SU1049657A1 - Устройство дл тампонировани скважин - Google Patents

Abstract

1. .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАМПОНИРО-, ВАНИЯ СКВАЖИН, содерМ ащее корпус с осевым каналом, заливочные трубы и гидравлический пакер с впускным и выч а ю пускным клапанами, о т. л и щ е е с   тем, что, с целью повышени  качества тампонировани  скважин за счет уменьшени  разбавлени  тампонажной смеси скважинной жидкостью, оно снабжено установленным на пакере дополнительным выпускным клапаном, сообщак дим полость пакера с эатрубным пространством и рассчитанным на давление открыти , меньшее давлени  открыти  впускного клапана и большее гидравлического давлени  на глубине установки пакера. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что Кешсдый из клапанов выполнен в виде двух соединенных стержнем дисков, один из ко- g торых подпружинен относительно па (Л кера.

Description

4 СО

о:

01

Изобретение относитс  к бурению, точнее к устройствам дл  тампониро а ни  скважин в осложненных услови х. Известно устройство дл  тампонировани  скважин, включающее ствол, гидравлическую манжету, впускной кла пан и втулку с седлом 1. Основной недостаток известного устройства заключаетс  в том, что он не обеспечивает высокого качества тампонажа, так как не полностью предотвращает разбавление тампонажной смеси затрубной жидкоЬтью, Кроме того , недостатком  вл етс  неизвлекаемость пакера (после тампонажа скважин его разбуривают). „ Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  устройс во дл  тампонировани  скважин, содер жащее корпус с осевым кйналом, заливочнпе трубы и гидравлический пакер с впускными выпускным клапанами 2 Дл  этого устройства характерен тот же недостаток, что и дл  указанного , а именно - неполное предотврасцение разбавлени  тампонажной смеси затрубной жидкостью. Причина этого недостатка в том, что пакер полностью пе1;1екрывает ствол скважины и наглухо отдел ет изолируемый интервал от остальной части ствола сква:жины . Поэтому, когда тампонажна  смесь выдавливаетс  в скважину на изолируемом интервале, жидкость,за полн юща  это пространство до поступлени  тампонажной смеси, частично задавливаетс  в поглощающий инт тервал и частично перемешиваетс  с тампонажной смесью, а это значительно ухудшает качество тампонажа. Так например, если тампонажна  смесь сос тавлена на основе цемента с отношением воды к цементу, равным 0,45, то добавление к ней воды в количест .ве всего лишь 15% приводит к снижению прочности цементного камн  после одних суток твердени  на 40-60%, и, кроме того, увеличивает растекаемост и сроки схватывани  раствора. Также неблагопри тно действует разбавление и на тампонажные смеси другого сос тава. Целью изобретени   вл етс  повышение качества тампонировани  скважин за счет уменьшени  разбавлени  тампонажной смеси скважинной жидкостью . Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  тампонировани  скважин, содержащее корпус с осевым Каналом, заливочные трубы и гидравлический пакер с впускным и выпускным клапанами, снабжено установленным на пакере дополнительным выпускным клапаном, сообщающим полость пакера с затрубным.пространством и рассчитанным на давление открыти , меньшее давлени  открыти  впускного клапана и большее гидравлического давлени  на глубине установки пакера . При этом каждый из клапанов выполнен в виде двух соединенных стержнем дисков, один из которых подпружинен относительно пакера. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство в рабочем положении; на фиг. 3 - устройство клапана в увеличенном виде. Устройство состоит из корпуса 1, гидравлического пакера резинотканевой манжеты 2, впускного клапана 3 и выпускного клапана 4, Гидравлический пакер резинотканевой манжеты 2 закреплен на корпусе 1 с помощью верхней 5 и нижней 6 головок. Выпускной клапан 4 размещен в верхней головке 5 и соедин ет полость пакера 7 с затрубным пространством в основной часли ствола скважины. Впускной клапан 3 соедин ет полость пакера 7 с осевым коленом корпуса. Оба клапана 3 и 4 могут иметь, например, идентичное устройство, такое, как показано на фиг. 3. Металлический диск 8, снабженный герметизирующей прокладкой 9, жестко соединен со стержнем 10, на противоположном конце которого нарезана резьба. На резьбу навинчен другой диск 11, между которым, и стенкой ствола 12 располагаетс  пружина 13, работающа  на сжатие. Перемеща  диск 11 по резьбе стержн  10/ можно измен ть начальное сжатие пружины 13 и, тем самым,регулировать усилие, открывающее клапан. Верхн   часть корпуса имеет резьбовое соединение под заливочные трубы 14, а нижн   через обратную резьбу 15 соедин ет- . с  с тампонажным снар дрм. В верхней части корпуса вьшолнено отверстие, закрытое мембраной 16 из легко разрушаемого материала, а гдежду этим. отв ерст нем и в пус кным клапан ом 3 размещено седло . 17 под посадочный элемент-18. . . . ... . Устройства дл  тампонировани  скважин работает следукнцим образом. Перед спуском устройстаа в скважину выполн ю рвгулкровлу клапанов. Перемеща  подвижный лиск 11, выпускной клапан 4 настраивают так, чтобы он срабатывал при давлении, на 4-5 кгс/см превышакхцем гидростатическое давление в скважине на глубине установки пакара. Впускной клапан 3 настраивают так, чтобы он срабатывал при давлений, превышающем на такую же примерно величину (45 кгс/см)давление, открывающее выпускной клапан 3. После установки пакера на необходимой глубине, которую определ ют одним из известных методов исследовани  поглощающих горизонтов , в трубы поДсШТ под давлением промывочную жидкость. Когда давление достигает порога срабатывани 

