Тампонажный снаряд для установки мостов в скважинах

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 080581 (21) 3284563/22-03 131) М. Кп. Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик с присоединением заявки Но(23) Приоритет Е 21 В 33/14 Государственный комитет СССР ло делам, изобретений и открытии(54) ТАИПОНАЖ АРЯД ДЛЯ СКВАЖИНА АНОВКИ МОСТО Изобретение относится к бурению, в частности к устройствам для их тампонирования.Известен тампонажный снаряд для установки мостов в скважинах, включающий корпус, рабочий орган, выполненный в виде двух воздушных камер, разделенных поршнем, и включающего механизмаГ 11Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы в искривленных скважинах, и в сква" жинах, заполненных буровым раствором высокой плотНости из-за снижения энергии удара груза при его падении.Наиболее близким к изобретениюявляется тампонажный снаряд для уста новки мостов в скважинах, включающий корпус, головку, верхнюю воздушную камеру с размещенным в ней грузом и нижнюю воздушную камеру с обратныМ клапаном и поршнем с толкателем, желонку, ограниченную верхней и нижней перегородкой с,осевымиотверстия ми под толкатель и заполненную тампо нажным материалом, и эластичную проб ку, размещенную под нижней перегород кой Е 2 3. Недостатком устройства является то, что в случаях равенства или не-. большой разницы в удельных весах бурового и цементного растворов последний медленно вытекает из желонки. Кроме того, толкатель занимает большую часть полезного объема.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в скважинах, заполненных буровым раствором любой плотности и увеличеиие полезного объема желонки.Поставленная цель достигается тем, что тампонажный снаряд для установки мостов в скважинах, включающий корпус, головку, верхнюю воздушную камеру с размещенным в ней грузом и нижнюю воздушную камеру с обратным клапаном и поршнем с толкателем, .желонку, ограниченную верхней и нижней перегородкой с осевыми отверстиями под толкатель и заполненную тампонажным материалом, и эластичную пробку, размещенную под нижней перегородкой. снабжен поршнем-разделителем, установленным под верхней перегород" кой на толкателе, выполненном в виде верхнего и нижнего штоков, сообщенных между собой. гибкой связью длиной, превышающей расстояние между верхними нижним штоками по меньшей мере навысоту эластичной пробки которая об"разует с нижней перегородкой уравнительную полость в нижней части желонки, выполненной с радиальными отверстиями, сообщающими уравнительную полость со скважиной, причем нижнийшток имеет рабочую высоту, превышающую высоту эластичной пробки и сообщен с последней разрывным соединением. 10На фиг,1 показана схема тампонажного снаряда в транспортном положении в скважине; на фиг.2 - моментустановки эластичной пробки в обсадной колонне, на фиг.З - установка )5цементного моста в скважине.Тампонажный снаряд (см.фиг.1)состоит из кабеля 1, головки 2, гибкой нити 3, спирали накаливания 4,ударного груза 5, расположенного вверхней воздушной камере 6, обратного клапана 7, полого пальца 8., поршня 9 с верхним штоком 10, расположенным в нижней воздушной камере 11,окна 12, заглушки 13, поршня-Разделителя 14, гибкой связи 15, желонки 16, нижнего штока 17, соединенного с помощью разрывного соединения(срезного штифта) 18 с эластичнойпробкой 19, нижней перегородки 20,башмака 21 с окном 22, верхней перегородки 23. Позицией 24 показан цементный раствор, 25 обсадная колонна,Поршень-разделитель 14 имеет центральное отверстие, без которогонельзя установить его в заданное35место желонки 16, когда она заполнена цементным раствором 24, Приустановке поршня-разделителя 14 в же.лонку 16 избыточный объем цементного раствора через центральное отверстие поршня-разделителя вытесняется,после чего оно закрывается заглушкой 13,Окна 12 и 22 в желонке 16 и башмаке 21 служат для уравновешива- ,ц 5ния давления под поршнем-разделителем 14 и над эластичной пробкой 19.