Устройство для ликвидации пустот при бурении скважин

,Я д 4 Е 21 В 33/132 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ удряшоков фцс.,т(71) Ленинградский горный институти м. Г. В. Пл ех а нова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПУСТОТ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности изоляционных работ за счет обеспечения возможности доставки сухои быстро- схватывающей смеси в скважину без предварительной упаковки в водонепроницаемые пакеты. Устр-во спускают на трубах, и оно содержит переходник 16 в верхней части, контейнер, разделенный на две секции (С), в верхней 1 из которых установлен поршень 2 с осевым проходным каналом 6 и радиальными отверстиями с пальцами 4 с пружиной 5. Размещена в С 1 сухая быстросхватывающаяся тампонажная смесь 15. Нижняя С 9 контейнера имеет срезное днище и выполнена с кольцевой канавкой 10 на внутренней поверхности. В канале 6 установлен верхний клапан 7, открывающий его при фиксации пальцев 4 в канавке 10. Последняя выполнена в нижней части с цилиндрической проточкой 11 на внутренней поверхности. Срезное днище выпол1461867 ноно в виде уплотнительного кольца 12 с круглой запираюгцей пластиной 13, установ 1 енных в проточке 11, и пружинной скобой 14 под ними, связанной с С 9. Для повышения надежности ра 6 оты в нижней части поршня 2 установлен нижний клапан 8, перекрывающий канал 6 в процессе тампонирования. Выполнена С 9 с конической внутренней поверхностью под канавкой 10. Поршень 2 в нижней части выполнен с отИзобретение относится к горному лелу и может быть использовано при бурении скважин лля ликвидации каверн, карстовых пустот, крупных трещин и иных полостей, пересекаемых скважиной в горном массиве.1 елью изобретения является повышение эффективности изоляционных работ за счет обеспечения возможности доставки сухой бцстросхватываюгцейся смеси в скважину без предварительной ее упаковки в водо- непроницаемые пакеты, а также повышение надежности работы.На фнг.представлено устройство перел зоной тампонирования, общий вил; на фиг. 2 - то же, в процессе ликвилацин каверн и формирования ствола скважины; пд фнг. 3 - то же, перел спуском в скважину; нд фиг. 4 - то же, в рабочем положении.Усз ройство включает контейнер, разделенный нд две секции, в верхней 1 из которых установлен поршень 2 с манжетой 3, пальцами 4 с пружиной 5 в радиальных отверстиях, осевым проходным каналом 6 с верхним клапаном 7, нижним клапаном 8, установленным в его нижней части с возчожность 1 о перекрытия канала 6 в процессе тдмпонирования. Нижняя секция 9 имеет д внутренней поверхности кольцевую канавку О и цилиндрическую проточку 11 в нижней части и оснащена срезным днищем, состоящим из уплотнительного кольца 12 с круглой запирающей пластиной 3, установленных в проточке 11, и пружинной скобкой 14 пол ними, закрепленной на секции 9, В полости секции 1 размещена сухая быстро. схватывающаяся тампонажная смесь(ББС 1 15.Верхний клапан 7 открывает канал 6, при фиксации пальцев 4 в канавке 10.Нижняя секция 9 выполнена с конической внутренней поверхностью под кольцевой канавкой 10, а поршень 2 в нижней части - с ответной конической поверхностью.Для спуска в скважину устройство снабжено в верхней части переходником 6, соединенным с колонной бурильных труб 7. ветной конической поверхностью. Гранулы смеси 15 соединяются со скважинной водой, распадаются с одновременной гилратацией вяжущего материала, образуя в полости каверны вязкопластичную тампонажную суспенизию, Устр-во вращают и перемещают вниз по скважине, воздействуют его нижней частью на тампонажный материал, задавливая смесь 15 в околоскважинное пространство.з. п. ф-лы, 4 ил. 2Устройство работает следующим образом.Перел спуском устройства в скважинупоршень 2 помещается в верхнюю секцию 1 контейнера, к которой присоелиняют секцию 9. Далее со стороны секции 9 в кон тейнер помещают сухую гранулированнуюББС 15, а в цилиндрическую проточку 11 нижней секции 9 устанавливают уплотнительное кольцо 2, запирающую круглую пластну 13 и пружинную скобку 14. Спуск устройства в скважину осуществляется посредством колонны бурильных трнб 17, соединенных с устройством переходником 16 в верхней части контейнера.