Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах

 

Изобретение относится к геологоразведочному бурению и предназначено для оперативного проведе1{ия изоляционных работ в сква 5а1нах. Цель - повышение эффективности работ за счет повышения производительности, удешевления и повышения ка .тества операций по ликвидации осложнений при бурении скважин, Устр-во для изоляции зон осложнений в скважинах включает контейнер 1 с поршнем 2 в верхней части и рассекателем (Р) 3 в нижней. Между поршнем 2 и Р 3 размещен тампонажный материал (ТМ) 4 в эластичной оболочке (ЭО). Поршень 2 выполнен состав СО Са О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

y1) 4 E 21 В 33/132

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4035520/22-03

{22) 24,12.86

{46) 07.11.88. Бюл. У 41

{71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова и Опытное предприятие по освоению и выпуску новой техники Производственного геологического объединения "Центргеология" (? 2 ) P . А, Тат ев о с ян, В.N. Коршунов, О.Н.Богомолов, II.À.Ïeòðîâ, JI.À.Òåðåùåíêî и И.Я.Титов (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1048109, кл. Е 21 В 33/13, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Н 828751, кл. E 21 В 33/14, 1979.

„„Я0„„1435760 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНАХ (S7) Изобретение относится к геологораэведочному бурению и предназначено для оперативного проведения изоляционных работ в скважинах, Цель — повышение эффективности работ эа счет повышения производительности, удешевления и повышения ка ..ества операций по ликвидации осложнений при бурении скважин. Устр-во для изоляции эон осложнений в скважинах включает контейнер 1 с поршнем 2 в верхней части и рассекателем (P) 3 в нижней, Между поршнем 2 и P 3 размещен тампонажный с материап (ТИ) 4 в эластичнои оболоч- @ ке (ЭО), Поршень 2 выполнен состав1435760 ным из двух коаксиальных частей: внешней — кольца 13 и внутренней пыжа 14, Кольцо 13 и пьпк 14 связаны защелкой. К верхнему торцу контейнера 1 прикреплен на блоке 15 механизм удержания ЭЯ в виде упругого элемента 16. Один eãî конец через проушину

17 связан с кольцом 13, другой через проушину 18 с пыжам 14. Последний через проушину 19 связан с ЭО, В ней под ТМ 4 и над ним размещены слои

20, 22 гранул, Упругий элемент 16 м,б. выполнен из скрученной упругой ленты. После достижения устр-вом рабоче го положения фиксаторы 6 входят в кольцевой паз 7, раскрепляя устр-во

Изобретение относится к геолого- разведочному бурению и предназначено для оперативного проведения изоляцианчых работ в скважинах, про-.oäêìbiõ с использованием бурового снаряда со съемным кернаприемником.

Целью изобретения является повышение эффективности работ за счет повьппения производительности, удешевления и повышения качества операций по ликвидации осложнений при бурении скважин снарядами со съемными керноприемниками, а также защита буровой коронки и ее промывочных прорезей от засорения тампонажным материалом и повьппение поршневого эффекта в про, цессе тампонирования.

На фиг„1 изображено устройство для изоляции зон осложнений в скважинах в сборе в исходном положении; на фиг. 2 — то же, в процессе выгрузки тампонажнаго материала в ствол скважины; на фиг. 3 — то.же, в про-цессе поршневания и формирования изоляционного комплекса; на фиг, 4— конструкции рассекателя, поршня и нижней части контейнера.

Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах содержит контейнер l с поршнем 2 в верхней части и рассекателем 3 в нижней, между которыми размещен тампанажный материал

4 в эластичной оболочке 5. На контейотносительно бурильной колонны 8, Начинают подавать продавачную жидкость, которая через поршень 2 давит íà ЭО, вытесняя ее в P 3. Нож вспарывает Э0 и освобождает TN 4 вместе со слоями

20 и 22. Гранулы слоя 20 создают подвижный экран вокруг буровой коронки.

Отжимаясь вниз, поршень ? растягивает упругий элемент 16, При верхнем положении поршня 2 освобождается нож

Под действием упругого элемента

i6 он поднимается. вверх, затягивая

ЭО, освобожденную от ТМ 4. Гранулы слоя 22 герметизируют нижний торец устр-ва. 5 з,п. ф-лы, 4 ил. пере 1 закреплены фиксаторы б, взаимодействующие с кольцевым пазом 7 B бурильной трубе 8. Фиксаторы 6 через пружины 9 соединены с головкой 1 0 для,захвата устройства овершотом (не показан).

3 контейнере 1 в верхней части выполнен канал 11 для прохода продавочнай жидкости в надпоршневое прост10 ранство 1 2. Поршень 2 состоит из двух коаксиальных частей, внешней— кольца 13 и внутренней — пыжа 14, К верхнему торцу контейнера 1 прикреплен на блоке 1> механизм удер15 жания эластичной оболочки 5 в виде упругого элемента 16, один конец которого через проушину 17 связан с кольцом 13, а другой — через проушину 18 с пыжам 14, который через проу20 шину 19 связан с эластичной оболочкой 5 с тампона>кным материалом 4.

В эластичной оболочке 5 под тампонажным материалом 4. размещен слой

20 гранул из материала, например полиэтилена, обладающего положительной плавучестью в скважинной жидкости в затрубном пространстве 21, и над тампона>кным материалом 4 размещен еще один слой 22 таких же гранул.

ЗО Контейнер 1 и рассекатель 3 связаны с помощью захвата 23, а кольцо 13 с пыжам 14 связаны с помощью защелки 24 поршня 2, обеспечи1435760 вающей также фиксацию поршня 2 в нижнем положении в контейнере 1 при одновременной расфиксации пыжа 14.

