Тампонажный снаряд

(191 (11 961 59 4 Е 21 В 33/132 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВ ТЕЛЬС еский и Ю.М ССР1983,4,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(57) Изобретение касается буренияскважин. Цель изобретения - повышение полноты перемешивания компонентов смеси и улучшение качества тампонирования. Тампонажный снаряд содержит корпус (К) 1, контейнер 2 сосновным компонентом, в нижней частикоторого установлена пробка 17 с выступающей нижней частью с разрушаемым стержнем 18, упирающимся в пружинный держатель 19, В нижней части К 1 выполнены каналы 13 с обрат1479617 ными клапанами 14 со сторонгя полости контейнера 2 и внутренний опорный уступ, Б контейнере 2 установленполый лопастной вал 3 с нижними выходными отверстиями 15 с клапанами16, В К 1 установлен связанный с валом 3 полый шток 4 с нагнетательнымпоршнем 5, отвердителем, сдвигаемымстаканом 6 и перекрытые последнимверхние выходные отверстия (ВО), Наштоке 4 расположен распределитель(Р) 8 с каналами 9, гидравлическисвязанными с ВО, Между уступом К 1 иР 8 установлены подшипник 11 и уплотнитель 12, В нижней части контейнера2 выполнена сквозная прорезь 20, вкоторой подвижно размещен один конецдержателя, а другой его конец закреИзобретение относится к бурению геолого-разведочных скважин, в частности к техническим средствам доставки тампонажных материалов для изоляции зон поглощения промывочной жидкости.Целью изобретения является повышение полноты перемешивания компонентов смеси и улучшение качества тампонирования.На фиг, 1 схематично представленопредлагаемое устройство, разрез; нафиг, 2 - то же, при постановке назабой; на фиг. 3 - то же, при выдавливании тампонажной смеси; на фиг,4 -нижняя часть снаряда после выдавливания пробки-поршня,Тампонажный снаряд (фиг, 1) включает корпус 1, контейнер 2 с основным компонентом и полым лопастным валом 3, связанным с полым штоком 4,который установлен с возможностьювращения и осевого перемещения относительно корпуса 1 и контейнера 2. Вполости штока 4 размещены нагнетательный поршень 5, отвердитель исдвигаемый стакан 6, перекрывающийверхние выходные отверстия и удерживаемый манжетами 7 На штоке 4 имеется распределитель 8 с каналами 9,гидравлически связанными с верхнимиплен на стенке контейнера 2, На К 1размещен гидравлический пакер О,Снаряд устанавливают на забой, Приэтом стержень 18 разрушается, а держатель 19 через прорезь 20 врезаетсяв стенку скважины, Промывочная жидкость, воздействуя на поршень 5, выдавливает через отверстия 15 отвердитель в контейнер 2 и сдвигает стакан 6, Вращением вала 3 перемешиваюткомпоненты смеси, Выключив вращение,поднимают снаряд на 2-3 м над.забоем, При этом Р 8 занимает верхнееположение, сообщая ВО с каналами 9 и13, Подачей жидкости раздувают пакер10 и воздействуют на смесь, выдавливая ее вместе с пробкой 17 в скважину, 4 ил. выходными отверстиями, На корпусе 1 имеется гидравлический пакер 10, а в нижней его части выполнен внутренний опорный уступ, между последним и распределителем 8 установлены подшипник 11 и уплотнитель 12, В нижней части корпуса 1 имеются каналы 13 с обратными клапанами 14 со стороны полости контейнера 2, гидравлически связанные с подпакерной полостью и каналами 9 распределителя 8 в верхнем его положении, В валу 3 имеются нижние выходные отверстия 15, перекрытые клапанами 16, В нижней части контейнера 2 размещена пробка 17 с выступающей нижней частью с разрушаемым стержнем 18, установленная с возможностью осевого перемещения до нижнего торца контейнера 2 в положении при перемешивании компонентов смеси. .Стержень 18 в транспортном положении снаряда упирается в держатель 19, одним концом подвижно установленный в сквозной прорези 20 контейнера 2, а другим - на оси 21, вмонтированной в стенке контейнера 2, Между полым штоком 4 и корпусом имеются манжеты 22.Снаряд работает следующим образом,В контейнер 2 через нижний конец вводят пробку 17, отделяя полость, объем которой ггримерно равен обьемуотвердителя. Устанавливают стержень 18 из разрушаемого материала (дерева, цемента, стекла и т,п,) и вводят держатель 19 в прорезь 20, Контейнер опускают в устье скважины, под 5 вешивают на хомуте, заполняют его полость основным компонентом тампонажной смеси, например синтетической смолой, При помощи стакана 6 перекрывают выходные отверстия, заполня-ют полости штока 4 и лопастного вала 3 вторым компонентом тампонажной смеси, например отвердителем, и устанавливают нагнетательный поршень 5В контейнер вводят вал 3, соединяют корпус 1 с контейнером 2 и опускают снаряд в скважину на естественный или искусственный забой, установленный