SU1199905A1 - Пакер дл создани разделительных мостов в обсаженных скважинах - Google Patents

Abstract

1. ПАКЕР ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЬК МОСТОВ В ОБСАЖЕНЕШХ СКВАЖИНАХ, содержащий корпус, выполненный из легкодеформируемого материала, и размещенный в корпусе зар д, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности герметизации скважины, полость корпуса заполнена смесью вещества, отверждающегос  при повьшенной температуре , и порообразовател  при следук цем соотношении, мас.%: Вещество,отверждающеес  при повьш1енной температуре . 90-97 Порообразователь 3-10 причем масса зар да составл ет 14-20% от массы смеси, а в качестве зар да используют медленногор щий состав. 2.Пакер поп.1, отличающийс  тем, что в качестве вещества , отверждающегос  при повьшгенной температуре, используют состав, содержащий эпоксидную смолу марки ЭД-20, полиэтиленполиамин и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эпоксидна  смола марки ЭД-2090-93 9 Полиэтиленполиамин3-6 Дибутилфталат4-7 (Л 3.Пакер поп.1,отличающ и и с   Тем, что в качестве порообразовател  используют изодикарбонамид . 4.Пакер поп.1, отличаюсо со щийс  тем, что в качестве медленногор щего состава используют состав на основе гранулированной амми о ел ачной селитры и полимерной св зки.

Description

г

Изобретение относитс  к нефтедобьшающей промьшшенности, а именно дл  создани  разделительных мостов в обсаженных .скважинах.

Цель изобретени  - повышение надежности герметизации скважины.

На чертеже изображен предлагаемый пакер, общий вид, в разрезе. .

Пакер состоит из эластичного корпуса 1 с псшостью 2, котора  заполнена жидким веществом 3, оиверждающимс  при повышенной температуре полимером и порообразователем, и частично зар дом 4 из медленногор щего состава с электровоспламенителем - спиралью 5 накаливани .

Герметизаци  полости осуществл етс  посредством втулки 6, прижимной гайки 7 и пробки 8. В последней проходит провод 9, который соединен с электровоспламенителем и кабелемтросом 10. На верхнем торце втулки 6 закреплена серьга 11, предназначенна  дл  закреплени  пакера к кабелю . На месте их обв зки установлен пиропатрон 12,.

Пакер работает следующим образом.

Собранный пакер соедин етс  с кабель-тросом 12 и опускаетс  в скважину на заданный участок. Затем по одной из жил кабель-троса подаетс  электрический импульс на электровоспламенитель и зар д 4 воспламен етс . При медленном горении зар да газообразные продукты успевают проникать в слой жидкого полимера, создавал давление, расшир ют эластичный стакан, обеспечивают плотное прилегание его к поверхности обсадной колонны и одновременно нагревают жидкий полимер с порообразователем до температуры,при которой порообразователь из твердого переходит в газообразное состо ние. Жидкий полимер вспениваетс ,быстро отверждаетс  надежно фиксиру  плотное прилегание эластичного стакана к поверхности обсаженной скважины. Затем по второй жиле кабель-троса подаетс  электрический импульс на пиропатрон 12. После его срабатывани  кабель-трос 10 перегорает, отцепл етс  от пакера и извлекаетс  из скважины.

Замена облицованного эластичным материалом металлического стакана на стакан, вьтолненный полностью из эластичного материала, приводит

999052

к тому, что после создани  необходимого давлени  в его полости эластичньш материал обеспечивав - необходимое расширение стакана и более 5 плотное и герметичное прилегание его к поверхности,обсадной трубы, имеющей неровный профиль. Вьщел ющиес  в процессе горени  зар да тепло и газы обеспечивают создание

6 непосредственно в полости стакана необходимого давлени  и перевод жидкого полимера в твердое состо ние , а порообразовател  - в газообразное .

5 Фиксаци  надежного и герметичного прижати  расширенного стакана к обсадной трубе осуществл етс  именно путем практически одновременного перехода жидкого полимера в твердое

0 состо ние, а порообразовател  - в газообразное. Ввиду этого создаетс  дополнительное давление прижати  и образуетс  прочньй материал - пенопласт , фиксирующий плотное и равномерное прижатие эластичного стакана к стенке обсадной трубы.

Так как за период процесса передачи тепла и твердого жидкого полимера в-твердое состо ние, а порообразоQ вател  - в газообразное, за который еще не произошла фиксаци  прижати  стакана к обсадной трубе, требуетс  поддержание в полости стакана необходимого избыточного давлени ,последнее обеспечиваетс  применением зар да из медленногор щего состава. Последний благодар  малой скорости выделени  тепла и газов поддерживает необходимое давление этих газов до тех пор,

.Q пока последние не проникнут и не прогреют последовательно весь слой жидкого полимера с порообразователем до температуры, при которой преобразователь из твердого переходит в

, газообразное состо ние, а жидкий полимер - в твердое.

