CS215251B1 - Zařízení pro uzavírání vrtných děr - Google Patents

Abstract

Výnálež Se týká uzavírání vrtných děr při vyhledávání ložisek a pří těžbě ropy, zemního plynu, vody atd. v případě, kdy vzniká potřeba přechodného nebo trvalého zahrazení otevřených vrstev. Vynález řeší konstrukčně jednoduché zařízení, Zajišťující rychlé a spolehlivé uzavření vrtné díry přesně na půžadóvaném místě. Podstata zařízení podle vynálezu, opatřeného ucpávkou spustitelnou do potřebně hloubky, spočívá v tom, že ucpávka má na pevném pouzdru pružný plášť, jehož vnější průměr je měnitelný tlakem média ve vnitřním prostoru ucpávky, na který je "napojen válcovým prostorem svého menšího pístu dvoupístový hydrotránsformátor, jehož válcový prostor většího pístu je napojen prostřednictvím Ventilu na prostor vrtné díry nad ucpávkou.

Description

Vynález se týká zařízení k uzavíráni vrtných děr pro zahrazení vrstev otevřených vrtnou děrou.

Při vyhledáváni ložisek ropy, zemního plynu nebo vody, právě tak jako po těžbě těchto surovin, vzniká potřeba přechodného nebo trvalého zahrazení otevřených vrstev. Nejčastěji je to nutné pří průzkumu ložisek a po zastavení těžby.

Nejpoužívanější způsob uzavírání vrtných děr spočívá ve zhotovení cementové ucpávky, což se provádí tak, že se přivádí stoupací rourou k zahrazované vrstvě cementová kaše. Po ztvrdnutí uzavře cementová ucpávka úsek vtrné díry, nacházející se nad vrstvou. Nevýhodou tohoto způsobu Je, že vnášení probíhá velmi pomalu a celý postup Je nákladný.

Jiné známé ucpávky, které jsou ovládány mechanicky nebo hydraulicky, jsou konstrukčně příliš složité a Jsou nespolehlivé, protože pohyb jejich mnoha součástí v těžkých provozních podmínkách má za následek vznik netěsností. '

Podstata zařízení podle vynálezu, které odstraňuje shora uvedené nedostatky a Je opatřeno ucpávkou spustitelnou na laně nebo na rouře do potřebné hloubky, spočívá v, tom, že ucpávka má na pevném pouzdru pružný plášť,· Jehož vnější průměr je měnitelný tlakem média ve vnitřním prostoru ucpávky, na který je napojen válcovým prostorem svého menšího pístu dvoupístový hydrotransfo-rmátor, Jehož válcový prostor většího pístu Je napojen prostřednictvím ventilu na prostor vrtné díry nad ucpávkou.

Pro zajištění polohy ucpávky ve vrtné díře Je Její plášť opatřen ve svých obvodových ryblnovitých odrážkách klíny.

Oproti známým provedením umožňuje zařízení podle vynálezu velmi rychle a provozně spolehlivě uzavřít vrtnou díru přesně na požadovaném místě. Je přitom konstrukčně Jednoduché a nenákladné.

Předmět vynálezu Je patrný z popisu a schematického výkresu, na němž je znázorněno na obr. 1 příkladné provedení ucpávky podle vynálezu ve svislém řezu, na obr, 2 svislý řez zařízením podle vynálezu v příkladném provedení s ucpávkou v pohledu ze strany, na obr. 3 další příkladné provedení zařízení podle vynálezu z pohledu ze strany.

Na obr. 1 Je znázorněna ucpávka 30 ve výpažnicl 1 ve své uzavírací poloze. Výpažnlce 1 Je naplněna hydraulickým médiem, na které působí hydraulický tlak úměrný hloubce. Ucpávka 30 obsahuje pouzdro 7 s osovou dutinou 14, -které je obklopeno v části své délky pružným pláštěm 6. Mezi pláštěm 6 a pouzdrem 7 je vnitřní prostor 18, který je spojen s du. tinou 14 radiálními otvory 10, 11 ve stěně pouzdra 7.

Plášť 6 je vložen svým spodním koncem 23 do prstencové drážky 17 obklopené horní obrubou 27 spodní části pouzdra 7. Horní konec 24 pláště G je uložen v prstencovém prostoru 16 kolem pouzdra 7, který Je obklopen spodní obrubou 26 hlavy 4 pouzdra 7. Uložení obou konců 24, 25 pláště 6 umožňuje příslušnou změnu délky pláště 6 při Jeho vyboulení v uzavírací poloze ucpávky 30. Utěsnění vnitřního prostoru 18 vůči prostoru vrtné díry nebo výpažnlce l je v této poloze ucpávky 30 zajištěno kluznými těsnícími kroužky 22, 23 uloženými v obvodových drážkách obou konců 24, 23 pláště 6. Ve své prostřední uzavírací části Je plášť 6 opatřen rybinovitýml drážkami, v nichž jsou uloženy těsnící profilové kroužky 13 a klíny 8, 9.

Hlava 4 Je spojena s pouzdrem 7 pravotočlvým šroubovým spojem 5 a tyto díly Jsou vůči sobě utěsněny těsnící vložkou 21 uloženou v kruhové drážce vytvořené v hlavě 4. Naproti tomu je hlava 4 spojena s upraveným nad ní mezíkusem 2 (také obr. 2] levotočivým šroubovým spojem 20, joříčemž zde Je pro utěsnění použit těsnící prstenec 28 uložený v obvodové drážce hlavy 4.

