Устройство для доставки тампонажной смеси в скважину
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при интенсификации добычи путем доставки в пласт материалов, а также при бурении или ремонте скважин с целью разобщения или временного отключения пластов при их засыпке этими материалами, например при гидроразрыве пласта. Устройство для доставки тампонажной смеси в скважину содержит желонку с крышкой, втулку, снабженную снизу сегментом. Втулка расположена на нижнем конце желонки и жестко зафиксирована на ее наружной поверхности. Крышка зафиксирована относительно нижнего торца желонки с одной стороны поворотным шарниром, соединенным с втулкой посредством пластины, а с противоположной стороны крышка зафиксирована выступом коромысла, шарнирно соединенного посредством заклепки с вилкой на торце сегмента втулки. На нижнем конце коромысла и вилки установлен рычаг с опорным колесом снизу. Вилка с рычагом соединены шарнирно посредством заклепки. Снизу в коромысле выполнен продольный сквозной паз, в котором размещен палец жестко соединенный с рычагом. Уплотнительный элемент выполнен в виде тарельчатой манжеты и прикреплен к крышке сверху посредством крепежных элементов. Сверху на желонку навернут наконечник со сквозными отверстиями. Предлагаемое устройство для доставки тампонажной смеси в скважину обладает достаточной надежностью в работе за счет фиксирующейся крышки с поворотным шарниром, кроме того, оно исключает возможность возникновения аварийных работ в скважине и как следствие позволяет избежать дополнительных затрат.
1 илл. на 1 л.
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте скважин с целью разобщения или временного отключения пластов установкой цементных мостов в скважине.
Известно «Устройство для доставки компонентов смеси в скважину» (авторское свидетельство №1165767, МПК 7 Е 21 В 33/132, опубл. в бюл. №25 от 07.07.1985 г.), содержащее корпус, помещенные в нем контейнер для основного компонента, контейнер для ускорителя схватывания и затвор, сливную трубу для ускорителя схватывания с помещенным в нее поршнем-шплинтом, контейнер для основного компонента смеси, который размещен под контейнером для ускорителя схватывания и выполнен с боковой откидной крышкой на шарнирах, при этом затвор выполнен с серьгой под поршень-шплинт и стопорящим наружным буртиком под боковую откидную крышку, при этом боковая откидная крышка подпружинена относительно неподвижной стенки контейнера для основного компонента.
Недостатками данной конструкции являются:
Устройство обладает следующими недостатками:
- во-первых, сложность конструкции в работе, требующей определенной последовательности срабатывания зависящих друг от друга узлов и деталей.
- во-вторых, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является «Устройство для доставки сыпучих материалов в скважину» (патент РФ на полезную модель №43300, МПК 7 Е 21 В 27/02, опубл. в бюл. №1 от 10.01.2005 г.), содержащее желонку с удаляемой крышкой, расположенной в донной части желонки, при этом крышка зафиксирована расположенными в ее гнездах шариками, удерживаемыми внутренней поверхностью подвижной втулки, имеющей в нижней части карманы для входа в них шариков при принудительном перемещении втулки для удаления освободившейся крышки, при этом крышка зафиксирована к втулке гибкой связью, при этом наружная поверхность желонки снабжена жесткими центраторами, а во внутрь желонки после заполнения ее сыпучим материалом устанавливается манжета, при этом крышка оснащена уплотнительным элементом, а сверху на желонку наворачивается наконечник, в котором
выполнены сквозные отверстия, по которым внутреннее пространство желонки над манжетой заполняется скважинной жидкостью в процессе спуска устройства в скважину, кроме того скважинная жидкость создает дополнительное давление на манжету в процессе опорожнения желонки.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, низкая надежность в работе, так как в процессе опорожнения желонки, опорожняемый материал высыпается в скважину непосредственно на крышку, что при подъеме ведет к обрыву гибкой связи и как следствие выпадению крышки и шариков;
во-вторых, в следствии выпадения крышки и шариков в скважину возникает необходимость их извлечения, а это ведет к аварийным работам и следовательно к дополнительным затратам.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности работы устройства и исключение аварийных работ в скважине.
Техническая задача решается предлагаемым устройством для доставки тампонажной смеси в скважину, содержащим желонку с крышкой, расположенной в донной части желонки, втулку, которая расположена на нижнем конце желонки, уплотнительный элемент, наконечник со сквозными отверстиями сверху навернутый на желонку.
Новым является то, что втулка снизу снабжена сегментом и жестко зафиксирована на желонке, при этом крышка зафиксирована относительно нижнего торца желонки с одной стороны поворотным шарниром, соединенным с втулкой, а с противоположной стороны крышка зафиксирована выступом коромысла, шарнирно соединенного с вилкой на торце сегмента втулки, причем на нижнем конце коромысла и вилки установлен рычаг с опорным колесом снизу, при этом с вилкой рычаг соединен шарнирно, а снизу в коромысле выполнен продольный сквозной паз, в котором размещен палец жестко соединенный с рычагом, при этом уплотнительный элемент прикреплен к крышке сверху и выполнен в виде тарельчатой манжеты, при этом желонка на наружной поверхности снабжена самоуплотняющейся манжетой, жестко закрепленной на ней упорами.
