УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ МАТЕРИАЛОВ В СКВАЖИНУ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте скважин с целью разобщения или временного отключения пластов установкой цементных или песчаных мостов в скважине, а также при наращивании забоя скважин.
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 данного устройства 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 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 спуска устройства в скважину, возможно его преждевременное срабатывание из-за контакт подвижной втулки с внутренними стенками скважины, особенно в наклонных скважинах. Кроме того, велика вероятность обрыва гибкой связи, поскольку она обеими концами зафиксирована за подвижные детали (крышка и подвижная втулка);
во-вторых, после срабатываний устройства в процессе его последующего подъема велика вероятность выпадения шариков в скважину в связи с чем возникает необходимость их извлечения или разбуривание, 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 материалов в скважину, содержащим желонку с крышкой, зафиксированной гибкой связью и расположенной в донной части желонки, втулку, которая расположена на нижнем конце желонки, уплотнительный элемент, наконечник со сквозными отверстиями сверху навернутый на желонку, жесткие центраторы.
Новым является то, что крышка в желонке зафиксирована снизу с помощью цангового захвата, соединенного с втулкой, которая навернута на желонку, при этом цанговый захват выполнен в виде рычагов соединенных меду собой шарнирно с возможностью радиального перемещения наружу и освобождения от фиксации крышки в рабочем положении, причем рычаги цангового захвата, соединенные с втулкой выполнены из пружинной стали, при этом крышка гибкой связью зафиксирована за желонку, а уплотнительный элемент установлен над крышкой и выполнен в виде тарельчатой манжеты.
На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство для доставки материалов в скважину содержит желонку 1 с крышкой 2, втулку 3, которая навернута на нижний конец желонки 1, наконечник 4 со сквозными отверстиями 5 сверху навернутый на желонку, жесткие центраторы 6.
Крышка 2 гибкой связью 7 зафиксирована за желонку 1, а уплотнительный элемент 8 установлен над крышкой 2 и выполнен в виде тарельчатой манжеты. Крышка 2 в
желонке 1 зафиксирована снизу с помощью цангового захвата 9, соединенного с втулкой 3.
Цанговый захват 9 выполнен в виде рычагов 10, 11, 12 и 13, соединенных меду собой шарнирно посредством шарниров 14, 15 и 16 с возможностью радиального смещения цангового захвата 9 наружу и освобождения от фиксации крышки 2 в рабочем положении.
Рычаги 10 и 11 цангового захвата 9, соединенные с втулкой 3 выполнены из пружинной стали.
Устройство для доставки материалов в скважину работает следующим образом.
На устье (на фигуре не показано) скважины 17 крышку 2 желонки 1 устанавливают в рабочее положение. Для этого на крышку 2 устанавливают уплотнительный элемент 8 (см. фигуру), после чего посредством цангового захвата 9 фиксируют крышку 2 в желонке 1.
Заполняют желонку 1 необходимым количеством материала, который необходимо доставить в скважину 17 например, тампонажной смесью 18 в зависимости от требуемой высоты цементного моста в скважине 17, образующегося после опорожнения устройства (на фиг. не показано). Далее на желонку 1 наворачивают наконечник 4, соединив последний с геофизическим кабелем 19, спускают устройство в скважину 17. В процессе спуска устройства в скважину 17, находящаяся в ней жидкость свободно перетекает снизу вверх, а жесткие центраторы 6 центрируют устройство относительно скважины 19.
При достижении устройством интервала опорожнения, в качестве которого может служить забой скважины или ранее установленный упор (пакер, цементный мост) (на фиг. не показано) разгружают на него устройство. Вследствии разгрузки устройства на забой скважины или ранее установленный упор происходит взаимодействие с ним нижних концов рычагов 12 и 13, соединенных между собой шарниром 15, которые поворачиваются и смещаются наружу относительно шарнира 15, который в свою очередь поднимается вверх. В результате, нижние концы рычагов 10 и 11, соединенные с рычагами 12 и 13 с помощью шарниров 14 и 16 соответственно, также перемещаются наружу.
Устройство продолжают разгружать на забой скважины или упор, при этом рычаги 10 и 11 цангового захвата 9, выполненные из пружинной стали изгибаются всдедствии радиального перемещения их нижних концов наружу, при этом верхние концы рычагов 10 и 11 жестко закреплены к втулке 3, поэтому в определенный момент цанговый захват 9 перестает фиксировать крышку 2. В следствии этого, крышка 2 находящаяся в желонке 1 под действием веса тампонажной смеси 18 выпадает из желонки 1 на длину гибкой связи 7. Устройство медленно начинают поднимать вверх, при этом столб скважинной жидкости, находящийся в скважине 17 выше устройства через сквозные отверстия 5
наконечника 4 попадает внутрь желонки 1, и вытесняет и замещает тампонажную смесь 18, находящуюся внутри желонки 1 в скважину 17, 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 17.
Затем устройство полностью извлекается на поверхность, а тампонажная смесь 18 в виде цементного моста остается в скважине 17.
Предлагаемое устройство для доставки материалов в скважину обладает достаточной надежностью в работе за счет фиксации крышки в желонке с помощью цангового соединения, исключающего контакт с внутренними стенками скважины и выполненного в виде рычагов соединенных между собой шарнирно. Кроме того, устройство исключает возможность возникновения аварийных работ в скважине, поскольку из конструкции устройства исключены шарики, что позволяет избежать дополнительных затрат на их извлечение или разбуривание.