Тампонажное устройство

Авторы патента:

E21B33/134 - мостовые (патронные) пробки

О П И С А Н И Е >911016

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнческнх . Республик (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (5E)M. Кл. (2")Заявлено 04.08.80 (21) 2969251/22-03 с присоединением заявки №

E 21 В 33/134

Государстееииый комитет

СССР (23) Приоритет во делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 07. 03.82. бюллетень № 9

Дата опубликования описания 1 0 . 03 .82 (53) УДК 622. .245.44 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.Б. Мержеевский и B.Ï. Здоров

Забайкальский комплексный научно-иссле о)аа институт Министерства геологии СССР (71) Заявитель (54) ТАМПОНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО

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.пружиненный клапан и пробку ill.

Недостатком устройства является

его низкая надежность.

Наиболее близким к изобретению является тампонажное устройство, включающее внутреннюю и наружную трубы, заполненные компонентами тампонирующей смеси, переходник, смесительный стакан и клапан со сквозными осевыми отверстиями и подпружиненным . поршнем (2).

Однако невысока надежность контроля за срабатыванием устройства.

Цель изобретения вЂ” 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, l

10 причем сливные отверстия последнего совмещены с радиальными отверстиями втулки в ее крайнем верхнем положении, а шток зафиксирован относительно. корпуса с возможностью расфиксации

1$ после выдавливания компонентов смеси.

Кроме того шток зафиксирован относительно корпуса с помощью упорных шаров.

При этом внутренняя труба уста. новлена эксцентрично относительно корпуса.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2-6 - сечения

9l 1016

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 тру. бы 2, в верхней части которой крепится корпус 3 сливного механизма. Внутри корпуса 3 размещен поршень 4 с манжетами 5, полый клапан 6, поджимаемый 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 между собой. Установленный концентрично .13 полому клапану 6 шток 10 своей верхней частью, выполненной в форме втулки с радиальными отверстиями Л, размещен в цилиндрической проточке переходника 9 и поджат к нему пружиной l1. Между корпусом 3 и штоком 10 установлен фиксатор 12 (шаровой замок). Во внутренней трубе 1 расположен поршень 13 с манжетами 14, причем верхняя часть трубы снабжена заглуш2S кой 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 нижнеи

36 части которого установлен корпус клапана 22, имеющий сквозные осевые отверстия L со смесительным стаканом 23.

Тампонажное устройство работает следующим образом.

Устройство, предварительно заполненное составными компонентами тампонажной смеси, опускают на заданную глубину в скважину на колонне труб.

Жидкость, находящаяся в скважине, через осевые F и радиальные G .отверстия переходника 9 и радиальные отверстия J 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 4, сжимая пружину при этом перекрываются радиальные отверстия G в переходнике 9, что препятствует выходу промывочной жидкости иэ труб в скважину. В следующий момент нагнетаемая жидкость воздейМ 55 ствует на поршень 4, которыи, стремясь сдвинуться вниз, создает в наружной трубе 2 избыточное давление.

Это давление передается на поршень

13 и через прокладку 20 на клапан 19.

При достижении определенного давления в устройстве клапан 19 открывает отверстия К в ниппеле 17. Под давлением компоненты смеси выдавливаются иэ труб 1 и 2; проходя через отверс тия Ц в корпусе клапана 22 и смесительный стакан 23, они перемешиваются и попадают в скважину. После выдавливания тампонажной смеси поршень

4 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 9.

Давление 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

4 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 Г в переходнике 9 в начале работы устройства, шток 10 под действием давления упираетгя в поршень 4, и до тех пор> пока клапан 19 не откроет отверстия

К в нипнеле 17, шток 10 удерживается поршнем 4 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 спускоподъемных операций, обеспечивает постоянный статический уровень жидкости в скважине, повышает надежность контроля за срабатыванием устройства в процессе проведения тампонажных операций, чем-исключаются предпосып91

5 ки к возникновению геологических осложнений. .Формула изобретения

1. Тампонажное устройство, включающее внутреннюю и наружную трубы, заполненнйе компонентами тампонирующей смеси, переходник, смесительный стакан и клапан со сквозными осевыми отверстиями и подпружиненным поршнем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью -повышения надежности контроля за срабатыванием устройства, оно снабжено сливным мехаI низмом, выполненнным 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, 1016 6 причем сливные отверстия последнего совмещены с радиальными отверстиями втулки в ее крайнем верхнем положении, а шток зафиксирован относительно корпуса с возможностью расфиксации после выдавливания компонентов смеси.

2. Устройство по и. 1, с т л и ч а ю щ е е с я тем, что шток зафиксирован относительно корпуса с помощью упорных шаров.

3 Устройство flo и 1 о T л ч а ю щ е е с я тем, что внутренняя труба установлена эксцентрично относительно корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Тампонажное устройство ТУ-4.

2о Проспект ВДНХ. Киев, "Реклама", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 629320, кл. Е 21 В 33/134, 1976 (прототип).

911016

Заказ 1075/15

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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