Тампонажный снаряд

(22) Заявлено 11. 02. 81 (21) 3246025/22-03 51) М. КП. Е 21 В 33/134 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 23,1082. Бюллетень йо 39 Дата опубликования описания 23.10.82,Донецкий ордена Трудового Кр политехнический инст ого Знаменит 4) ТАМПОНАЖНЫЙ СНАРЯД ра между верхней получает сообщение ение, действующее снизу, становитсязту крьыку сверху действие силы даворой происходил р останавливается. кается на поверхИзобретение относится к горной промыштенности, а точнее к нефтегазо добывающей, н может быть использовано в бурении при изоляции пластов.Известен тампонажный снаряд, состоящий из контейнера, заполненного тампонажной смесью, над которой находится поршень, соединенный с колонной бурильных труб. В месте соединения с поршнем в колонне бурильных труб имеется отверстие. Снизу контейнер закрыт пробкой, удерживаемой двумя срезными штифтами. Контейнер опускается на забой сква жины, затем в колонну бурильных труб нагнетается промывочная жидкость. Давление промывочной жидкости посредством отверстия в колонне бурильных труб передается на поршень и на верх О нюю торцевую крышку контейнера. Таккак поршень связан с колонной буриль" ных труб, то он остается на месте, а контейнер под действием силы давления, приложенной к веРхней кРышке, движется вверх, срезая штифты и освобождая нижнюю пробку, Тампонажная смесь выливается в скважину, заполняя трещины поглощающего горизонта.Как только контейнер поднимается на такую высоту, что внутреннее пространство контейн крышкой и поршнем со скважиной, давл на верхнюю крышку равньм давлению н т.е, прекращается ления, за счет ко подъем, и контейн Затем снаряд извл ность 1,Недостатки снаряда: низкое качество тампонирования, обусловленное отсутствием избыточного давления длянагнетания смеси в полости и трещины; значительные затраты времени на спуск и подъем снаряда, связанные с необходимостью сборки и разборки бурильной колонныт невозможность использования снаряда при тампонировании участка скважины, находящегося выше забоя в связи с отсутствием устройства для создания, искусственного забоя.Наиболее близким техническим решением к изобретению является тампонажный снаряд, содержащий корпус с пробками в верхней и нижней частях и тампонажным раствором между ними, и детанирующий шнур, Над уетьем скважины контейнер заполняется тампонажной смесью, заряжается взрывная камера, шнур поджигается, и снаряд на тросе опускается в скважину на заданную глубину. В зоне поглощения снаряд останавливается и выдерживается в течение нескольких минут, За 5 это время шнур догорает и вызывает вспышку порохового заряда, вследствие чего во взрывной камере резко повышается давление, Под давлением пороховых газов раздувается резиновая 1 О оболочка пакерного устройства и закупоривает скважину выше зоны поглощения. Силой давления газов тампонажнаясмесь в контейнере вместе с пробками опускается в распылитель до тех пор, )5 пока нажняя пробка не остановится на упоре, образованном направляющим конусом. После этого происходит опускание верхней пробки и задавливание смеси в поглощающий горизонт (21 .Основным недостатком известного снаряда является низкое качество тампонирования, обусловленное поршневым эффектом. Поршневой эффект состоит в том, что при извлечении снаряда из зоны тампонирования его корпус, плотно прилегающий к стенкам скважины, служит поршнем, отсасывающим тампонажную смесь из поглощающего горизонта и вызывающим ее разжигание. Качество тампонирования ухудшается так- ЗО же вследствие потери части тампонажной смеси из-за отсутствия нижней пакерной пробки. Недостатком снаряда является также низкая надежность обусловленная невозможностью предот вращения срабатывания снаряда в случае,. если состояниескважины не позволяет опустить снаряд до заданной глубины.Целью изобретения является повы шение надежности работы устройства и качества тампонирования путем предотвращения эффекта поршиевания при извлечении снаряда.