Тампонажное устройство

(54) ТАИПО УСТРОЙСТВ 48рный институт ние относитс изобретения тя изоляцн нарядами со ом и пря ясп го тамаонажн во содержит а (УФ), пол 6 пораня, кот 87. СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭ И АВТОРСКОЭМУ СВРДЕТ(57) Ивобрете скважин. Цель ние эФФективно при буреяии с кернопряемник непакетировани риала, Устройс сации контейнер 4 с Фиксатором а 1 ИИИЧИ 3 ИЛИ 1 ЫмМЫ 5к бурению " повышенных раб ьемным оль 9 ованииого мате- уэел фик ный шток онтейнер(К) 7 с сухой смесью 8, поршень 15 в верхней части К 7. Шток 4 жестко связан с УФ и через фиксатор 6 взаимодействует с поршнем 15 К 7 в верх" ней части подпружинеи относительно УФ и установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения для ,освобождения фиксатора 6. Поршень 15 имеет осевой проходной канал с верхним и нижним клапанами и радиальные отверстия с подпружиненными пальцамн. Нижняя часть 10 К 1 имеет иа внутренней поверхности ковусиое сужение, под ним кольцевую проточку, уплотни тельную манжету 13 на наружной по" верхности и ереэное днище 14, Ба на,ружной поверхности поршень 15 имеет Изобретение относится к горнойпромышленности, а именно, к геологораэведочкому бурению, и предназиаче но для оперативного проведения изоляционных работ в скважинах, проходимьпс с использованием бурового сна" .ряда со сьемяым керноприемником(СК)Целью изобретения является повы"шеиие эффективности изоляционных работ при бурении снарядами со съемнымкерноприемником и при использовании.непакетированиого тампонажного материала,На фиг.1 представлено тампонажноеустройство, общий вид, иа фиг.2 - положение поршня в верхней части контейнера при спуске устройства внутриколонны бурильных труб; на фиг.3 нижняя часть устройства в рабочемположении.Устройство включает в себя узел 45фиксации контейнера, состоящий изкорпуса 1, плашек 2 и конусиой головки 3, жестко связанный с кориусои 1полый шток 4 с пружиной сжатия 5,фиксатором 6 поршня, контейнер 7 с 5 Осухой быстросхватывающейся смесью 8,имеющий упор своей верхней частью9 через пружину 5 на узел фиксации,а на нижней части 1 О - конусное сужение 11, под ним кольцевую проточку 12 на внутренней поверхности, уплотнительную манжету 13 на наружнойповерхности и срезное герметичноеднище 14 на-торце, поршень 15 в верхна уровне радиальных отверстий подпружиненное кольцо с наружной конической поверхностью ответной конусности сужения, Устройство опускают вбурильную колонну 24, которую опускают на забой скважины. Опускают К 7относительно штока 4, освобождая фиксатор 6. Колонну 24 приподнимают.Поршень 15 идет вниз после включениябурового насоса и выдавливает смесь8 из К 7. В части 10 кольцо упирает"ся в сужение и сдвигается, освобождая пальцы, которые входят в проточку и открывают клапан. Колонну 24 свращением перемещают вниз по скважине, задавливая тампонажный материалв трещины. 3 ил. ией части контейнера 7 с кольцевойпроточкой 16, шариковым верхним клапаном 17,подпружиненными пальцами 18 в радиальных отверстиях, тарельчатым нижним клапаном 19, уплотнительной манжетой 20, осевым проходным каналом 21, кольцом 22 с пружиной 23 на его наружной поверхности на уровне радиальных отверстий. Клапаны 17 и 19 расположены в осевом канале 21,Кольцо 22 имеет наружную коническую поверхность с конусностью, ответ" ной конусности сужения 11.Контейнер 1 установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения для освобождения фиксатора поршня, через который полый шток 4 взаимодействует с поршнем 15.Устройство работает следующим образом.При возникновении геологического осложнения (например, поглощения очистного агентау бурение скважины прекращают, приподнимают буровую ксщониу 24 над забоем и извлекают сьемиый кернояриемник.Перед спуском в скважину собирают устройство следующим образом.В верхнюю часть 9, контейнера 7, сочлененного с корпусом 1 узла фиксации посредством полого штока 4 и дружины 5, помещают поршень 15 и соединяют его с полым штоком 4 посредством фиксатора 6 и кольцевой проточки 16. При этом подпружиненные пальцы 18 закрывают шариковый клапан 17 и удерживаются внутри поршня 15Тампонажное устройство, включающееконтейнер с размещенными в нем сухой быстросхввтывающейся смесью и поршнем 5 О.в верхней частя с оеевым проходнымканалом с верхннм и нижем клапанами и радиальными отверстиями с подпружиненными аадьщаии, срезное днище, уС" тановленное в кйжкей части контейнера, которая выпопнена с внутренней кольцевой проточкой и конической внутренней поверхностью, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 5 5 сдвижным конусным кольцом 22 и пружиной 23. Присоединяют нижнюю часть 10 с уплотнительной манжетой 13. Затем со стороны нижней части 1 О в контейнер 7 помещают сухую непакетированную гранулированную быстросхватывающуюся смесь 8 и запирают контейнер герметичным срезным днищем 14,Собранное таким образом устройство опускают в колонну 24 бурильных труб.