Желонка для изоляции пластов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик пп 968332(22) Заявлено 13.02. 81 (21)3272156/22-03с присоединением заявки М 9 Р 1 М Кп з Е 21 В 33/132 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.42(088,8) Опубликовано 23,1082, Бюплетень Мо 39 Дата опубликования описания 23.10.82 нститут но за ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТОВ 4 ЖЕЛОН 2 ства я ляетсядлительностьществления иэоа Изобретение относится к технике проведения работ в глубоких скважинах, а именно к усгройствам для изо- ляции пластов в скважине при проведении ремонтно-изоляционных работ.Известна желонка для изоляции пластов в скважине, содержащая корпус с уплотнительньми элементами, снабженная механизмом нагружения уплотнительных элементов, которые выполнены в виде кольцевых якорей. Такое устройство спускается в скважину на трубах 1.Недостатком устройсложность конструкциипроцесса спуска и осуляционных работ.Наиболее близкой к изобретению является желонка для изоляции пластов, пускаемая в скважину на кабеле и состоящая из корпуса, крышки, заглушки, образующих камеру, заполненную тампонажным материалом, и поршня, выполненного в виде стакана с соплом и заглушкой, заполненного пороховым зарядом с электровоспламенителем 2 1.Недостатком известного устройства является сложность установки изоляционного моста в эаколонном и эатрубном пространстве скважины, так как для этого нужно не только определить место установки моста, но и осуществитьоперацию по предварительной подготовке колонны скважины к установке моста, Для этого необходимо применениеспециальных устройств, позволяющихобеспечить доступ тампонажного материала в заколонное пространство. Трудно также гарантировать высокое ка"чество изоляционных работ, посколькутампонажный материал нельзя подать взаколонное пространство под избыточным давлением и учесть количествопопавшего туда материала.Целью изобретения.является обеспечение воэможности изоляции пластовв заколонном пространстве скважин.Поставленная цель. достигается тем,что желонка снабжена по меньшей мереодним зарядом кумулятивного действияс нажимным взрывателем, размещеннычв нижней части корпуса, механизмомфиксации корпуса к стенке скважиныи плунжером, установленным с, возможностью взаимодействия со взрывателем,а заглушка выполнена на усилие срабатывания, превышающее усилие срабатывания механизма фиксации корпуса,На чертеже представлено предл ЗО гаемое устройство, разрез.968332,3 10 Устройство состоит из корпуса 1 с крышкой 2 и дном 3, образующих камеру и с тампонажным материалом, в верхней части которой размещен поршень 5, выполненный в виде стакана б с соплом 7, в котором установлена пробка 8. Стахан 6 поршня 5 заполнен пороховым зарядом 9, в котором находится электровоспламе, .нитель 10. Заряд 9 загерметизирован в стакане б уплотнением 11. Крышка 2 закреплена в корпус калиброванными .штифтами 12 и наглеет уравнительный .клапан 13. В верхней части корпуса 15 имеются каналы 14, Нижняя часть камеры 4 перекрыта плунжером 15, а в отверстии 16 корпуса 1 размещен кумулятивный заряд 17, снабженный взрывателем 18 нажимного действия. .Отверстие 1 б закрыто крышкой 19 с прокладкой 20. Пространство 21 корпуса 1 заполнено жидкостью. В нижней части. корпуса установлен механизм его фиксации к стенке скважины. Полость 22 эТого механизма тоще заполнена жидкостью. В верхней части полости 22 установлен поршень 23 . Полость 22 сообщена с цилиндрами 24 и 25, в которых установлены поршни 26 и 27, связанные штоками 28 и 29 с траверсой 30 и снабженные пружинами 31 и 32, взаимодействующими с упорами 33 и 34 корпуса 1. Траверса 30 с подпружиненными поршнями 26 и 27 образу.ет фиксатор 35 корпуса 1, 35Корпус 1 в месте установки кумулятивного заряда 17 снабжен уплотнителем 36. Отверстие 16 закрыто крышкой 37 с прокладкой 38. Устройство закрепляется на кабеле 39, соединенном с 40 электровоспламенителем 10 перемычкой 40. Дно 3 корпуса 1 снабжено отверстием 41 с установленной в нем заглушкой 42.Устройство работает следующим об разом.Его спускают в скважину на кабеле 39, при этом скважина может быть заполнена задавочной жидкостью или находится под избыточным давлением, в последнем случае спуск устройства производится через дубликатор.В процессе спуска в корпусе 1 устройства под крышкой 2 при помощи уравнительного клапана 13 и каналов 14 осуществляется выравнивание давления с давлением в скважине, поскольку скважинное давление передается под крышку 2 через каналы 14 и уравнительный клапан 13, поршень 5 установлен в корпусе 1 с воэможностью осевого 60 перемещдния. Траверса 30 прижата к корпусу 1 при помощи пружин 31 и 32 поршней 26 и 27, последние гидравлически уравновешены и находятся в крайне заднем положении. 65 4Достигнув заданного интервала, т.