SU1036905A1

SU1036905A1 - Device for isolating troublesome zones, lowered on pipes

Info

Publication number: SU1036905A1
Application number: SU813231053A
Authority: SU
Inventors: Рубен Арменович Татевосян; Николай Константинович Липатов
Original assignee: Производственное геологическое объединение центральных районов "Центргеология"
Priority date: 1981-01-28
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1983-08-23
Also published as: AT379658B; ATA19082A; FI75027C; BG37481A1; FI812914L; SE8106593L; CS237238B1; FI75027B; IN154123B; CA1165756A; SE446556B

Abstract

The invention is a device for drilling holes over the entire bottom surface of the drill hole. The device consists partly of a drill shaft (2) fixed drill crown (1) with a canal (15) for irrigation to the bottom of the drill hole, and partly of a forming device (3) mounted above the drill crown (1) for formation of the hole wall, which is intended to delimit a column between the drill hole wall and drill shaft (2) wall. The drill shaft's (2) inner cavity above the drill crown (1) houses a holder (5) filled with damming material, which is intended to supply damming material to the drill crown (1). This (1) is equipped with an axial opening (8), the diameter of which is greater than the inner diameter of the holder (5) and proportioned to receive the bottom end of the holder (5).<IMAGE>

Description

1 Изобретение относитс к области бурени скважин, в частности к устройствам дл их тампонировани . Известно устройство дл изол ции зон осложнений в скважинах, включающее: контейнер заполненный тампонаж ным материалом,, заглушки и механизм выгрузки тампонажного материала tl3 Недостатком устройства вл етс долговременность проведени операции по изол ции зон осложнений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл изол ции зон (бсшожНений , спускаемое на трубах, включающее корпус, долото с осевым каналом , отражатель размещенный на кор пусе над долотом и выполненный в виде шнека с витками спирали, обратными направлению враиени долота, и контейнер с сухим тампонажным материалом с легкоразбуриваемой пробкой и пыжом. 2 : Недостатком устройства Явл етс необходимость с его применением пре кращени операции бурени , что снижает эффективность изол ционных работ.. . Целью изобретени вл етс обеспечение возможности осуществлени изол ционных работ в процессе: бурени без прекращени технологического процесса. Поставленна цель достигаетс тем, что контейнер с сухим тампонажным материалом размещен, внутри корпу са над долотом. Образует с послед- . ним кольцевую циркул ционную полость сообщенную с осевым каналом доло-. та, и выполнен в верхней части с радиальными отверсти ми, а пыж выполнен в виде стакана с посадочным седлом и радиальными отверсти ми и зафиксирован на контейнере с помощью срезных элементов; Осевой канал долота выполнен под пробку контейнера, котора установлена непосредственно над долотом. Контейнер в верхней чаСТи снабжен захватным механизмом. На чертеже изображено уйтройст- во, общий вид, В верхней части подвески 1 колонны бурильных труб закреплено устройство 2 дл изол ции зон осложнений Дпри- бурении скважин сплошным забоем), крторо,е состоит из бурового 3с осевым каналом 4, отража тел , 5, затирочного элемента б и кор пусс, 7 подвески 1, Отражатель 4 выполнен , например, в виде шнека с вит . каМи спирали, обратными вращению, долота 3, Внутри устройства 2 и корг пуса 7 размещен контейнер 8 с сухим тампонажным материалом 9 Нижний конец контейнера 8 заглушен пробкой 15 и входит в осевой канал 4 долота 3, а верхний конец заглушен пыжом 11 51 i . . с отверсти ми дл входа 12 и дл выхода 13 промывочной жидкости, на контейнере 8 соосно отверстию 13 выполн но отверстие 14 дл прохода промывочной жидкости в кольцевую циркул ционную полость между контейнером 8 и корпусом 7, на которой имеютс . фиксаторы 15 дл центрировани контейнера 8, причем верхний фиксатор может быть выполнен в видесплошного кольца с центральным отверстием, равным внешнему диаметру контейнера. 8, а остальные - в виде выступов. Тело до.лота 3 имеет отверстие 16 дл прохода промывочной жидкости. Пыж 11 зафиксирован на контейнере 8 срезными элементами 17, В верхней части контейнера 8 над пыжом 11 установлен захватный механизм 18 (кольцевое гнездо ) дл взаимодействи со штырем ловител 19. Дл начала выдавливани материала 9 примен ют запорный элемент 20, перекрывающий отверстие 12 в посадочном седле пыжа 11,. Возможен и другой вариант, когда пыж 11 выполнен -в виде цилиндрической пробки-поршн , а над ним установлена, система зацеплени и герметизации, взаимодействующа с наконечником подвески(иланга ), по которому подаетс продавливающа среда - жидкость или сжатый воздух дл выдав-ливани тампонажного материала . Шланг может служить и в качестве троса дл подачи, и извлечени контейнера из буровой колонны. Кроме того, устройство может быть выполнено и в виде патрубка буровой .колонны, при этом замена контейнера 8 с тампонажным материалом 9 возможна только при извлечении всей подвески 1 буровой колонны на поверхность, а также в виде других модифика.