Nad osovou dutinou 14 pouzdra 7 je v hlavě 4 otvor 13 napojený prostřednictvím zpětného ventilu 29 na dutinu 12 mezikusu 2.

Mezikus 2 Je napojen, jak znázorňuje obr. 2, na dvoupístový hydrotransformátor, obsahující menší píst 41 spojený pístnicí 39 s větším pístem 38. Válcový prostor 40 menšího pístu 41 je napojen prostřednictvím dutin' 12, 14 a otvoru 13 na vnitřní prostor 18 · ucpávky 30. Válcový prostor 37 většího pístu 38 je napojen prostřednictvím odpruženého ventilu 33 na prostor vrtné díry, případně výpažnice 1 nad ucpávkou 30.

Ventil 33 (obr. 2) Je opatřen kuželkou 50, která se pro otevření ventilu 33 nadzvedává nad sedlo 51 působením tlačné pružiny 36 umístěné pod kotoučem 35 upevněným na čepu 34 kuželky 50. Cep 34 Je spřažen s ovládacím hodinovým strojkem 32 pro uzavírání ventilu 33. Prodloužený konec kuželky 50 zasahuje do výstupního ústí 47 ventilu 33, které Je přímo napojeno na válcový prostor 37 většího pístu 38 hydrotransformátoru. Otvory 45 ve stěně ventilu 33 spojují prostor ventilu 33 s prostorem výpažnlce 1.

V provedení podle obr. 2 Je zařízení zavěšeno na laně 31.

Na rozdíl od Ucpávky 30 znázorněné na obr. 1 je u ucpávky 30 podle obr. 2 mezikus 2 spojen s pouzdrem 7 střižnými nýty 42, nikoliv šroubovým spojem.

U zařízení znázorněného na obr. 2 se před zavedením zařízení do vrtu nařídí ovládací hodinový strojek 32 na předem stanovenou dobu. Při zavádění zařízení je ventil 33 uzavřen, to znamená, že kuželka 50 je přitlačována proti působení pružiny 36 na sedlo 51. V požadované hloubce strojek 32 uvolní čep 34, načež prúžina 36 zvedne kuželku 50 nad sedlo 51. Otevřením ventilu 33 pronikne hydraulické médium z vnitřního prostoru ventilu 33, propojeného otvory 45 s prostorem 19 výpažnlce 1, výstupním ústím 47 do válcového prostoru 37 hydrotransformátoru. Následkem toho vznikne v dutině 14 pouzdra 7 a ve vnitř- ním prostoru 18 pláště 6 ucpávky 30 zvýšený tlak, odpovídající převodnímu poměru pístů 38 a 41 hydrotransformátoru. Působením tohoto zvýšeného tlaku se plášť 6 vyboulí a přitlačí se na vnitřní stěnu výpažnlce 1, čímž se vrtná díra uzavře.

Po uzavření vrtné díry se zatáhne určitou silou lano 31, střižné nýty 42 se tímto odstřihnou a mezikus 2 spolu s hydrotransformátorem, ventilem 33 a strojkem 32 se oddělí od ucpávky 30 a vytáhne se z vrtné díry.

V provedení znázorněném ria obr. 3 je zařízeni opatřeno ucpávkou 30 spojenou s mezikusem 2 levotočivým Šroubovým spojem 20 podle obr. 1. Zařízení podle obr. 3 se liší od zařízení podle obr. 2 rovněž ve své horní části, která je místo lana 31 spojena se stoupací rourou '48 a obsahuje uzávěrové ústrojí 52. Ostrojí 52 je opatřeno perforovanou trubkou 43 s bočními otvory 45 a prodlouženým uzávěrovým čepem 44. Při zavádění zařízení do vrtu je čep 44 držen ve své uzavírací poloze. V požadované hloubce se uzávěrový čep 44 zvedne a hydraulické médium pronikne do

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Zařízeni pro uzavíráni vrtných děr ucpávkou spustitelnou na laně nebo na rouře do potřebné hloubky, vyznačené tím, že ucpávka (30) má na pevném pouzdru (7) pružný plášť’ (6), jehož vnější průměr je měnitelný tlakem média ve vnitřním prostoru (18) ucpávky (30), na který je napojen válcovým prostorem (40) svého menšího pístu (41) dvoupístový hydrotransformátor, jehož válcový prostor (37) vnitřního prostoru 18 ucpávky 30, analogicky jako u zařízení znázorněného na obr. 2. Po provedeném uzavření vrthé díry ucpávkou 30 še stoupací roura 48 pootočí doprava, čímž se odšroubuje levotočivý šroubový spoj 20 a mezikus 2 se~ oddělí od ucpávky 30. Spolu s celou horní částí zařízení se potom mezikus 2 vytáhne z vrtné díry.

   Zařízení podle vynálezu je vhodné rovněž pro opravu vyboulené nebo poškozené -výpažnice 1. V prvním uvedeném případě se plášt 6 ucpávky 30' přitlačí na vnitřní stěnu výpažnice 1 ve vybouleném místě, které se takto snadno zatlačí. Ve druhém uvedeném případě se stejným způsobem nalisuje na poškozené místo kovový plášť, který se po vytažení ucpávky 30 kalibruje na požadovaný průměr.

   r '

   VYNÁLEZU většího pístu (38) je napojen prostřednictvím ventilu (33) ria prostor (10) vrtné díry nad ucpávkou (30).
2. 2. Zařízeni podle bodu 1, vyznačené tím, že plášť (6) ucpávky (30) je ve svých obvodových ryblnovitých drážkách opatřen klíny (8, 9) pro zajištění polohy ucpávky (30).