Устройство для изоляции зон поглощения

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИГЛОЩЕНИЯ(57) Изобретение отнопром-сти. Цель - повности изоляционных равключает корпус (К) 1 2, Концентрично наруж К 1 установлен патрубнами с образованием мры 5 и герметично соесобой верхними частямстия 2 в камере 5 раз6 и поршень 7. В нижн ЗОЛЯ ОН ПОмплексное научно- и проектное отдеефть" Г.О, Берая,Б. Чанкатадзе идетельство СССР В 33/3 1969. тельство СССР В 33/12 1973. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское св487227, кл. Е 21Авторское свиде465471, кл, Е 2 сится к горной ьппение эффективбот. Устройство . с отверстиями ной поверхности ок (П) 3 с окежду ними камединенными между и. Ниже отвер-.мещены пружина ей части П 3145653на наружной поверхности установлены поочередно уплотннтельные элементы и шайбы 9. В окнах П 3 размещен толкатель 10 с возможностью его взаимодействия с уплотнительными элементами. В нижней части П 3 размещенупор, жестко связанный с последним.К 1 снабжен посадочным седлом 12 под управляющую пробку 13, выполненным ниже отверстий 2, и втулкой 14 с посадочным седлом 15 под запорный элемент 16, установленный с возможностью осевого перемещения, При этом К 1 разделен на верхнюю 17 и нижнюю 18 части с возможностью перемещения последней относительно П 3. Верхняя часть 17 выполнена с камерой 19 и отверстиями 20, . напротив которых на штифтах 21 зафиксирована втулка 14. Нижняя часть 18 выполнена с наружными выступами, вэаимодействующи 6ми с толкателем 10. Уплотнительныеэлементы и шайбы 9 м.б. выполнены ссимметричными наклонными поверхностями, в которых углы наклона торцовой поверхности уплотнительных элементов к оси устройства последовательно увеличиваются снизу вверх,что позволяет их равномерно прижатьк стенкам скважины, При посадке управляющей пробки 13 на посадочноеседло 12 происходит перекрытие затрубного пространства, Избыточнымдавлением перемещают поршень 7, открывают боковые каналы 23 и тампонажный раствор продавливают в погло-,щающий пласт. При снятии давленияпоршень 7 возвращается в исходноеположение. При этом на тампонажныйраствор во время его твердения не воздействует гидростатическое давление,1 э.п. ф-лы, 3 ил.1Изобретение относится к горнойпромышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при сооружении скважин в процессепроведения работ, связанных с иэоляцией зон поглощения,Цель изобретения - повышение эффективности изоляционных работ.Применение устройства позволяетпредотвратить воздействие статичес"кого давления жидкости на изоляционный материал,. в период ОЗЦ, находящейся в интервале поглощающего пласта,На фиг. 1 представлена верхняя 15часть устройства, разрез; на фиг.2 -нижняя часть устройства; на фиг.3сечение А-А на фиг. 1.Устройство для изоляции зон поглощения включает полый цилиндрический корпус 1 с отверстиями 2, патру"бок 3 с окнами 4, установленный концентрично наружной поверхности корпу.са 1 с образованием между ними кольцевой камеры 5 и герметично соединенных между собой верхними частями,пружину 6, поршень 7, установленныев кольцевой камере 5 ниже отверстия2, уплотнительные элементы 8 и шайбы 29, размещенные поочередно в нижней части патрубка 3 на его наружной поверхности, толкатель 10,установленный в окнах 4 патрубка 3 с возможностью его взаимодействия с уплотнительными элементами, упор 11, установленный в нижней части патрубка 3 и жестко связанный с ним.Корпус 1 снабжен посадочным седлом 12 под управляющую пробку 13, выполненным в корпусе ниже отверстия 2, и втулкой 14 с посадочным седлом 15 под запорный элемент 16, установленной с возможностью ограниченного осевого перемещения. При этом корпус разделен на верхнюю 17 и нижнюю 18 части с возможностью перемещения последней относительно патрубка 3. Верхняя часть 17 выполнена с камерой 19 и радиальными отверстиями 2 Ц против которых зафиксирована на срезных штифтах 21 втулка 14, а нижняя часть 18 корпуса выполнена с наружными выступами 22, взаимодействующими с толкателем, и боковыми каналами 23 в верхней части ниже посадочного седла 12 под управляющую 1. пробку против поршня 7, при верхнем его положении, при этом поршень 714565 установлен с возможностью перемещения ниже боковых каНалов,Уплотнительные элементы 8 и шайбы9 могут быть выполнены с симметричными наклонными поверхностями 24, в ко 5торых углы наклона торцовой поверхности уплотнительных элементов к осиустройства последовательно увеличиваются снизу вверх на величину, равную 10величине угла трения между уплотнительными элементами 8 и шайбами 9,что обеспечивает равномерное прижатиеуплотнительного элемента 8 по всейвысоте установки. Для соединения с 15бурильными трубами используется пере.Ходник 25Устройство работает следующим образом.