Устройство спускают в зону осложнения, при этом внутренняя полость контейне ра изолирована в верхней части поршнем 2с уплотнительной манжетой 3 и верхним клапаном 7, удерживаемым пальцамн 4 в закрытом положении, в нижней части гнлроизоляция осуществляется за счет гидравлического воздействия скважинной воды на запирающую круглую пластину 3, передающую давление на уплотнительное кольцо2, которое герметизирует цилиндрическую проточку 11 в нижней секции 9.При достижении устройством забоя сква жины включают вращение бурового станка, срезают пружинную скобку 14 н разгерметизируют контейнер со стороны нижней секции 9, после чего через колонну бурильных труб 17 в него закачивают воду, под давлением которой поршень 2 пере- ЗО мешается вниз, выдавливая из контейнера гранулированную ББС 15. Одновременно приподнимают контейнер над полостью каверны, заполняя ее объем гранулами БСС 15.При подходе поршня 2 к нижней секции 9 происходит сопряжение их конусных поверхностей и остановка поршня. В этот момент пальцы 4 под действием пружины 5 заходят в кольцевую канавку О нижней секции 9, открывая тем самым верхний клапан 7, при этом давление воды в системе пада ет (это контролируется показаниями манометра бурового насоса и означает фикса1461867 Формула изобретения б 3цию устройства в рабочем положении), после чего закачку воды прекращают.Гранулы БСС 15, соединясь со скважиной водой, распадаются с одновременной гидратацией вяжущего материала, образуя в полости каверны вязкопластичную тампонажную суспензию. Вращением устройства и его перемещеним вниз по скважине воздействуют его нижней частью на тампонажный материал, задавливая БСС в околоскважинное пространство. При достижении устройством забоя скважины снимают осевую нагрузку, передаваемую буровым станком, продолжая холостое его вращение на уровне тампонируемой полости.По окончании схватывания БСС и образования в каверне тампонажного камня устройство извлекают из скважины, после чего возобновляют процесс ее бурения,1. Устройство для ликвидации пустот при бурении скважин, спускаемое на трубах, включающее переходник в верхней части, контейнер, разделенный на две секции, в верхней из которых установлен поршень с осевым проходным каналом и радиальными отверстиями с подпружиненными пальцами и размещена сухая быстросхватывающаяся тампонажная смесь, а нижняя секция имеет срезное днище и выполнена с кольцевой канавкой на внутренней поверх- ности, отличающееся тем. что, с цельк повышения эффективности изоляционных работ за счет обеспечения возможности доставок сухой быстросхватывающейся смеси в скважину без предварительной ее упаковки в водонепроницаемые пакеты, оио снабжено верхним клапаном, установленном в осевом проходном канале поршня с возмож- "0 ностью его открытия при фиксации подпружиненных пальцев в кольцевой канавке нижней секции, которая при этом выполнена в нижней части с цилиндрической проточкой на внутренней поверхности, а срезное днище выполнено в виде уплотнительного кольца с круглой запирающей пластиной, установленных в цилиндрической проточке, и пружинной скобкой под ними, связанной с нижней секцией.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 20 что, с целью повышения надежности работы,оно снабжено нижним клапаном, установленным в нижней части поршня с возможностью перекрытия его осевого проходного канала в процессе тампонирования, при этом нижняя секция выполнена с конической внутренней поверхностью под кольцевой канавкой, а поршень в нижней части выполнен с ответной конической поверхностью.1461867таСоставитель А. КондратенковРедактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор М. Пожо Заказ 582/25 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101