Жидкий полимер в предлагаемом устройстве играет также роль передаточной среды, обеспечивающей м гкое и равномерное распределение давлени  . газов на эластичный материал, и предохран ющий последний от воздействи  высокой температуры газов. Кроме того, образование пористой структуры 5 полимера за счет применени  порообразовател  значительно способствует проникновению газов горени  зар да и прогрев полимера в полости стакана.

3.

в качестве жидкого полимера можно использовать широкий р д органически полимеров, способных быстро отверждатьс  при повышенных температурах,, обладаюпщх необходимой прочностью на Сжатие и малой усадкой при отверждении . В наибольшей степени этим требовани м отвечает полимерна  композици  на основе эпоксидной смолы марки ЭД-20, например, мас.%. Смола ЭД-2090-93

Полиэтиленполиамин 3-6 Дибутилфталат 4-7 В качестве парообразовател  исползуютс : изопропан Ц, азодикарбонамид изоформ Э, азобензол А, динитроазомид МБ, дигидроазид СБ и СДО и др. Указанные парообразователи имеют температуру разложени  в пределах 100ISO C и тазовое число 100-200 .

99905

В качестве зар да из медленногор  щего состава использовалась рецептура на основе гранулированной аммиачной селитры и полимерной св зки: 5 Гранулированна 

67-85

аммиачна  селитра 7,99-18,51

Тиокол 3,0-6,2

Дибутилфталат 2,07-4,28

Паста № 9

Проведены испытани  пакера с целью оценки вли ни  на герметичность посадки пакера отношени  массы зар да к массе полимера без применени  порообразовател . За критерий герметичности посадки пакера принимаетс  величина избыточного надпакерного давлени , которую вьщерживает пакер, сохран   свою герметичность . Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1

Испытани  показывают, что без применени  порообразовател  наибольшее отношение массы зар да к массе полимера , при котором сохран етс  герметичность пакера при максимальном значении избыточного давлени , составл ет 0,2 (20%). При величине отношени  более 0,2 (20%) происходит

При испытани х пак ер а с отношением массы зар да к массе полимера с порообразователен равным 21% и более происходит разрыв корпуса стакана в торцовых част х при всех изученных бтношени х массы порообразовател  к массе полимера.

Данные испытаний пакера показывают , что при отношении массы зар -г да к массе полимера с порообразователем , равным 13%, максимальна  величина избыточного давле.нн , при котором сохран етс  герметичность пакера, составл ет 92 ати, что не удовлетвор ет предъ вл емым требовани м .

Результаты этих испытаний подтверждают , что герметичность предлагаемого пакера при создании избыточного давлени  более 100 ати достигаетс  при отношении массы зар да к массе полимера с порообразователем в пределах 14-20%. При

20% отношении массы зар да к массе полимера с порообразователем пакер вьдерживает с сохранением герметичности максимальную величину избыточного надпакерного давлени  (268 ати). Одновременно с найденными пределами отношений массы зар да к массе полимера с порообразо10 вателем, требуема  работа обеспечиваетс  при содержании порообразовател  в составе дл  заполнени  пакера в пределах 3-10%. При значени х порообразовател , меньших 3% и больших 10%, не достигаетс  необходима  величина избыточного давлени  (выше 100 ати).

Оптимальное значение содержани  порообразовател  в составе составл ет 7%, при котором достигаетс 

наибольшее значение избыточного давлени  при всех отношени х массы зар да к массе полимера с порообразователем .

5 Существенное повьш1ение величины избыточного давлени , при котором сохран етс  герметичность пакера, с введением порообразовател  в указанных соотношени х в массу полимера

0 объ сн етс  более равномерным распределением газообразных продуктов горени  по объему полимера и обеспечением дополнительного и более равномерного давлени  прижати  паке5 ра к обсадной трубе на стадии перехода полимера из жидкого в твердое состо ние.

12

Claims (4)

1. ПАКЕР ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЬК МОСТОВ В ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИНАХ, содержащий корпус, выполненный из легкодеформируемого материала, и размещенный в корпусе заряд, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации скважины, полость корпуса заполнена смесью вещества, отверждающегося при повышенной температуре, и порообразователя при следующем соотношении, мас.%:

Вещество,отверждающееся при повышенной температуре · 90-97

Порообразователь 3-10 причем масса заряда составляет 14-20% от массы смеси, а в качестве заряда используют медленногорящий состав.

2. Пакер поп.1, отличающийся тем, что в качестве вещества, отверждающегося при повышенной температуре, используют состав, содержащий эпоксидную смолу марки ЭД-20, полиэтиленполиамин и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная смола марки ЭД-20

Полиэтиленполиамин Дибутилфталат

3. Пакер поп.1, отличающ и й с я тем, что в качестве порообразователя используют изодикарбонамид.

4. Пакер поп.1, отличающийся тем, что в качестве медленногорящего состава используют состав на основе гранулированной аммиачной селитры и полимерной связки.

90-93

3- 6

4- 7

SU „„ 1199905

1 1199905 2