Устройство для доставки сыпучих материалов 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 сыпучих материалов в скважину содержит желонку с внутренней кольцевой проточкой, в которой размещено разрезной пружинное кольцо (например, круглого сечения), фиксирующее удаляемую крышку с гибкой связью в нижней части желонки. На верхнем конце желонки установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх. Сверху в желонку навернут наконечник, в котором выполнены сквозные отверстия. Внутри желонки над сыпучим материалом установлена манжета. Кроме того, удаляемая крышка снизу снабжена дополнительной манжетой и гибкой связью соединена с манжетой. Желонка снизу снабжена внутренним кольцевым уступом, ограничивающим осевое перемещение манжеты. Предлагаемое устройство для доставки сыпучих материалов позволяет опорожнять доставляемый в скважину сыпучий материал в любом ее интервале, кроме того, устройство исключает возможность возникновения в скважине аварийных ситуаций, связанных с разбуриванием деталей устройства в скважине, поскольку все детали устройства извлекаются обратно на поверхность вместе с устройством. 1 илл. на 1 л.

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.

Известно устройство для доставки компонентов смеси в скважину (авторское свидетельство №1165767, МПК 7 Е21В 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:

- 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 Е21В 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, устройство срабатывает только при упоре подвижной втулки в забой или ранее доставленный сыпучий материал и не позволяет опорожнять доставляемый материал в любом интервале скважины;

во-вторых, при извлечении устройства из скважины велика вероятность выпадения шариков в скважину, в связи с чем возникает необходимость их извлечения, а это ведет к аварийным работам и, следовательно, к дополнительным затратам.

Технической задачей полезной модели является возможность опорожнения доставляемого в скважину сыпучего материала в любом ее интервале, а также исключение возможности возникновения аварийных работ в скважине.

Техническая задача решается предлагаемым устройством для доставки сыпучих материалов в скважину, содержащим желонку, удаляемую крышку с гибкой связью, расположенную в донной части желонки, манжету, установленную внутри желонки, наконечник со сквозными отверстиями, навернутый сверху на желонку.

Новым является то, что на верхнем конце желонки установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх, при этом удаляемая крышка снизу снабжена дополнительной манжетой, а гибкой связью соединена с манжетой, причем удаляемая крышка зафиксирована в желонке разрезным пружинным кольцом, размещенным во внутренней кольцевой проточке, выполненной в желонке, при этом желонка снизу снабжена внутренним кольцевым уступом, ограничивающим осевое перемещение манжеты.

На фигуре изображено предлагаемое устройство для доставки сыпучих материалов в скважину в продольном разрезе.

Устройство для доставки сыпучих материалов в скважину содержит желонку 1 (см. фиг.) с внутренней кольцевой проточкой 2, в которой размещено разрезной пружинное кольцо 3 (например, круглого сечения), фиксирующее удаляемую крышку 4 с гибкой связью 5 в нижней части желонки 1.

На верхнем конце желонки 1 установлена самоуплотняющаяся манжета 6, пропускающая снизу вверх. Сверху в желонку 1 навернут наконечник 7, в котором выполнены сквозные отверстия 8.

Внутри желонки 1 над сыпучим материалом 9 установлена манжета 10. Кроме того, удаляемая крышка 4 снизу снабжена дополнительной манжетой 11 и гибкой связью 4 соединена с манжетой 10. Желонка 1 снизу снабжена внутренним кольцевым уступом 12, ограничивающим осевое перемещение манжеты 10.

Устройство работает следующим образом.

На устье скважины (на фиг. не показано) во внутреннюю кольцевую проточку 2 желонки 1 устанавливают разрезное пружинное кольцо 3, а в донную часть желонки 1 устанавливают удаляемую крышку 4, к которой снизу закреплена дополнительная манжета 11, после чего фиксируют удаляемую крышку 4 относительно желонки 1 разрезным пружинным кольцом 3.

