Тампонажный снаряд Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

(54) ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к бурению, в частности к тампонажным снарядам для изоляции зон поглощения и установки мостов в скважинах.

Известен снаряд для тампонирования скважин, который состоит из переходника, трубы, ниппеля, башмака, диафрагмы, поршня, обратного клапана и пружины 1.

Недостатком этого снаряда является невозможность использования его для порошкообразных быстросхватывающихся тампонажных материалов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является тампонажный снаряд для изоляции зон поглощения и установки мостов в скважинах, включающий корпус, устано ленный в нем поршень, легкоразрушаемые контейнеры с сухим тампонажным материалом, размещенные под .поршнем, и башмак, в осевых карманах которого установлены йожи 2.

Однако такой снаряд имеет следующие недостатки: невозможность точного определений окончания процесса полного выдавливания эластичных контейнеров с порошкообразным тампонажHfcw материалом, невозможность уравновешивания пластового и гидроста-|тического давления столба жидкости при подъеме снаряда из скважины, не-, качественное затворение порошкообразных тампонажных материалов из-за невозможности вращения снаряда в момент выдавливания этих материалов, невозможность применения снаряда для тампонирования сухих скважин по причине невозможности

10 подлива промывочной жидкости для затворения порошкообразного тампонажного материала, невозможность применения этого снаряда в скважинах малого диаметра из-за малой разницы

15 площадей поршня и бурильной трубы все это приводит к низкой надежности работы снаряда и низкому качеству изоляции зон поглощения.

Цель изобретения - повышение на20дежности контроля за выдавливанием контейнеров из снаряда.

Поставленная цель достигается тем, что поршень выполнен со сквозным осевым каналом и снабжен разме25щенным в этом канале подпружиненным относительно него обратным клапаном, выполненным в виде штока с продольными проточками по его длине, фиксатором, размещенным вверхней части

30 штока, и запорным элементом, взаимодействующим с контейнерами, диаметр которого меньше ди.аметра осевого канала башмака.

На фиг.1 изображен снаряд, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Тампонажный снаряд состоит из корпуса 1, поршня 2, который выполн СО сквозньом осевым каналом под о6ратньгй клапан 3, который имеет пружину 4, запорный элемент 5 и што 6 с фиксатором 7. Запорный элемент 5 установлен в нижней части поршня .2 с.возможностью взаимодействия с легкоразрушаемыми кс нтейнерами 8, заполненными сухим тампонажным материалом. При этом запорный элемент выполнен с диаметром, меньшим осевого канала 9 башмака 10, в котором установлены ножи 11. Шток б выполнен с продольными проточками 12. по длине, превышающей высоту поршня 2. В башмаке снаряда установлена заглушка 13.

Тампонажный снаряд работает следующим образом.

На устье скважины корпус 1 заполняют жидкостью и в нее спускают контейнеры 8 (например, из полиэтилена) с предварительно уплотненным до нужной плотности сухим порошкообразным быстросхватывающимся тампонажным материалом После полного заполнения корпуса контейнерам вставляют поршень 2 с обратным клапаном до упора в последний контейнер. Затем снаряд опускают на труба в нужный интервал скважины. Через трубы с помощью насоса нагнетают жидкость внутрь корпуса над поршнем 2 и .одновременно вращают тампонажный снаряд. Под действием давления жидкости поршень 2 движется вниз, передавая одновременно давление на контейнеры 8 с тампонажным материалом и жидкость, находящуюся в корпусе снаряда, благодаря чему контей неры не деформируются. После выдавливания заглушки 13 снаряд медленно поднимают вверх.. Контейнеры, проходя через ножи 11, разрезаются, а Тампонажный материал получ ает вращательное движение и интенсивно перемешивается с жидкостью, заполняя полный объем скважины, каверн и трещин. В момент остановки поршня 2 в башмаке 10 и выдавливания последнего контейнера с тампонажннм мат|1риалом клапан движется вниз до упора фиксатора 7 в поршень 2, пропуская жидкость через проточки 12, имеюишеся на штоке 6, при этом давление на манометре насоса резко падает, что является сигналом полного выдавливания тампонажного материала. После этого вращение снаряда и подачу жидкости прекращают. Клапан 3 под действием сжатой пружины 4 возвращается в свое первоначальное положение. Затем этим же

снарядом производят уплотнение (трамбование) затворенной быстросхватывающейся тампонажной смеси в поглощающий пласт.

Предлагаемое устройство позволяет

0 точно определить окончание процесса полного выдавливания порошкообразного быстросхватывающегосй тампонажного материала, который при интенсивном перемешивании с жидкостью

5 образует однородную, равномерную, с одинаковыми структурно-механическими свойствами быстросхватывающуюся натекучую массу, которая, быстро набирая прочность, образует качестQ венный изоляционный мост. Это особенно важно при борьбе с обвалами стенок скважин, катастрофическом и полном поглощениях промывочной х идкости. Устройство позволяет также

супроизводить тампонирование

хих скважин, уравновешивать пластовое и гидростатическое давление столба жидкости при подъеме снаряда из скважины.

Формула изобретения

Тампонажный анаряд для изоляции зон поглощения и установки мостов

в скважинах, включающий корпус, установленный в нем поршень, легко разрушаемые контейнеры .с сухим тампонажным материалом, размещен- . ные под поршнем, башмак, в осевых

карманах которого установлены ножи, и заглушку, отличающийс я тем, что, с целью повьлиения надежности контроля за вьщавливанием контейнеров из снаряда, поршень выполнен со сквозным осевым каналом и снабжен размещенным в этоЛ канале подпружиненным относительно него Обратным клапаном, выполненным в виде штока с продольными проточками

по его длине, фиксатором, размещенным в верхней части щтока, и запор-, ным элементом, взаимодействующим с контейнерами, диаметр которого меньще диаметра осевого канала башмака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР 658262, кл. Е 21 В 33/138, 1977 (ПРОТОТИП).