ций, Устройство работает следуквдим образом . .. При нормальном бурении промывочна жидкость через отверсти 12 и ГЗ в пыже 11 и отверстие 14 в контейнере 8 поступает в межтрубное прост ранство , а затем через отверстие 16 - к долоту 3, При встрече с осложнением , определ емым обычными , методами, например), по потере промывочной жидкости, в бурильные трубы бросают шарик 20, который, попав в посадочное седло с пыжа 11, перекрывает канал (отверстие 12 прохода промывочной жидкости, срезает элементы 17, перемеща пыж 11 вниз по контейнеру 8, и через тампонажный материал 9 в ьщавливает пробку 10 к долоту 3, открыва отверстие дл тампонажного материала 9, Пробка 10, изготовленна , например, из дерева , разрушаетс долотол 3, кото- ; рое начинает перерабатывать тампонажный материал 9. Разрушив пробку и переработёьв первую порцию материала 9, пыж 11 открывает отверстие 14 в контейнере 8, обеспечива нормальну подачу промывочной жидкости к долоту 3.1 The invention relates to the field of well drilling, in particular to devices for plugging them. A device for isolating zones of complications in wells is known, including: a container filled with cement material, plugs and a mechanism for unloading cement material tl3 A disadvantage of the device is the long duration of the operation to isolate zones of complications. The closest in technical essence to the present invention is a device for isolating zones (bridges, lowered on pipes, including a housing, a chisel with an axial channel, a reflector placed on the shell above the chisel and made in the form of a screw with spiral turns opposite to the direction of the bit chucking, and a container with a dry grouting material with an easily drilled plug and a wad.2: A drawback of the device is the necessity of stopping the drilling operation with its use, which reduces the efficiency of the insulation work ... of the invention is the provision of the possibility of carrying out insulation works in the process of drilling without stopping the technological process. The goal is to ensure that a container with a dry backfill material is placed inside the body above the bit. It forms with the latter an annular circulation cavity communicated with the axial Dowel channel, and is made in the upper part with radial holes, and the wad is made in the form of a glass with a seating seat and radial holes and fixed on the container with shear elements ntov; The axial channel of the bit is made under the cork of the container, which is installed directly above the bit. The container in the upper part is equipped with a gripping mechanism. The drawing shows a view, a general view. In the upper part of the suspension 1 of a string of drill pipes, a device 2 is fixed to isolate the zones of complications in the drilling of wells with a solid face), krtoro, e consists of a drilling 3c axial channel 4, reflecting bodies, 5, trowel element b and box, 7 suspension 1, the Reflector 4 is made, for example, in the form of a screw with Vit. kamli spiral, reverse rotation, chisel 3, Inside the device 2 and korgusa 7 placed container 8 with a dry grouting material 9 The lower end of the container 8 is plugged with a plug 15 and enters the axial channel 4 of the bit 3, and the upper end is plugged with a wad 11 51 i. . with openings for inlet 12 and for exit 13 of the washing liquid, on the container 8 coaxially with the opening 13 is a hole 14 for the passage of the washing liquid into the annular circulation cavity between the container 8 and the housing 7, on which they are located. locks 15 for centering the container 8, and the upper locking can be made in the form of a continuous ring with a central hole equal to the outer diameter of the container. 8, and the rest - in the form of protrusions. The body of 3 lots has an opening 16 for the passage of washing liquid. The wad 11 is fixed on the container 8 by shear elements 17. In the upper part of the container 8 above the wad 11, a gripping mechanism 18 (ring socket) is installed to interact with the pin of the catcher 19. To start squeezing the material 9, a locking element 20 is used to block the hole 12 in the seat wad 11 ,. Another option is possible when the wad 11 is made in the form of a cylindrical plug-piston, and is installed above it, a system of engagement and sealing, interacting with the tip of the suspension (ylang), through which the pressing medium is supplied — liquid or compressed air for conveying cement plug material. The hose can also serve as a cable for feeding and removing the container from the drill string. In addition, the device can be made in the form of a drill pipe nozzle. The container 8 with the grouting material 9 can only be replaced by removing the entire suspension 1 of the drill string onto the surface, as well as in other modifications. The device works in the same way. .. During normal drilling, flushing fluid through holes 12 and GZ in pyazh 11 and hole 14 in container 8 enters the annular space, and then through hole 16 to bit 3, When it encounters a complication determined by conventional methods, for example) upon loss of flushing fluid, a ball 20 is thrown into the drill pipe, which, hitting the landing seat with wad 11, closes the channel (hole 12 of the passage of flushing fluid cuts elements 17, moving wad 11 down the container 8, and through cement slurry 9 into presses the plug 10 to the bit 3, The opening for the grouting material 9, Cork 10, made for example of wood, destroys the dolotol 3, which begins to process the grouting material 9. Having destroyed the cork and processed the first batch of material 9, the wad 11 opens the hole 14 in the container 8, providing normal flow of flushing fluid to the bit 3.

