Тампонажное устройство Советский патент 1982 года по МПК E21B33/134 

(5) ТАМПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их тампонирования.

Известно тампонажное устройство, включающее концентрично размещенные трубы, соединенные ниппелем, нижний переходник со штуцером, шток, под.пружйненный клапан и пробку til.

Недостатком устройства является его низкая надежность.

Наиболее близким к изобретению является тампонажное устройство, включающее внутреннюю и наружную трубы, заполненные компонентами тампонирующей смеси, переходник, смеситель.ный стакан и. клапан со сквозными осевыми отверстиями и подпружиненным поршнем 23.

Однако невысока надежность контроля за срабатыванием устройства.

Цель изобретения - повышение надежности контроля за срабатыванием устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сливным механизмом, выполненным.в виде корпуса со сливными отверстиями и размещенными в нем полым,, клапаном и втулкой с радиальными отверстиями, связанной с полым штоком и подпружиненной относительно полого клапана, который подпружинен относительно корпуса, причем сливные отверстия последнего

10 совмещены с радиальными отверстиями .втулки в ее крайнем верхнем положат НИИ, а шток зафиксирован относительно корпуса с возможностью расфиксации после выдавливания компонентов смеISси.

Кроме того шток зафиксирбван относительно корпуса с помощью упорных шаров.

При этом внутренняя труба уста20новлена эксцентрично относительно корпуса.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2-6 - сечения 391 А-А, Б-Б, В-В, Г-Г и Д-Д на фиг. 1 соответственно. Тампонажное устройство включает внутреннюю трубу 1, расположенную эксцентрично относительно наружной трубы 2, 8 верхней части которой крепит ся корпус 3 сливного механизма. Внут ри корпуса 3 размещен поршень 4 с манжетами 5, полый клапан 6, поджимаекнйй пружиной 7 через резиновую прокладку 8 к переходнику 9, который скреплен с корпусом 3. В переходнике 9 выполнены осевые F и радиальные G отверстия, сообщающиеся меж ду собой. Установленный концентрично полому клапану 6 шток 10 своей верхней частью, выполненной в форме втул ки с радиальными отверстиями 3 , размещён в цилиндрической проточке переходника 9 и поджат к нему пружиной 11. Между корпусом 3 и штоком 10 установлен фиксатор 12 (шаровой замок) . Во внутренней трубе 1 расположен поршень 13 с манжетами 1, приче верхняя масть трубы снабжена заглушкой 15 с насадкой 16, а нижняя часть крепится к ниппелю 17, имеющему отверстия К и насадку 18. Клапан 19 прокладкой 20 при помощи пружины 21 поджимается к ниппелю 17, в нижней части которого установлен корпус кла пана 22, имеющий сквозные осевые отверстия L со смесительным стаканом 23. Тампонажное устройство работает следующим образом. Устройство, предварительно заполненное составными компонентами тампо нажной смеси, опускают на заданную глубину в скважину на колонне труб. Жидкость, находящаяся в скважине, че рез осевые F И радиальные G отверс тия переходника 9 и радиальные отверстия 3 стакана штока 10 заполняет внутреннюю полость труб. С поверхности по трубам под давлением нагнетают промывочную жидкость, в результате чего шток 10 перемещается до упора в поршень , сжимая пружину 11 при этом перекрываются радиальные от верстия G в переходнике 9, что препятствует выходу промывочной жидкости из труб в скважину. В следующий момент нагнетаемая жидкость воздействует на поршень , который, стремясь сдвинуться вниз, создает в наружной трубе 2 избыточное давление. Это давление передается на поршень 13 И через прокладку 20 на клапан 19При достижении определенного давления в устройстве клапан 19 открывает отверстия К в ниппеле 17. Под давлением компоненты смеси выдавливаются из труб 1 и 2; проходя через отверстия U в корпусе клапана 22 и смесительный стакан 23, они перемешиваются и попадают в скважину. После выдавливания таипонажной смеси поршень k упирается в торец внутренней трубы 1 , и давление начинает возрастать. Под действием возрастающего давления шток 10 и полый клапан 6 начитают перемещаться вниз, сжимая пружину 7, которая нижним концом опирается на шаровой замок 12. После срабатывания шарового замка 12 шток 10 вместе с замком опускается, увлекая за собой полый клапан 6, при этом открываются осевые отверстия F в переходнике 9Давление в устройстве резко падает, что является сигналом окончания процесса выдавливания смеси. При подъеме устройства из скважины жидкость, находящаяся в трубах, через осевые отверстия F в переходнике 9 сливается, в скважину и освобождает полость труб. Для синхронного движения поршней и 13, а также дозированной подачи компонентов тампонажной смеси на верхнем торце внутренней трубы 1 установлена насадка 16, а на торце ниппеля 17 - насадка 18. Для исключения преждевременного открытия сливных отверстий F в переходнике 9 в начале работы устройства, шток 10 под действием давления упирается в поршень k, и до тех пор, пока клаПан 19 не откроет отверстия К в ниппеле 17, шток 10 удерживается поршнем k и может воздействовать на клапан 6. . Применение предлагаемого тампонажного устройства с встроенным в его верхней части сливным механизмом позволяет значительно сократить затраты времени на проведение операций по установке разделительных мостов или по ликвидации зоны осложнения за счет сокращения времени спускоподъемиых операций, обеспечивает постоянный статический уровень жидкости в скважине, повышает надежность контроля за срабатыванием устройства в процессе проведения тампонажных операций, чем исключаются предпосып591

ки к возникновению геологических осложнений.

Формула изобретения

OJ66

примем сливные отверстия последнего совмещены с радиальными отверстиями втулки в ее коайнем верхнем положении, а шток зафиксирован относительно корпуса с возможностью расфиксации после выдавливания компонентов смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 Проспект ВДНХ. Киев, Реклама, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 629320, кл. Е 21 В 33/13, 1976 (прототип).