На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство для доставки тампонажной смеси в скважину содержит желонку 1 с крышкой 2, втулку 3, снабженную снизу сегментом 4. Втулка 3 расположена на нижнем конце желонки 1 и жестко зафиксирована на ее наружной поверхности. Крышка 2 зафиксирована относительно нижнего торца желонки 1 с одной стороны поворотным шарниром 5, соединенным с втулкой 3 посредством пластины 6, а с противоположной стороны крышка 2 зафиксирована выступом 7 коромысла 8, шарнирно соединенного посредством шарнира 9 с вилкой 10 на торце сегмента 4 втулки 3. На нижнем конце коромысла 8 и
вилки 10 установлен рычаг 11 с опорным колесом 12 снизу. Вилка 10 с рычагом 11 соединены шарнирно посредством стержня 13.
Снизу в коромысле 8 выполнен продольный сквозной паз 14, в котором размещен палец 15 жестко соединенный с рычагом 11. Уплотнительный элемент 16 выполнен в виде тарельчатой манжеты и прикреплен к крышке 2 сверху посредством крепежных элементов 17. Сверху на желонку 1 навернут наконечник 18, снабженный сквозными отверстиями 19.
Желонка 1 на наружной поверхности снабжена самоуплотняющейся манжетой 20, жестко закрепленной на ней сверху и снизу соответственно упорами 21 и 22.
Устройство для доставки тампонажной смеси в скважину работает следующим образом.
На устье (на фигуре не показано) скважины 23 крышку 2 желонки 1 устанавливают в транспортное положение. Для этого на крышку 2 устанавливают уплотнительный элемент 16 и фиксируют его на крышке 2 посредством крепежных элементов 17. Затем поворачивают крышку 2 относительно поворотного шарнира 5, соединенного со втулкой 3 до закрытия дна желонки 1. После этого выступом 7 коромысла 8 фиксируют крышку 2 в закрытом состоянии.
Заполняют желонку 1 необходимым количеством тампонажной смеси 24 в зависимости от требуемой высоты цементного моста в скважине, образующегося после опорожнения устройства на фиг. не показано). Далее на желонку 1 наворачивают наконечник 18, соединив последний с геофизическим кабелем 25, спускают устройство в скважину 29. В процессе спуска устройства в скважину 23, находящаяся в ней жидкость свободно перетекает снизу вверх, сжимая радиально внутрь воротник самоуплотняющейся манжеты 20 внутрь.
При достижении устройством интервала опорожнения, в качестве которого может служить забой скважины или ранее установленный упор (пакер, цементный мост) (на фиг. не показано) и взаимодействия опорного колеса 12 рычага 11 с упором происходит угловое перемещение рычага 12 вверх относительно заклепки 13 и вилки 10, при этом палец 15 жестко соединенный с рычагом 11 перемещается в продольном сквозном пазу 14 коромысла 8 вниз.
В следствии перемещения пальца 15 вниз происходит поворот коромысла 8 относительно заклепки 9, при этом нижняя часть коромысла 8 перемещается радиально внутрь, а верхняя часть коромысла 8 перемещается наружу. Как только палец 15 по продольному сквозному пазу 14 коромысла 8 опустится вниз, то выступ 7 коромысла 8 перестает фиксировать крышку 2. В следствии этого, крышка 2 под весом тампонажной смеси,
находящейся внутри желонки 1 открывается (поворачивается вниз посредством пластины 6 относительно шарнира 5, соединенного со втулкой 3).
Устройство медленно начинают поднимать вверх, при этом столб скважинной жидкости, находящийся в скважине 23 выше устройства воздействует сверху, как на воротник самоуплотняющейся манжеты 20, плотно прижимая его к внутренним стенкам скважины 23, так и через сквозные отверстия 19 наконечника 18 попадает внутрь желонки 1, замещая и вытесняя тампонажную смесь, находящуюся внутри желонки 1 в скважину 23, поскольку крышка 2 открыта.
Медленный подъем устройства, и соответственно опорожнение тампонажной смеси из желонки 1 продолжается до предполагаемого верхнего уровня (в зависимости от объема тампонажной смеси внутри желонки 1) тампонажной смеси в скважине 23.
Затем устройство полностью извлекается на поверхность, а тампонажная смесь 24 в виде цементного моста остается в скважине 23.
Предлагаемое устройство для доставки тампонажной смеси в скважину обладает достаточной надежностью в работе за счет фиксирующейся крышки с поворотным шарниром, кроме того, оно исключает возможность возникновения аварийных работ в скважине и как следствие позволяет избежать дополнительных затрат.
Устройство для доставки тампонажной смеси в скважину, содержащее желонку с крышкой, расположенной в донной части желонки, втулку, которая расположена на нижнем конце желонки, уплотнительный элемент, наконечник сверху навернутый на желонку, отличающееся тем, что втулка снизу снабжена сегментом и жестко зафиксирована на желонке, при этом крышка зафиксирована относительно нижнего торца желонки с одной стороны поворотным шарниром, соединенным с втулкой, а с противоположной стороны крышка зафиксирована выступом коромысла, шарнирно соединенного с вилкой на торце сегмента втулки, причем на нижнем конце коромысла и вилки установлен рычаг с опорным колесом снизу, при этом с вилкой рычаг соединен шарнирно, а снизу в коромысле выполнен продольный сквозной паз, в котором размещен палец жестко соединенный с рычагом, при этом уплотнительный элемент прикреплен к крышке сверху и выполнен в виде тарельчатой манжеты, при этом желонка на наружной поверхности снабжена самоуплотняющейся манжетой, жестко закрепленной на ней упорами.