Перемолотый долотом 3 тампонажный материал 9, смешива сь с разбуренной породой и промывочной жидкостью, отражателем 5 концентр руетс в нижней/части бурового снар да и отбрасываетс к стенкам скважины , при этом центробежные силы отжимают из него излвшЬк о воду. Густа , в зка масса вдавливаетс в поры и трещины стенок скважины уплотн етс и начинает затвердевать Дальнейшую затирку и калибровку ствла скважины проделывает затирочный элемент б, который дополнительно уплотн ет массу, среза излишки и оцё более обезвожива ее. После отработки всего тампонажного материала с поверхности на тросе спускают ловитель 19, koTojwJt своим штырем входит в захватный механизм 18, извлекают контейнер 8 и замен ют его новым. При необходимости процесс тг 1понировш1и повтор ют.The grind-up material 9 ground by grinding bit 3, mixed with drilled rock and flushing fluid, is reflected by the reflector 5 in the lower / part of the drill string and is thrown against the walls of the well, while the centrifugal forces squeeze water out of it. The thick, viscous mass is pressed into the pores and the cracks in the walls of the borehole to seal and begin to solidify. Further grouting and calibration of the wellbore makes the grouting element b, which additionally compacts the mass, cutting it off more and dehydrating it. After working out all the grouting material, the safety device 19 is lowered from the surface on the cable, koTojwJt with its pin enters the gripping mechanism 18, removes the container 8 and replaces it with a new one. If necessary, the process is repeated.

Возможно также использование уётройства с автонокшой подачей продавливсоощёй жидкости. При этом в колонну бурильных труб 1 спускают шланг, который входит в контакт с системой зацеплени и геркетизации, установленной в верхней части контейнера 8, и нагнетают среду (жидкость или воздух )f выдавлива тампо нажный ма- ериап. Очевидно, что смена контейнеров 8 непосредственно у забо скважины может производитьс , если это позвол ют конструкци и проходные сечени колонны бурильных труб 1, поэтому она целесообразна при бурении скважин большого шаметра, более 112 мм. При буре НИИ же С4(важин меньилих диаметров It is also possible to use equipment with an automatic supply of pressure and pressure. At the same time, a hose is pulled into the string of drill pipes 1, which comes into contact with the engagement and hermetic systems installed in the upper part of the container 8, and inject a medium (liquid or air) f by extruding the pressure material. It is obvious that the change of containers 8 directly at the bottom of the well can be done if the design and flow areas of the drill pipe string 1 allow it, therefore it is advisable when drilling large wells of a diameter greater than 112 mm. In a storm, the scientific research institute C4 (important diameters of

0 более целесообразна смена контейнеров 8 на поверхности и, если это возможно, одновременно со сменой долота. Поэтому желательно в контейнер 8 загружать такое количество тампонажного материала 9, чтобы 0 it is more expedient to change the containers 8 on the surface and, if possible, simultaneously with the change of the bit. Therefore, it is desirable to load such amount of grouting material 9 into container 8, so that

5 его было достаточно на интервал скважийы, прорабатываемый одним Оуровьш доЛотом.5 it was enough for the interval of the well, worked out by one Ouroš doLot.

Так как часть разбуренной породы , смешива сь с такронажным мате0 риалом, выполн ет роль наполнител , это приводит к экономии в жущего и упрочнению закупорки, поскольку идентичность наполнител по составу и Природе слагающим стенки скважи5 1ад породам повышает качество изол ционного комплекса и его долговечность . .Since part of the drilled rock, mixing with the carriage material, plays the role of a filler, this leads to savings in the binding and hardening of the blockage, since the identity of the filler in composition and nature of the rocks forming the wall of the well enhances the durability of the insulation complex. .

Устройство позвол ет производитьThe device allows

UvUv

работы по ликвидации осложнений или work to eliminate complications or

0 1JO беструбному неметс1ллическому креплению стенок скважины, не преКр аиа процесс бурени , что приводит R сокращению общих сроков бурени , П15И этом обеспечиваетс максималь5 на экономи тампонажного материала.0 1JO tubeless non-tubular fixing of the borehole walls, the drilling process is not prevented, which leads to a reduction in the overall drilling time, P15It provides maximum 5 for saving cement material.

19nineteen

Claims

1. DEVICE FOR INSULATION OF COMPLICATION AREAS IN WELLS DOWN ON PIPES, including a housing; : · A bit with an axial channel, a reflector placed on the body above the bit and made in the form of a screw with spiral turns inverse to the direction of rotation of the bit, and a container with dry cementing material with an easily drilled stopper and wadding, characterized in that, in order to ensure the possibility of insulating work in: the drilling process without interrupting the process, a container with dry cement material is placed inside the body above the bit and forms with the latter an annular circulation cavity communicated with sevym channel chisel, wherein the container is made in the upper part with radial openings and the wad is formed as a sleeve with a mounting seat and the radial holes and is fixed on the container by means of shear elements.

2. The device according to π, 1, it is noteworthy that the axial channel of the bit is made under the cork of the container, which is installed directly above the bit. _β

3. The device according to π. 1, the fact that the container in the upper Part is equipped with a gripping mechanism.