пускного клапана, клапан 3 открыватс , и жидкость поступает в полость пакера 7. Под действием давлени  ИДКОСТИ мангхета пакера раздуваетс  (фиг. 2) и перекрывает ствол сквеикины . Однако давление в полости паке ра остаетс  на 4-5 кгс/см ниже давлени  в осевом канале корпуса иэ-эа

ействи  выпускного клапана 4. В предлагаемом устройстве оба клапана работают одновременно,обеспечива  разность давлени  внутри ствола пакера и полости манжетЕ. Одновременно с раскрытием пакера жидкость внутри, труб воздействует на тампонажную смесь, вьщавлива  ее в отгороженную

пакером часть ствола скважины. Внутритрубное давление почти полностью (за исключением небольших потерь) передаетс  тампонажной смеси. Благодар  тому, что давление в изолируемой части ствола скважины превышеъет усилие прижимающее гидравлическую манжету пакера к стенке сквгикины, часть затрубной жидкости продавливаетс  через пакер вверх в основную часть ствола скважины, уменьша  тем еамь1м разбавление тампонажной смеси. Расчеты показывают. Что применение предложен11ого цакера уменьшает разбавление тгшЬонажнбЙ смеси затрубной жидкостью из (в зависимости от мощности и проййцаемости поглеадающегр горизонта) по сравнению с традиционнымй пакерами, наглухо перекрывакицими ствол скважины.

По окончании тампонажа поглощающего горизонта устройство извлекают из скважины. Дл  этого прекращают подачу жидкости по заливным трубам и бросают в них посадочный элемент 18. он достигает седла 17, то перекры ает ствол пакера. Затем возобновл ют подачу жидкости в трубы. Поскольку элемент 18 не пропускает жидкость к клапану 3, возрастающее I давление в корпусе разрушает мембрану 16 и осевой канал корпуса оказыц ,ваетс  соединенным с полостью пакера , а через выпускной клапан 4 - с затрубн Л4 пространством. Разрушение мембраны определ ют по резкому уменьшению внутритрубного давлени . После этого подачу жидкости прекращают, и манжета 2 в силу своей упругости заню1ает первоначальное положение происходит распакеровка сквешины После распакеровки.снар д извлекают

5 на поверхность. В случае прихвата тг1мпонажного снар да тампонеикной смесью трубам придают обратное вращение , отвинчивают по резьбе 15 пакер. от тампонажного снар да и. затем изв0 лекают его уже без т 1мпонажного снар да . С учетом такой возможности тампонажик снар д изготовл ют из легко разбуриваемых материалов (алюминий, пластмассы и пр.).-После удалени 

5 элемента 18 и замены разрушенной

мембраны 16 на новую пакер может быть использован повторно. То обсто тельство , что при раскрытом пакере не производитс  никаких перемещений снаQ р да, обеспечивает сохранность гидравлической манжеты и возможность многократного использовани  пакера

УсловньШ экономический эффект от применени  пакера составл ет около 5 1,5 тыс. руб. на один комплект. Экономи  достигаетс  за счет повышени  I качества изол ции поглс аакхаих гори .зонтов и уменьшени  количества повторных тампонажей, а также за счет 0 сокращени  времени схватывани  ггмпонажной смеси.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАМПОНИРО-, ВАНИЯ СКВАЖИН, содержащее корпус с осевым каналом, заливочные трубы и гидравлический пакер с впускным и вы пускным клапанами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества тампонирования скважин за счет уменьшения разбавления там- ’ понажной смеси скважинной жидкостью, оно снабжено установленным на паке ре дополнительным выпускным клапаном_г сообщающим полость пакера с затрубным пространством и рассчитанным на давление открытия, меньшее давления открытия впускного клапана й большее гидравлического давления на глубине установки пакера.

2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что каждый из клапанов выполнен в виде двух соединенных стержнем дисков, один из которых подпружинен относительно пакера .

>