После спуска в скважину на бурильных трубах на заданную глубину черезколонну труб закачивают порцию промывочной жидкости, затем освобождаютуправляющую пробку,13, находящуюсяв цементировочной головке, эакачивают тампонажный раствор и продавочнуюжидкость. Управляющая пробка 13 проходит по бурильным трубам, черезвтулку 14 и садится на посадочноеседло 12. При достижении определенно- З 0го избыточного давления нижняя часть18 корпуса вместе с поршнем 7 переме. щается вниз, при этом выступы 22 корпуса взаимодействуют с толкателем10, передавая усилие на уплотнительные элементы 8, которые в результатесжатия перекрывают затрубное про-.:странство скважины и отсекают гидростатическое давление по затрубномупространству от поглощающего пласта.Благодаря тому, что углы наклонаконтактирующих поверхностей уплотнительных элементов 8 с шайбами 9 к оси. устройства увеличены последовательноснизу вверх на величину Равную углу 45трения между ними, уплотнительныеэлементы 8 равномерно прижимаются кстенкам скважины. Перекрыв затрубноепространство, нижняя часть корпусапрекращает перемещаться вниз. Однаков результате действия избыточногодинамического давления усилие передается на поршень 7 через кольцевуюкамеру 5. Поршень 7 перемещаетсявниз, сжимая пружину 6, и открывает55боковые каналы 23. В результате этогокольцевая камера 5 получает сообщениес внутренней полостью корпуса 1 итампонажный раствор продавливается в 36 4поглощающий пласт. По окончании продавочной жидкости 107-ное избыточноединамическое давление на насосе немедленно стравливается, что способствует продвижению вверх поршняпод действием пружины 6. При этомперекрываются боковые каналы 23 ив таком положении скважина остаетсяна ОЗЦ до начала загустевания тампонажного раствора..Во время ОЗЦ в бурильные трубысбрасывается запорный элемент 16,который садится на посадочное седловтулки 14 и перекрывает осевой каналкорпуса 1. Затем заливочным агрегатомсоздается избыточное давление, срезаются штифты 21, втулка 14 перемещается вниз и открываются радиальныеотверстия 20. Благодаря этому отсекается гидростатическое давлениев осевой полости над погружным узлом,скважина промывается. После снятиядавления уплотнительные элементыпринимают транспортное положение,перемещая вверх нижнюю часть корпуса 1,Для извлечения устройства на поверхность его расхаживают подачейвверх"вниз, а при необходимостивращают.Такая конструкция устройства обеспечивает надежность изоляционных работ за счет отсечения гидростатического давления,над цементным раствором, создает благоприятные условия(замкнутая среда) для формированияцементного камня непосредственно взоне поглощения и исключает необходимость повторного цементирования. формула изобретения 1. Устройство для изоляции эон поглощения; включающее полый цилиндрический корпус с отверстиями, патрубок с окнами, установленный концентричнр наружной поверхности корпуса с .образованием между ними кольцевой камеры и герметично соединенными между собой верхними частями, подпружиненный поршень, размещенный в кольцевой камере ниже отверстий корпуса, гидравлически соединяющих внутренюю полость корпуса с. концевой камерой, уплотнительные элементы и шайбы, установленные поочередно в нижней части патрубка на его наружной поверхности, толкатель, раэставитель . Чепиг енетник Коррект Ре Шишкин ехред И,Дидык Заказ ВНИИП 1 7/2 Тираж 54 Поственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на сноеткрытиям при ГКНТ СССРд. 4/5 изводственыо-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект 5 14565 мещенный в окнах патрубка с воэможностью его взаимодействия с уплотнительными элементами, и упор, установленный в нижней части патрубка, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ, оно снабжено посадочным седлом под управляющую пробку, выполненным в корпусе. ниже отверстий, и втулкой с посадочным седлом под запорный элемент, установленной в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, при этом корпус состоит из верхней и нижней частей с воэможностью перемещения последней относительно патрубка, причем верхняя часть. корпуса выполнена с камерой и радиальными отверстиями, против которых зафиксирована втулка а нижняя часть корпуса выполнена с боко 36 6выми каналами ниже посадочного седлапод управляющую пробку против поршняпри верхнем его положении и имеет наружные выступы, взаимодействующие столкателем, а поршень установлен свозможностью перемещения ниже боковых каналов,2, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я .тем, что уплотни" тельные элементы выполнены в виде колец с симметричными наклонными торцовыми поверхностями, контактирующими ответными поверхностями, причем углы наклона торцовой поверхности уплотнительных элементов к оси устройства последовательно увеличиваются снизу вверх на величину, равную величине угла трения между уплонительными элементами и шайбами,