Поставленная цель достигается тем, что снаряд снабжен дополнительной пробкой с электродетонатором, размещенной в средней части корпуса и связанной с нижней пробкой гибкой связью, и подпружиненным контактом, установленным в верхней части корпуса, детонирующий шнур связан одним концом с нижней пробкой, а другим - с электродетонатором, причем электродетонатор и верхняя пробка связаны с подпружиненным контактом. 55На чертеже изображен снаряд, общий вид.Снаряд имеет корпус 1 с пробками2 и 3 в верхней и нижней частях, между которыми расположена тампонажная смесь 4 и дополнительная пробка 5, В,пробку 5 вставлен электродетонатор б, соединенный с детонирующим шнуром 7, проходящим внутри нижней части тампонажной смеси и закреплен 65 ным снизу на уплотнительном диске 8Пробка 5 соединена с уплотнительныадиском 8 двумяшнурами 9. Пробка 3состоит из двух половин, разделенных пружиной 10, и закреплена в корпусе 1 при помощи двух срезных штифтов 11, Пробка. 2 связана посредствомшнура 12 с подпружиненным контактом13, расположенным в камере 14, заполненной маслом 15. В кагоре 14 расположен источник 16 тока с неподвижным контактом 17. Подпружиненныйконтакт 13 соединен гибким проводником 18 с электродетонатором б. Дляпредотвращения образования вакуума вкорпусе 1 выполнено отверстие 19. Снаряд связан тросом 20 с лебедкой (непоказана),1Снаряд работает следующим образом.В снаряженном виде снаряд опускается, на тросе 20 в скважину. По достижении снарядом заданной глубины ему придается ускорение путем резкого торможения, либо снаряд останавливается в заданном месте, а затем резким рывком ему сообщается ускорение (рывок может быть вызван нанесением удара по тросу 20) . За счет возникающих инерционных сил происходит срезание штифтов 11, пробка 3 выходит из корпуса 1 и силой сжатия пружины 10 расклинивается в скважине. Шнуры 9 воспринимают растягивающую нагрузку, тем самым детонирующий шнур 7 предохраняется от разрыва. Тампонажная смесь 4 выпивается из корпуса 1, Уплотнительный диск 8 препятствует протеканию смеси 4 через щель между половинками пробки 3. После придания снаряду ускорения корпуса 1 поднимают и по фиксируемому на поверхности изменению веса делают вывод о срабатывании снаряда. При извлечении корпуса 1 выпрямляется проводник 18 и шнур 12. Посредством отверстия 19 происходит выравнивание давления внутри корпуса 1 и снаружи. По достижении снарядом такого положения, что пробка 2 вышла из корпуса 1, шнур 12 вытягивается на всю длину, под действием веса пробки 2 контакт 13 прижимается к неподвижному контакту 17Тем самым замыкается электрическая цепь, образованная источником 16 тока, корпусом .1, электродетонатором б, проводником 18 и парой контактов 13 и 17. Срабатывает электродетонатор б и подрывает детонирующий шнур 7Взрыв происходит в среде тампонажной смеси, излившейся из корпуса 1, поэтому давление резко повышается, достигая у стенок скважины 3000 атм. Верхняя часть тампонажной смеси 4 служит для создания противодавления при отсутствии жидкости в скважине. За счет высокого давления происходит забивание смеси в неплотности стенок;филиал ППг. Ужгор скважины. Затем снаряд извлекается на поверхность.Проведение качественного тампонирования с большей. надежностью обеспечит экономию средств, составляющую 150 руб.на ликвидацию одного поглощения. Тампонажный снаряд, содержащий корпус с пробками в верхней и нижней частях и тампонажным раствором между ними и детонирующий шнур, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и качества цементирования путем предотвращения эффекта поршневания при извлечении снаряда, он снабжен дополнительной пробкой с электродетонатором, размещенной в средней части корпуса и связанной с нижней пробкой гибкой связью, и подпружиненнымконтактом, установленным в верхнейчасти корпуса, детонирующий шнур связан одним концом с нижней пробкой, адругим - с электродетонатором, причемэлектродетонатор и верхняя пробкасвязаны с подпружиненньи контактом.10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Тян П.М. Предупреждение и ликвидация поглощений при геологоразведочном бурении. М., фНедраф, 1980,15 с. 1372. Рафиенко И.И. ЭфФективные методы ликвидации поглощений промывочной жидкости при бурении. М.фНедра, 1967, с. 146. ВИИИПИ Заказ 8069/5 Тираж 623 ПодПисное