Опалубочный снаряд

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИИИЗОБРЕТЕЙ КЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 Ц 75 ОО 42(51) М. Кл,з, Е 2 В 3313 Геоудврстввинмй комитет СССР во делам изобретений и отирмтийф Дата опубликования описания 28.07.80(72) Авторы изобретения В, Г. Решетников и В. Ф. Стариков Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(71) Заявитель 54) ОПАЛУБОЧ 1.1 Б 1 Л СНАРЯД Изобретение ртносится к бурению скважин, в частности к устройствам для нх беструбиого крепления.Известен опалубочный снаряд для крепления скважин, включающий двухрядную опалубку с упругоэластичной наружной трубой, которая расширяется при прокачке цементного раствора в кольцевое пространство и сокращается после снижения давления с образованием зазора, достаточным для извлечения опалубки из скважины после затвердевания цементного раствора 1.К недостаткам устройства относится нестабильность формы и размера эластичной опалубки, что исключает ее применение в качестве формирующего элемента для образования кольцевой оболочки при подъеме с вращением. Наиболее близким предлагаемому опалубочный снаряд для беструбного крепления скважин включает корпус, соединительныее переводники с каналами и расположенную внутри корпуса заливочную трубу 2.Недостатком известного снаряда является неизменность наружного диаметра элемента, формирующего крепящую кольцевую оболочку, что приводит к потере диаметра: скважины в интервале крепления.Цель изобретения - повышение надежности работы снаряда в скважинах различного диаметра за счет возможности изменения его габаритов при сохранении жест.кости формирующих опалубку элементов.Указанная цель достигается тем, что опалубочный снаряд снабжен несугцей, подвижной и опорной трубами, расположенными коаксиально между заливочной тру О бой и корпусом, который выполнен из продольных, заходящих одна за другую пластин, соединенных рычагами на шарнирах с опорной и подвижной трубами, и механизмом поворота подвижной трубы, управляю1 цей пластинами корпуса, причем несущая труба выполнена с башмаком в нижней части.Механизм поворота подвижной трубыснабжен кожухом, размещенным ниже корпуса, и выполнен в виде полого поршня н 20 толкателя с пальпамн, под которые выполнены косые пазы на боковой поверхности подвижной трубы, причем нижняя внутрен няя часть поршня образует с башмаком не сущей трубы рабочую, а нижняя наружнаяЙоверхйос 1 Ьпоршня й Кожух - накопительную камеры,Корпус снабжен снаружи эластичнойоболочкой.На фиг. 1 и 2 схематически изображенопредлагаемое устройство; на фиг, 3 -- тоже, поперечный разрез (пунктирной линиейпоказан наружный размер опалубочногоснаряда в рабочем положении).Продольные пластины 1 шарнирна крепятся с помощью ведущих и ведомых рыча.гов 2 к опорной трубе 3 и к подвижнойтрубе 4, проворачиваюшейся на определенный угол. В косые пазы 5 подвижнойтрубы входят пальцы 6 толкателя 7, соедийенного с рабочей камерой 8, башмак 9 которой неподвижно закреплен на несущейтрубе 10. Рабочая жидкость попадает в рабочую камеру по заливочной трубе 11, Внутренняя полость несущей трубы соединяетсяс кольцевым пространством скважины с помощью канала 12. По этой полости и каналу происходит переток бурового раствораиз участка скважины, находящегося, надпродольными пластинами, к участку подними, чем исключается поршневание приподъеме опалубочного снаряда в процессеобразования кольцево 1 оболочки. Возвраттолкателя в исходное положение осуществляется за счет упругости сжатого в накопи.тельной камере 13 воздуха.Снаружи продольные пластины охватываются сплошной эластичной оболочкой 14,Все полости внутри опалубочного снарядазаполнены масляной средой, избыток которой (при уменьшении наружного диаметраопалубочного снаряда) перетекает в полость накопительной эластичной емкости 15,Каждая продольная пластинашарнирно крепится с помощью ведомого рычага копорной трубе 3 и ведущего рычага - кподвижной трубе 4. В каждом сечении крепят по паре пластин.Опалубочный снаряд работает следующим образом.