е. участка скважины, где необхо.димо. произвести работы по восстановлению целостности цементного кольца за обсадной. колонной скважины .или установить мост в затрубном пространстве скважины, в этом случае спуск устройства осуществляется в колонну насосно-компрессорных труб, производят подачу электрического тока по кабелю 39. Электрический ток, пройдя через перемычку 40, осуществляет воспламенение порохового заряда 9 электровоспламенителем 10. Пороховые газы из стакана 6 начинают выходить в полость корпуса 1, под крышкой 2 после разрушения прокладки 11 и выхода пробки 8 иэ сопла 7. По мере увеличения давления под крышкой 5 последняя начинает сжимать тампонажный материал 4, создавая в нем избыточное давление по сравнению со скважинным давлением. Давление в камере с тампонажным материалом 4 воздействует на поршень 23.При этом давление в полости 22, увеличиваясь, перемещает поршни 26 и 27, которые выталкивают в радиальном направлении траверсу 30 фиксатора 35, которая, упираясь в колонну скважины, прижимает к противоположной стенке уплотнитель 36.После распора фиксатора 35 о колонну скважины поршень 23 перестает перемещаться, и возрастание давления в камере тампонажного материала 4 приводит к возрастанию давления в пространстве 21, которое воздействует через отверстие 41 на заглушку 42. При возрастании давления в пространстве 21 до определенной величины происходит выдавливание заглушки 42, при этом плунжер 15,.перемещаясь вниз, нажимает на взрыватель 18 кумулятивного заряда 17, который, разрушив крышку 37 с прокладкой 38, создает канал в колонне скважины. Плунжер под давлением в камере тампонажного материала 4 опускается ниже отверстия 16, а тампонажный материал устремляется через упомя 1 нутый канал в пространство за колонной .скважины. Перемещение вниз порш" ня 5 под действием давления пороховых газов вытесняет иэ корпуса 1 тампонажный материал, который нагнетается в заколонное пространство под давлением. Если объем заколонного пространства, в котором осуществляется установка моста, меньше объема камеры 4 тампонажного материла то, заполнив его, тампонажный материал перестает вытесняться из корпуса 1, а рост давления под крышкой 2 за счет сгорания порохового заряда 9 приводит к срезанию калиброванных штифтов 12, усилие срезания которых заблаговременно подбирается с таким расчетом, чтобы исключить гидроразрыв пород эа колонной скважины при установке моста нагнетанием тампонажного материала.При срезании калиброванных штифтов 12 крышка 2 поднимается вверх, сообщая каналы 14 с полостью корпуса 1 под крышкой 2. Пороховые газы при этом иэ поршня 5 выходят в пространство скважины, и давление в корпу се 1 уравновешивается с давлением в скважине, фиксатор 35 под действием пружин 31 и 32, отходит.в заднее положение, Таким образом, осуществля" ется дозирование подаваемого в зако лонное пространство саважины тампонажного материала . Кроме того, при подъеме устройства из скважины со срезанными штифтами 12 можно судить о том, что операция по установке мос-;щ та проведена качественно, Если уст- ройство поднято со скважины с пустой камерой 4, а штифты 12 не срезаны, значит тампонажного материала в нем было недостаточно и операцию по уста новке моста необходимо повторить.Технихо,-экономическая эФфективность предлагаемого устройства заключается в сокращении подготовительных операций перед установкой моста на. 100, времени на установку моста на 20 25 и времени на контроль за процессом установки моста на 100, кроме того, повышается качество проведенных работ и сокращается количество необхрдимого оборудования для осуществления ремонтных работ.Формула изобретенияЖелонка для изоляции пластов, состоящая из корпуса, крышки, заглушки, образующих камеру, заполненную тампонажныч материалсм, и поршня, выпол- . ненного в виде стакана с соплом и заглушкой, заполненного пороховьм зарядом с электровоспламенителем, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности изоляции пластов в эаколонном пространстве скважин, она снабжена по меньшей мере одним зарядом кумулятивного действия с нажимнык взрыватедем, размещенным в нижней части корпуса, механизмом фиксации корпуса к стенке скважзны и плунжером, установленным с возможностью взаимодействия со взрывателем, а заглушка выполнена на усилие срабатывания, превышающее усилие срабатывания механизма фиксации корпуса.Источники информации,принятые.во внюание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЫ 663818, кл. Е 21 В 33/13, 1972.2. Авторское свидетельство СССРЫ 604965, кл Е 21 В 33/132, 1975968332 Составитель В. Гришаковор В. Данко Техред М.Коштура Корректор у, Пономаренко 9/5 в 8 13035 лиал ППП фПатентф ул. Проектная, 4 Уж Тираж 623 ИИПИ Государственного по делам иэобретений Москва, Ж, Раушская