кл. 166-3, опублик. 1964. 2.Отчет ВУФЦНИИГеофизики по теме 2/64 Обеспечение эффекптното применения опробывателей пластов на кабеле и средств контроля I ул г иения тампонажа скважтпг в районах работ второго гидрогеологического управления , т. 1, 1964, с. 69-84 (прототип).