Urzadzenie do zamykania odslonietych warstw w otworach wiertniczych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do za¬ mykania odslonietych warstw w otworach wiert¬ niczych, stosowane przy poszukiwaniu ropy nafto¬ wej, gazu zieminego i wody jak równiez przy ura¬ bianiu surowca gdy prace wiertnicze lub technolo¬ gia eksploatacji wymagaja wstepnego lub (konco¬ wego zamkniecia otworzonych warstw, szczególnie gdy zamykanie warstw jest potrzebne przy badaniu zloza jak równiez po wstrzymaniu urabiania.Najczesciej w celu zamkniecia warstwy wytwarza sie korek cementowy, przy czym cement doprowa¬ dza sie do zamykanej warstwy przez ruire wiertni¬ cza. Po stwardnieniu korek cementowy odcina czesc otworu wiertniczego znajdujaca sie pod nim. Spo¬ sób ten jest o tyle niekorzystny, ze na wprowadze¬ nie i stwardnienie cementu potrzebny jest bardzo dlugi czas.Znane sa mechanicznie lub hydraulicznie urucha¬ miane urzadzenia do zamykania warstw zawiera¬ jace korki, które skladaja sie z bardzo wielu czesci, z których wiele jest elementami konstrukcyjnymi poruszajacymi sie podczas pracy. W przypadku szczególnie ciezkich warunków pracy zastosowanie takich ruchomych czesci jest jednak niedopuszczal¬ ne a ponadto zanikniecie takie nie spelnia stawia¬ nych wymagan. Bardzo czesto wystepuja uszkodze¬ nia uszczelek gumowych, zwlaszcza przy wydoby¬ waniu weglowodorów. Zamykanie otworzonych- warstw za pomoca tych urzadzen ma równiez te wade, ze korek zamykajacy jest zamocowany na 10 15 20 25 30 2 rurze wsadzanej a przy wyciaganiu tej rury zamkniecie warstwy nie jest samoczynnie zapew¬ nione.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych niedogodnosci i stworzenie zadowalajaco pracujace¬ go urzadzenia do zamykania warstw w otworze wiertniczym.Zadaniem wynalazku jest stworzenie takiego urzadzenia w którym sila potrzebna do zamkniecia jest wytwarzana przez podwyzszenie na drodze hydraulicznej cisnienia pluczki. Urzadzenie to po¬ winno umozliwiac opuszczenie go na linie lub za pomoca rury na zadana glebokosc.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalazku w ten sposób, ze korek zamykajacy urzadzenia po¬ siada sztywna obudowe i plaszcz o srednicy zewnetrznej zmienianej pod wplywem cisnienia czynnika wewnetrznego, przy czym do korka zamy¬ kajacego przylaczony jest wnetrzem cylindra niniej¬ szego tloka wykonany jako uklad dwutiokowy hy- drotransformator, a wnetrze cylindra wiekszego tloka hydrotrainsfonmatora polaczone jest przez ste¬ rowany organ zamykajacy ze znajdujaca sie nad korkiem zamykajacym przestrzenia otworu wiert¬ niczego.Urzadzenie jest sterowane przez znajdujacy sie pomiedzy hydrotransformatorem a wnetrzem otwo¬ ru wiertniczego organ zamykajacy za pomoca cis¬ nienia cieczy, mechanizmu zegarowego lub pradu elektrycznego. Urzadzenie wedlug wynalazku na- 76 43976 439 daje sie do stosowania w rurze okladzinowej lub przy odpowiednim wykonaniu równiez w nieoruro- wanym otworze wiertniczym.Aby zapewnic, by urzadzenie wedlug wynalazku moglo byc stosowane przy wydobywaniu gazu ziem¬ nego i ropy naftowej, urzadzenie zaopatrzone jest w przewód przeprowadzony przez korek zamykaja¬ cy i przez hydrotransformator. Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia bardzo szybkie zamykanie otworu wiertniczego dokladnie w zadanym miejscu.Ponadto urzadzenie to ma bardzo prosta konstruk¬ cje i jest tanie.Przedmiot wynalazku jest opisany przykladowo na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia korek zamykajacy urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 2 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w czesciowym przekroju a fig. 3 przedstawia urzadze¬ nie wedlug wynalazku w widoku z boku.Na fig. 1 w rurze okladzinowej 1 przedstawiony jest korek zamykajacy 30 w polozeniu zamknietym.W rurze okladzinowej znajduje sie pluczka ze zwiercinami, której cisnienie hydrostatyczne jest proporcjonalne do glebokosci. Korek 30 posiada obudowe 7, (której otwór srodkowy 14 jest zaopa¬ trzony w zawór zwrotny 29. Czesc obudowy 7 obej¬ muje szczelnie zamkniety, wykonany z elastyczne¬ go materialu plaszcz 6, przy czym pomiedzy plasz¬ czem 6 a obudowa 7 utworzona jest pierscieniowa komora 18. Komora 18 jest przez otwory promie¬ niowe 10, 11 obudowy 7 polaczona z otworem srodkowym 14 obudowy. Plaszcz 6 jednym swym koncem jest osadzony w rowku 17 utworzonym pnzez konierz 27 objudowy, a druga strona we wglebieniu pierscieniowym 16, utworzonym przez obrzeze 26 glowicy 4. Konce 24 lub 25 plaszcza 6 sa tak uksztaltowane, ze plaszcz przy zwiekszaniu jego promienia moze swobodnie zmieniac swa dlu¬ gosc. Uszczelnienie komory 18 w stosunku do otwo¬ ru wiertniczego jest zapewnione przez uszczelki 22, 23.Otwór srodkowy 14 korka zamykajacego 30 jest za pomoca zaworu zwrotnego 29 zamkniety wzgle¬ dem otworu 12 elementu posredniego 2. Plaszcz 6 jest zaopatrzony w pierscienie uszczelniajace 15 o specjalnym ksztalcie jak równiez w skladajace sie z sektorów kliny 8, 9 usytuowane w rowkach o przekroju w ksztalcie jaskólczego ogona.Do obudowy 7 za pomoca gwintu praiwostkretne- go 5 przylaczona jest glowica 4. Polaczenie to jest uszczelnione za pomoca pierscienia uszczelniajacego 21. Na lewoskretny gwint 3 glowicy 4 nakrecony jest swym gwintem 20 element posredni 2. Pola¬ czenie to jest uszczelnione za pomoca uszczelki 28.Element posredni jest na fig. 2 przedstawiony jako zawierajacy dwa tloki 38, 41 hydrotransforniator.Hydrotransformator ten pomiedzy oboma swymi tlokami 41 i 38 posiada tloczysko 39. Wnetrze cy¬ lindra tloka 41 o mniejszej srednicy jest za pomoca otworu 14 polaczone z korkiem zamykajacym 30 lub z komora 18 wewnatrz plaszcza 6. Wnetrze cylindra 37 tloka 38 o wiekszej srednicy polaczone jest za pomoca otworów 47 i 46 zaopatrzonych w elementy zamykajace, z przestrzenia wewnetrzna 19 otworu wiertniczego. Pomiedzy otworami 46 i 47 usytuowany jest trzpien zamykajacy 35, .przezna¬ czony do zamykania otworu 47, który jest odpy¬ chany od tego otworu za pomoca sprezyny 36.Trzpien 35 moze zostac wcisniety w dól do otwo¬ ru 47 za pomoca trzpienia dociskowego 34, przy 5 czym do unieruchomienia trzpienia dociskowego w polozeniu górnym sluzy mechanizm zegarowy 32.Urzadzenie wedlug wynalazku jest w przykladzie z fig. 2 podwieszone na linie 31.W urzadzeniu przedstawionym na fig. 2 mecha- 10 nizm zegarowy 32 jest przed wpuszczeniem w otwór wiertniczy