Рассекатель 3 снабжен ножом 25 и лепестками 26. Тампонажный материал

4 в эластичной оболочке 5 может быть выполнен в виде таблеток 27 из разрушающегося в воде материала, Упругий элемент 16 может быть вы- !0 полнен из скрученной резиновой ленты.

Размер гранул слоя 22 должен превьппать величину зазора между колонной бурильных труб и стенками скважины. 15

Устройство работает следующим образом.

Заполняют эластичную оболочку 5 тампонажным материалом 4 и слоями

20 и 22 гранул. Затем вытягивают из 20 контейнера 1 поршень 2 в сборе (кольцо 13 соединено с пыжом 14 защелкой

24), прикрепляют эластичную оболочку 5 к пыжу 14 за проушину 19 и вводят заполненную материалом 4 оболоч- 25 ку 5 во внутреннюю полость контейнера 1, следя за тем, чтобы упругий элемент плавно без рывков и задиров втянул оболочку 5 с материалом 4 до упора. 30

На контейнере 1 закрепляют рассекатель 3. Устройство готово к использованию. При встрече зоны осложнения из колонны бурильных труб 8 извлекают съемный керноприемник (которым производились работы), колонну бурильных труб 8 приподнимают на 1

1,5 м над кровлей зоны осложнения, закрепляют и опускают в нее устройство. Спуск может быть свободным или 40 на тросе.

После достижения устройством рабочего положения фиксаторы 6 входят в кольцевой паз 7, закрепляя устройство относительно бурильной KQJIoHHbI

8, Затем начинают подавать продавочную жидкость, которая через поршень

2 давит на эластичную оболочку 5, вытесняя ее в рассекатель 3, Нож 25 вспарывает эластичную оболочку и тампонажный материал 4 вместе со слоями 20 и 22 гранул освобождается, Гранулы слоя 20 создают подвижный экран вокруг буровой коронки. Отжимаясь вниз поршень 2 растягивает упругий элемент 16. Когда поршень 2 достигает

55 своего крайнего нижнего положения защелка 24 входит в зацепление с контейнером 1 и одновременно с этим освобождая пыж 14, который под действием упругого элемента 16 поднимается вверх, затягивая в контейнер 1 освобожденную от тампонажного материала 4 эластичную оболочку 5, при этом гранулы легкого материала иэ верхнего слоя ?2 герметизируют нижний торец устройства и создают над выдавленным в скважину материалом

4 подвижный дисперсный поршень, После извлечения из скважины эластичной оболочки 5 колонну бурильных труб .8 начинают вращать и медленно опускать на забой. При этом происходит поршневание при одновременном диспергировании тампонажного материала и перемешивании его с пластовымн водами

;элементами рассекателя 3 — ножом 25 и лепестками 26. Так как дисперсный поршень препятствует выходу жидкости и выносу в затрубное пространство тампонажного материала 4, давление возрастает и под его действием тампонажный материал проникает в щели и трещины в стенках скважины, кальматируя каналы поглощения, Ф

Так как при затягивании эластичной оболочки 5 в контейнер 1 она может изломаться или свернуться в узел, что осложнило бы ее дальнейшую затяжку предпочтительно упругий элемент

16 перед креплением к пыжу 14 скручивать, чтобы в дальнейшем при затягивании опорожненной эластичной оболочки 5 в .контейнер 1 пыж 14, освобожденный от кольца 13, начал вращаться скручивая разрезанную эластичную оболочку 5, препятствуя этим ее излому и сворачиванию в узлы.

Формула и з о б р е т е н и я

1, Устройство для изоляции зон осложнений в скважинах, включающее контейнер с поршнем в верхней части и рассекателем в нижней, между которыми размещен тампонажный материал в эластичной оболочке, канал для продавочной жидкости в верхней части контейнера, защелку поршня, взаимодействующего в его нижнем положении с контейнером, и механизм удержания эластичной оболочки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности работ за счет повышения производительности, удешевления и повышения качества операций, поршень выполнен составным из двух

1435760

3. лич новая

4 ° лич

Устройство по пп. 1 и 2, о та ю щ е е с я тем, что резилента скручена .

Устройство по пц, 1-3, о т— а ю m, е е с я тем, что. с коаксиальных частей, внешней — кольца и внутренней — пыжа, связанных между собой защелкой поршня, установленной с возможностью расшиксации пыжа при взаимодействии с контейнером,, а меха5 низм удержания эластичной оболочки выполнен в виде связанного с верхним торцом контейнера упругого элемента, один конец которого соединен с 10 кольцом, а,цругой — с пыжом, связанным с эластичной оболочкой.

2, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен в Виде резиновой ленты. целью защиты буровой коронки и ее промывочных прорезей от засорения тампонажным материалом, в эластичной оболочке под тампонажным материалам размещен слой гранулированного материала, обладающего положительной плавучестью в скважинной жидкости.

5„ Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения поршневого э<Ъфекта в процессе тямпонирования, в эластичной оболочке над тампонажным материалом размещен слой гранулированного материала, обладающего положительной плавучестью в скважинной жидкости, 6, Устройство по пп. 1-5, о т л на ю щ е е с я "..åì, что слои гранулированного материала, обладающие поло;;и-:ельпой плавучестью в скважинной жидкости, выполнены из полиэтилена, 1435760

17 2

Составитель А,Кондратенков

Техред М.Дидык . Корректор Н.Король

Редактор Г,Волкова

Заказ 5622/30

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул., Проектная, 4