SU1218079A2 - Устройство дл разглинизации и кольматации стенок скважины - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , к области бурени  скважин, в частности к подготовке ствола скважины к цементированию с помощью устройств дл  разглинизации и кольматации стенок скважины.

Изобретение может быть использовано дл  подготовки ствола скважины перед спуском обсадной колонны к последующему ее цементированию, а также дл  очистки призабойной зоны пласта от проник- щего в нее фильтрата.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы устройства за счет возможности обеспечени  управлени  процессом кольматации.

На фиг. 1 изображено устройство дл  разглинизации и кольматации стенок скважины , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с расположенными в его верхней части насад- ками 2, направл ющую втулку 3, жестко св занную с корпусом посредством распорок 4, и формирующее кольцо 5, жестко св занное с направл ющей втулкой 3, например резьбой, причем верхний торец формирующего кольца 5 располагаетс  выше насадок 2.

Устройство работает следующим образом. Устройство дл  разглинизации и кольматации стенок скважины опускаетс  в Скважину на бурильных трубах, по которым подаетс  промывочна  жидкость. Промывочна  жидкость выходит из насадок 2 и создаетс  локальное завихрение в кольцевом пространстве, образованном цилиндрической внешней стенкой корпуса 1 и внутренней криволинейной поверхностью вращени  формирующего кольца 5. Образование локального завихрени  сопровождаетс  снижением давлени  в приосевой зоне вихр , которое передаетс  на стенку скважины через кольцевую полость, образованную корпусом 1 и внутренней ци- линдрической поверхностью направл ющей втулки 3. Когда давление в этой полости достигнет значени  меньщего, чем пластовое давление на этой глубине, глиниста  корка вследствие образовавшегос  перепада давлени  отходит от стенки скважины и устремл етс  через полость, образованную направл ющей втулкой 3, формирующим кольцом 5 и корпусом 1, в затрубное пространство, по которому и выноситс  на поверхность.

Струи из насадок 2 воздействуют на формирующее кольцо 5 и в зависимости от рассто ни  между местом соударени 

5

0

0 Q

0

5

струи промывочной жидкости с формирующим кольцом и его верхним краем, а также в зависимости от закона, по которому выполнена криволинейна  поверхность формирующего кольца, оказывают различный кольматирующий эффект на стенку скважины.

Кольматирующее действие струй бурового раствора, вытекающих из насадок 2 устройства, обусловлено двум  эффектами: закупоркой пор породы под действием динамического напора струи и закупоркой пор под действием центробежной силы вихр , образовавшегос  в результате эксцентрично расположенных насадок. Измен   высоту формирующего кольца 5, можно полностью использовать динамический напор (при высоте кольца до 0,2 ее наружного диаметра) или уменьшить кольматирующий эффект, исключа  действие динамического напора (при высоте кольца более 1,8 диаметра). Численные значени  этих пределов выбраны исход  из того, что эффект взаимодействи  формирующего кольца высотой до 0,2 его наружного диаметра со струей практически отсутствует , а его экранирующее действие достигает максимального значени  при высоте 1,8 наружного диаметра и далее остаетс  практически посто нным.

Таким образом, дл  регулировани  степени кольматации требуетс  кольцо высотой 0,2-1,8 его наружного диаметра.

Управление степенью разглинизации осуществл етс  посредством изменени  закона описани  внутренней криволинейной поверхности формирующего кольца. Плоскость, в которой располагаютс  осев ые отверсти  насадок , находитс  в фокусе параболоида вращени ,  вл ющегос  внутренней поверхностью формирующего кольца 5. Согласно свойствам параболы струи бурового раствора при взаимодействии с параболоидом вращени  устремл ютс  вверх параллельно оси параболоида, т. е. вверх по скважине . В этом случае эжекци  устройства достигает максимального значени , а дл  уменьшени  эжектирующей способности и дл  создани  направлени  струй, отличного от направлени  оси устройства, внутренн   поверхность формирующего кольца может выполн тьс  по другим законам, например по гиперболоиду вращени .

Таким образом, учитыва  свойства горных пород, технико-экономические требовани  к стенке скважины, можно посредством изменени  длины и формы формирующего кольца управл ть разглинизирующей и коль- матирующей способностью устройства.

фиг.г

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГЛИНИЗАЦИИ И КОЛЬМАТАЦИИ СТЕНОК

   СКВАЖИНЫ по авт. св. № 1051236, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы- устройства за счет возможности обеспечения управления процессом кольматации, оно снабжено жестко связанным с направляющей втулкой формирующим кольцом, верхний торец которого установлен выше насадок, причем формирующее кольцо имеет высоту 0,2—1,8 его наружного диаметра, а внутренняя поверхность его имеет криволинейную форму, определяемую по параболическому или гиперболическому закону.

   Фиг. 1