ниже зоны поглощения, При 2 О установке на забой (фиг. 2) выгнутый пружинный держатель 19 выпрямляется, его свободный конец врезается в стенку скважины, фиксируя контейнер от проворота,При выпрямлении держателя 19 расположенный между ним и пробкой 17 стержень 18 разрушается, освобождая пробку 17, В это же время начинают подавать промывочную жидкость по колонне бурильных труб и вращать колонну. Под действием промывочной жидкости поршень 5 двигается вниз и вытесняет второй компонент смеси (отвердитель) в полость контейнера 2 через полый вал 3 и отверстия 15, открывая клапаны 16, Вращающаяся колонна бурильных труб передает вращение на шток 4 и вал 3, Поступающий через отверстия 5 второй компонент смеси при помощи лопастей 40 вала 3 перемешивается с основным компонентом, По мере поступления второго компонента пробка 17 будет перемещаться вниз, увеличивающаяся в объеме смесь компонентов также будет 45 постепенно перемещаться вниз, что обеспечит равномерное ее перемешивание, По мере движения вниз поршень 5 доходит до стакана 6 и сдвигает его, но продавочная жидкость еще не может проходить по каналам 9, так как они перекрыты вследствие прижатия распределителя 8 к уплотнителю 12, Поршень 5 со стаканом 6 продолжают двигаться до упора в верхний торец вала 3, вытесняя отвердитель, Когда стакан 6 достигает упора в верхний торец вала 3, давление в системе выше поршня 5 резко повысится, что будет отмечено по манометру насоса наповерхности. Насос отключают, давление в системе падает, К этому времени перемешивание смеси заканчиваюти вращение вала прекращают, Снарядподнимают над забоем на высоту 2-3 м,Во время подъема снаряда распределитель 8 перемещается в верхнее положение, а каналы 9 открываются(фиг, 3), Включают насос и начинаютподавать продавочную жидкость, которая, выходя через каналы 9 распределителя 8, попадает в полость пакера 1 О, прижимая его к стенкам скважины и отделяя подпакерное пространство от остального ствола скважины,Одновременно продавочная жидкость поканалам 13, открывая клапаны 14, поступает в полость контейнера 2, воздействует через приготовленную в нейсмесь на пробку 17, которая воздействует своей выступающей частью надержатель 19, выводит его из прорези20 и поворачивает на оси 21, Пробка17 выдавливается иэ контейнера 2 ипадает на забой скважины (фиг, 4),Продавочная жидкость выдавливает тампонажную смесь иэ контейнера 2 изадавливает ее в трещины поглощающего горизонта (интервала). Подачупродавочной жидкости прекращают, тампонажный снаряд поднимают на поверхность, промывают от остатков смесии компонентов, извлекают поршень 5,стакан устанавливают в первоначальное положение, Тампонажный снаряд готов к повторному использованию, Следует только поставить новую пробку 17,Формула изобретения Тампонажный снаряд, включающий корпус, контейнер с пробкой,в нижней части, основным компонентом и лопастным валом, полый шток с отвердителем и с верхними и нижними выходными отверстиями, связанный с лопастным валом и установленный с возможностью вращения и осевого перемещения относительно корпуса и контейнера и имеющий нагнетательный поршень, сдвигаемый стакан для перекрытия верхних выходных отверстий и распределитель, и клапаны для перекрытия нижних выходных отверстий, о т л и ч а ющ.и й с я тем, что, с целью повышения полноты перемешивания компонентов смеси и улучшения качества там,Сере сильев рректо Заказ 2514 ВНИИПИ Гос дписное ытиям при ГТираж 51ного комит 035, Москв по изобретениям-35, Раушская на здательский комбинат агарина,101 н оизводств жгород,понирования, он снабжен пружиннымдержателем, гидравлическим пакером,установленным на корпусе, и подшипником с уплотнителем, при этом в нижней части контейнера выполнена сквозная прорезь, в которой подвижно установлен один конец держателя, а дру.гой соединен со стенкой контейнера,пробка выполнена с выступающей нижней частью с разрушаемым стержнем иустановлена в транспортном положениис упором разрушаемым стержнем в держатель и возможностью осевого перемещения до нижнего торца контейнера вположении при перемешивании компо 79 б 17 6нентов смеси, распределитель выполненс каналами, гидравлически связанными с верхними выходными отверстиями, корпус в нижней части выполненс внутренним опорным уступом и каналами с обратными клапанами со стороны полости контейнера, гидравлически связанными с подпакерной полостьюи каналами распределителя в верхнемего положении, причем подшипник иуплотнитель установлены между внутренним опорным уступом корпуса ираспределителем, а нижние выходные 1 б отверстия располагаются в лопастномвалу, который выполнен полым,