nastawiany na okreslony czas. Mecha¬ nizm zegarowy 32 podczas opuszczania zwalnia na zadanej glebokosci trzpien dociskowy 32, po czym sprezyny 36 odpycha trzpien zamykajacy 35 od 15 otworu 47, na skutek czego znajdujaca sie w otwo¬ rze wiertniczym pluczka ze zwiercinami dochodzi przez otwory 46 i 47 do cylindra 37 hydrotransfor- matora odpowiednio do stosunku przelozenia tlo¬ ków 38 i 41 i powstaje odpowiednio podwyzszone 20 cisnienie w otworze 14 korka zamykajacego 30 lub w komorze 18 plaszcza 6, dzieki czemu plaszcz 6 zostaje docisniety do scianki otworu wiertniczego, przez co otwór ten zostaje zamkniety. Po zadziala¬ niu korka zamykajacego ciagnie sie line 31, przy 25 czym polaczenie nitowe 42 zostaje sciete i wraz z elementem posrednim 2 hydrotransfarmator, urza¬ dzenie zamykajace i zegarowy mechanizm urucha¬ miajacy zostaja odlaczone od korka zamykajacego i wyciagniete z otworu wiertniczego. 30 W urzadzeniu z uruchamianiem mechanizmem zegarowym podwieszonym na linie brak jest na elemencie posrednim przedstawionego na fig. 1 lewoskretnego gwintu 20. Dlatego po scieciu pola¬ czenia nitowego 42 element posredni jest bez prze- 35 50 szkód podnoszony z glowicy 4.Wpuszczanie urzadzenia wedlug wynalazku na linie jest korzystne wtedy, gdy rura wiertnicza nie jest potrzebna do innych celów. Jesli rura wiert- ^ nicza jest ze wzgledów technologicznych wykorzy¬ stywana do innych celów wtedy zalecane jest sto¬ sowanie przykladu urzadzenia wedlug fig. 3. W roz¬ wiazaniu tym korek zamykajacy 30 jest polaczony za pomoca przedstawionego na fig. 1, zaopatrzone- 45 go w lewoskretny gwint 20, elementu posredniego 2 z wnetrzem cylindra 40 hydrotransformatora, na¬ tomiast transformator ten od góry jest zamkniety zaworem rozruchowym 33, którego trzpien zamy¬ kajacy 44 steruje uruchomieniem korka zamykaja¬ cego 30 przez otworzenie doplywu pluczki ze zwier¬ cinami. Urzadzenie jest polaczone z pionowa rura 48, korzystnie z wlaczeniem pomiedzy nie perforo¬ wanej rury 43, przez której otwory dokonywane jest wybieranie. Po wykonaniu zamkniecia rure pionowa przekreca sie w prawo, przez co lewo- 55 skretny gwint 20 elementu posredniego 2 zostaje odlaczony i górne czesci urzadzenia zostaja od¬ dzielone od korka zamykajacego 30. Nastepnie przez rure perforowana mozna przeprowadzic sprawdzenie zamkniecia. go Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie ponad¬ to do wykonywania reperacji wgniecionej lub usz¬ kodzonej rury wykladzinowej. Plaszcz korka zamy¬ kajacego musi byc przy tym dociskany do scianki rury wykladzinowej z takim cisnieniem by zlikwi- 65 dowac odksztalcenia tej rury.76 439 10 Przy uszkodzonych rurach wykladzinowych w po¬ dobny sposób wprasowuje sie plaszcz metalowy w uszkodzone miejsce. Po wyciagnieciu urzadzenia wprasowany metal przewiera sie na zadany wy¬ miar. 5 Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie rów¬ niez do zastapienia uszczelnien stosowanych przy wydobywaniu weglowodorów lub wody. W takim przypadku w hydrotransformatorze i w czesciach wewnetrznych korka zamykajacego przewidziany jest otwór do wprowadzenia czynnika pomocnicze¬ go potrzebnego do wydobywania oraz otwór dla wydobywanego materialu. PL PL