В интервале крепления в рабочую камеру 8 подают под давлением масло, что приводит к перемещению вниз поршня и соединенного с ним толкателя 7. Двигаясь продольно, пальцы 6 толкателя, помещенные вкосые пазы 5 трубы 4, вызывают ее проворачивание и движение рычагов 2, а следовательно, и пластин 1, которые в конце рабочего хода камеры занимают положениепо окружности,Перемещаясь в процессе рабочего ходавниз, рабочая камера сжимает воздух внакопительной камере 13.По окончании операции по креплениюдавление масла снижают и рабочая камера8 за счет упругости сжатого в камере 13воздуха вместе с толкателем 7 и другимивышеуказанными деталями возвраш;аетсяв исходное положение. При этом наружныйдиаметр снаряда уменьшается. Опалубочный снаряд применяют с устройством, содержащим компоненты твердеюшего материала, которое дозирует их, образует из них смесь и равномерно вводит еев кольцевое пространство.Образование кольцевой оболочки с помощью предлагаемого опалубокного снаряда происходит следующим образом.Бурение интервала, подлежашего креплению, ведут расширяющимся долотом, т. е.диаметр ствола в этом интервале долженпревышать диаметр вышележащего участка скважины на выбранную толщину стенки кольцевой оболочки.После расширения ствола скважины винтервал крепления опускают опалубочныйс.аряд таким образом, чтобы его рабочаячасть с продольными пластинами (опалуб.ка) заняла положение в нижней части рас.ширенного интервала. Затем создают давление в рабочей камере снаряда, чем переводят его в рабочее состояние, при котором продольные пластины занимают положение по окружности, т, е. расширяющаясячасть принимает форму гладкого цилиндра.В момент начала подъема с вращениемв кольцевое пространство, образованноеукаэанным цилиндром и стенками скважины,на уровне его верхней части начинают вводить быстротвердеюший материал, который, отверждаясь в пределах длины цилиндра (расширяющейся части опалубочногоснаряда), образует крепящую кольцевуюоболочку.Эффективность работы опалубочногоснаряда заключается в его способности изменять свой наружный диаметр от меньшего значения при транспортировке по стволу скважины до большего в рабочем положении при полной стабильности формы иразмера опалубки, что позволяет применятьснаряд для формирования кольцевой оболочки при подъеме с вращением,Использование предлагаемого снарядапозволяеттакже предупреждать и успешноликвидировать такие осложнения, как поглощения, осыпи и обвалообразования, сужения ствола иэ-за набухания глин и т. дпри сохранении в интервале крепления диаметра вышележащего ствола скважины,Формула изобретения1. Опалубочный снаряд для беструбного крепления скважин, включающий корпус, соединительные переводники с каналами и расположенную внутри корпуса заливочную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда в скважинах различного диаметра за счет возможности изменения его габаритов при сохранении жесткости формирующих опалубку элементов, снаряд снабжен несущей, подвижной и опорной трубами, расположен 750042ными коаксиально между заливочной тру. бой и корпусом, который выполнен из продольных, заходящих одна за другую пластин, соединенных рычагами на шарнирах с опорной и подвижной трубами, и механизмом поворота подвижной трубы, управляющей пластинами корпуса, причем несущая труба выполнена с башмаком в нижней части.2. Снаряд по п, 1, отличающийся тем, что механизм поворота подвижной трубы снабжен кожухом, размещенным ниже корпуса, и выполнен в виде полого поршня и толкателя с пальцамн, под которые выполнены косые пазы на боковой поверхности подвижной трубы, причем нижняя внутрен. няя часть поршня образует с башмаком несущей трубы рабочую камеру, а нижняя наружная поверхность поршня и кожух образуют накопительную камеру.3. Снаряд по и. 1, отличающийся тем, что корпус снаружи снабжен эластичной оболочкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР214455, кл. Е 2 В 3314, 1965.2. Авторское свидетельство СССР180546, кл. Е 21 В 33/3, 964.Составитель В. Гришаиов Редактор А. Маковская Техред К. Шуфрич Корректор М. Демцнк Заказ 4441/1 О Тираж 626 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП кПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4