Для ускорения доставки устройства к буровой коронке 25 включают буро-. вой насос и прокачивают воду по трубам.При движении устройства по колонне бурильных труб герметизация контейнера 7 со стороны верхней части 9 осуществляется уплотнительной манжетой 20 и шариковым клапаном 17, а со стороны нижней части 10 - герметичным днищем 14.Уплотнение сухой быстрбсхватывающейся смеси 8 внутри контейнера 7 вследствие движения поршня 15 вниз под воздействием гидростатического давления скважинной воды предотвращается зацеплением фиксатора 6 с кольцевой проточкой 16 поршня 15. В момент достижения устройством буровой коронки 25 уплотнительная манжета 13 перекрывает кольцевой канал между нижней секцией 10 и внутренней поверхностью коронки 25, вызывая рост давления на манометре бурового насосаПосле этого выключают насос и опускают с вращением буровой снаряд на забой скважины. При этом происходит освобождение нижней части 10 от герметичного срезного днища 14 и перемещения контейнера 7 вверх относи; тельно полого штока 4, сжатие пружины 5, Фиксация плашек 2 внутри колонны 24 и вывод кольцевой проточки 16 поршня 15 из зацепления с Фиксатором б. Затеи приподнимают буровую колонну 24 над зоной осложнения, включают буровой насос, при этом освобожденный поршень 15 под действием потока воды перемещается в нижнюю часть контейнера 7, вьдавливая из него быстросхватывающуюся смесь 8 в полость скважины, которая, соединяясь соскважинной водой, образует вязко-пластичную быстросхватывающуюся тампонажную суспензию, заполняющую зону осложнения. При подъеме буровой колонны 24 32685 6 от забоя контейнер 7 под действиемпружины 5 прижимает уплотнительнуюманжету 13 к буровой коронке 25. Поршень 15, достигнув конусного сужения11 нижней части 10, упирается в негоподпружиненным сдвижным коническимкольцом 22 и продолжает движениевниз, сжимая пружину 23, При этомосвобождаются подпружиненные пальцы18 и входят в кольцевую проточку 12на внутренней поверхности нижней части 10. В этот момент открывается шариковый клапан 17 и вода, проходя через полый шток 4, внутреннюю полостьконтейнера 7, осевой канал 21 поршня,шариковый клапан 17, тарельчатый клапан 19, дросселируется в скважину.Падение давления в нагнетательной 20 системе свидетельствует о фиксациипоршня в рабочем положении.Выключают буровой насос и перемещением с вращением буровой колонны24 вниз по скважине до забоя создают 25 избыточное давление на тампонажныйматериал, под воздействием которогоон заполняет поры и трещины изолируемого интервала скважины. При этомтарельчатый клапан 19 и уплотнитель ная манжета 13 препятствует проникно"вению тампонажного материала в по"лость,контейнера 7 и в кольцевое пространство между контейнером и буровойколонной.35По окончании процесса тампонирования через буровую колонну 24 на тросеопускают овершот, который захватываетконусную головку 3. При натяжениитроса плашки 2 выходят из зацепления 4 О с внутренней поверхностью буровой колонны и устройство извлекается изскважины. Осуществляетсяспуск съемного керноприемника и процесс бурениявозобновляется.45)Формула изобретения повышения эффективности изоляционных1532685 работ при бурении снарядами со съемным керноприемником и при использовании непакетированного тампонажного Материала, оно снабжено узлом фиксации контеинера, полым штоком с разч5 Иещениым в нем фиксатором поршня и уплотнительной манжетой, установленой на наружной поверхности нижней асти контейнера, причем полый шток10одной стороны жестко связан с узом фиксации контейнера, а с другой установлен с возможностью взаимодей,ствия с поршнем, при этом коническая ставитель А.Коидратенкхред ц,дидык Редакт ктор Л,Патай олуже Тираж 514 Подписноетета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ва, Ж, Раушская наб д, 4/5 ельский комбинат "Патент", г,ужгород Оизводственно Гагарина,1 Зааз 8078/41ВНИИПИ Государственного113035поверхность нижней части контейнерарасположена выше кольцевой проточки, поршень имеет на наружной поверхности на уровне радиальных отверстий подпружиненное кольцо, наружная поверхность которого выполнена конической, ответной коническойповерхности нижней части контейнера,а последний подпружинен в верхнейчасти относительно его узла фиксациии установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения для освобождения фиксатора поршня,