Нижний шток 17 в перегородке 20уплотнен сальником. Нижний штоквведен в конструкцию снаряда для рационального использования хода поршня 9, так как он имеет незначительный объем.Использование столба цементногораствора 24 в качестве элемента, передающего давление на шток 17, имеющий незначительный объем, позволяетмаксимально использовать полостьжелонки 16 дпя размещения в ней цементного раствора.60Тампонажный снаряд работает следующим образом.Снаряд спускают в скважину на глу ф бину установки моста в таком виде,как показано на фиг.1, а затем пода ют ток к спирали накаливания 4. В результате нагрева спирали накаливания 4 гибкая нить 3, удерживающая ударный груз 5 в подвешенном состоянии, разрушается, груз падает вниз, ударяя по обратному клапану 7. В результате удара полый палец 8 разрушается, вследствие чего буровой раствор под скважинным давлением попадает в надпоршневое пространство камеры 11 и. толкает поршень 9 вниз, верхний шток 10, в свою очередь, толкает поршень-разделитель 14, которьй создает давление на цементный раствор 24. В результате возникшего избыточного давления в желонке 16, нижнийшток 17 перемещается вниз и выталкивает из башмака 21 эластичную пробку 19 в обсадную колонну 25, создавая искусственный забой для установки моста (фиг.2).Затем снаряд поднимают вверх, Поскольку эластичная пробка 19 штифтом 18 соединена с нижним штоком 17, который, в свою очередь, соединен с поршнем-разделителем 14 тросом 15, то при движении снаряда вверх происходит принудительное освобождение желонки 16 от цементного раствора 24, который размещается на эластичной пробке 19, вытесненной в обсадную колонну 25.После того, как поршень-разделитель 14 достигает перегородки 20, штифт 18 срезается, а желонка 16 полностью освобождается от цементно-. го раствора, который образует цементный мост в обсадной колонне 25.Скорость освобождения желонки 16 от цементного раствора зависит от ско. рости подъема снаряда из скважины и не зависит от удельного веса бурового и цементного растворов.После установки цементного моста в скважине остается эластичная пробка 19 и цементный раствор 24, все остальное, в том числе и нижний шток 17, извлекается на поверхность для повторного использования (фиг.З) .Использование предлагаемого изобретения позволяет надежно, качественно и быстро устанавливать цементные мосты в скважинах, заполненных буровым раствором любого удельного веса.Экономический эффект от применения одного комплекта снаряда по предварительным расчетам составляет около 20-25 тыс. Руб, в год.Формула изобретенияТампонажный снаряд для установкймостов в скважинах, включающий корпус,головку, верхнюю воздушную камерус размещенным в ней грузом и нижнюювоздушную камеру с обратным клапаномПИ Заказ 894/51аж 601 Подписное П нтск, ектн ил город,и поршнем с толкателем, желонку,ог= раниченную верхней й нижней перего- родками с осевыми отверстиями под тол. катель и заполненную тампонажным материалом, и эластичную пробку, размещенную под нижней перегородкой, о т ,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью:повышения надежности его работы в скважинах, заполненных буровым раствором любой плотности, он снаб- жен поршнем-разделителем, установ- О . ленным под верхней перегородкой на толкателе, выполненном в виде верхнего и нижнего штоков, сообщенных между собой гибкой связью длиной, - .превмаающей расстояние между верхним и нижним штоками, по меньшей мере, на высоту эластичной пробки, которая образует с нижней перегородкой уравнительную полость в нижней части желонки, выполненной с радиальными отверстиями, сообщающими уравнительнуюполость со скважин 06, причем нижний шток имеет рабочую высоту, пренмаающую высоту ластичной пробки, и сообщен с последней разрывным соединением.Источники инормации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 192124, кл. Е 21 В ЭЭ/122, 1965.2, Авторское свидетельство СССР У 883340, кл. Е 21 В ЭЭ/14, 1930 (прототип).