Засыпают сыпучий материал 9 (например, химический реагент для интенсификации добычи нефти) в желонку 1, а затем на сыпучий материал 9 сверху внутрь желонки 1 устанавливают манжету 10, после чего сверху на желонку 1 наворачивают наконечник 7. Далее устройство соединяют с геофизическим кабелем 13 и спускают его в скважину в требуемый интервал опорожнения сыпучего материала 9.

В процессе спуска устройства находящаяся под устройством скважинная жидкость перепускается снизу вверх в пространство скважины выше устройства благодаря самоуплотняющейся манжете 6, пропускающей снизу вверх, после чего скважинная жидкость через сквозные отверстия 8 наконечника 7 попадает во внутреннее пространство 14 желонки 1, создавая дополнительное давление на сыпучий материал 9, при этом сыпучий материал 9 остается сухим,, благодаря манжете 10, которая исключает взаимодействие сыпучего материала 9 со скважинной жидкостью сверху и дополнительной манжете 11, которая, в свою очередь, исключает взаимодействие сыпучего материала 9 со скважинной жидкостью снизу.

Далее устье скважины обвязывают с насосным агрегатом (на фиг. не показано) и доливают скважину технологической жидкостью, после чего герметизируют на устье геофизический кабель 13 и создают в скважине выше самоуплотняющейся манжеты 6 определенное избыточное давление, например, 3,0-4,0 МПа, которое прижимает самоуплотняющуюся манжету 6 к стенкам скважины, при этом избыточное давление через сквозные отверстия 8 наконечника 7 передается внутрь желонки 1 и посредством манжеты 10 и сыпучего материала 11 давит сверху на удаляемую крышку 4, при этом в определенный момент разрезное пружинное кольцо 3 сжимается во внутренней кольцевой проточке 2 желонки 1 и освобождает от фиксации удаляемую крышку 4, которая выпадает из донной части желонки 1, при этом во внутреннем пространстве 14 желонки 1 избыточное давление скважинной жидкости, создаваемое насосным агрегатом, передается на манжету 10, которая вытесняет сыпучий материал 9 из желонки 1, поскольку нижний конец желонки 1 открыт, при этом скважинная жидкость замещает в желонке 1 сыпучий материал 9. Одновременно с этим, не сбрасывая давления в скважине, устройство медленно приподнимают вверх до предполагаемого верхнего уровня сыпучего материала 9 в скважине в зависимости

от его объема в желонке, при этом манжета 10 совершает осевое перемещение вниз до упора во внутренний кольцевой уступ 12 желонки 1 и не выпадает в скважину, а благодаря тому, что манжета 10 гибкой связью 5 соединена с удаляемой крышкой 2, к которой закреплена дополнительная манжета 11, то последние также не выпадают в скважину.

После достижения предполагаемого верхнего уровня сыпучего материала 9 в скважине давление в скважине над самоуплотняющейся манжетой 6 сбрасывают до нуля. После чего разгерметизируют геофизический кабель 13 на устье скважины и устройство полностью извлекают на поверхность.

Предлагаемое устройство для доставки сыпучих материалов позволяет опорожнять доставляемый в скважину сыпучий материал в любом ее интервале, кроме того, устройство исключает возможность возникновения в скважине аварийных ситуаций, связанных с разбуриванием деталей устройства в скважине, поскольку все детали устройства извлекаются обратно на поверхность вместе с устройством.

Устройство для доставки сыпучих материалов в скважину, содержащее желонку, удаляемую крышку с гибкой связью, расположенную в донной части желонки, манжету, установленную внутри желонки, наконечник со сквозными отверстиями, навернутый сверху на желонку, отличающееся тем, что на верхнем конце желонки установлена самоуплотняющаяся манжета, пропускающая снизу вверх, при этом удаляемая крышка снизу снабжена дополнительной манжетой, а гибкой связью соединена с манжетой, причем удаляемая крышка зафиксирована в желонке разрезным пружинным кольцом, размещенным во внутренней кольцевой проточке, выполненной в желонке, при этом желонка снизу снабжена внутренним кольцевым уступом, ограничивающим осевое перемещение манжеты.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для очистки забоя в процессе капитального ремонта скважины, в частности к гидравлическим желонкам
Наверх