УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В СКВАЖИНУ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при интенсификации добычи путем доставки в пласт сыпучих 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» (а.с. №1165767, МПК7 Е 21 В 33/132, опубл. БИ №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 и как следствие высокой ее стоимости.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является «Способ доставки сыпучих материалов в скважину и устройство для его осуществления» (Патент РФ №2185494, МПК7 Е 21 В 27/02, опубл. Бюл. №20 от 20.07.2002 г.), содержащее желонку с удаляемой крышкой, расположенной в донной части желонки, крышку зафиксированную расположенными в ее гнездах шариками и удерживаемыми внутренней поверхностью 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.
Недостатками этого устройства являются:
- во-первых, низкая надежность в работе, так как в процессе спуска устройства возможно его преждевременное срабатывание при контакте подвижной втулки со стенками скважины, в результате доставляемый сыпучий материал оказывается в не назначенном интервале.
- во вторых, данная конструкция не позволяет герметично доставить сыпучий материал в заданный интервал, если скважина заполнена скважинной жидкостью, и как следствие сыпучий материал намокает, что может привести к потере их физико-химических свойств (например, «текучести»).
Технической задачей полезной модели является повышение надежности устройства и обеспечение герметичной доставки сыпучего материала в заданный интервал скважины.
Техническая задача решается предлагаемым устройством для доставки сыпучих материалов в скважину, содержащим 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.
Новым является то, что 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.
На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство работает следующим образом:
Устройство для доставки сыпучих материалов в скважину (см. чертеж), содержит желонку 1 с удаляемой крышкой 2, расположенной в нижней части желонки 1. Крышка 2 зафиксирована расположенными в ее гнездах 3 шариками 4, удерживаемыми внутренней поверхностью 5 подвижной втулки 6, имеющей в нижней части карманы 7 для входа в них шариков 4, при принудительном перемещении подвижной втулки 6 для удаления освободившейся
крышки 2. Крышка 2 оснащена уплотнительным элементом 8 и зафиксирована к подвижной втулке б гибкой связью 9. Наружная поверхность желонки 1 снабжена жесткими центраторами 10.
Сверху в желонку 1 ввернут наконечник 11, в котором выполнены сквозные отверстия 12, а внутри желонки 1 над сыпучим материалом 13 установлена манжета 14.
Устройство работает следующим образом.
На устье скважины (на чертеже не показано) на крышку 2 (см. чертеж) устанавливают уплотнительный элемент 8, а затем монтируют крышку 2 на шариках 4, придерживая их от выпадения внутренней поверхностью 5 подвижной втулки 6. Засыпают сыпучий материал 13 (например, песок) в желонку 1, а затем на сыпучий материал 13 во внутрь желонки 1 устанавливают манжету 14. Сверху на желонку 1 наворачивают наконечник 11, после чего устройство соединяют с геофизическим кабелем 15 и опускают его в скважину. В процессе спуска устройства в скважину внутреннее пространство 16 желонки 1, находящееся над манжетой 14 заполняется скважинной жидкостью, создавая дополнительное давление на сыпучий материал 13, причем сам сыпучий материал 13 остается сухим, благодаря манжете 14. При упоре подвижной втулки 6 в забой или ранее доставленный сыпучий материал 13 она перемещается и карманы 7 располагаются напротив шариков 4, обеспечивая их выход из гнезд 3. Крышка 2 в этом случае не фиксируется и под действием веса сыпучего материала 13 и дополнительного давления создаваемого столбом скважинной жидкости на манжету 14 она выпадает из желонки 1, позволяя сыпучему материалу 13 выйти в скважину при одновременном перемещении желонки 1 вверх посредством геофизического кабеля 15. После чего устройство извлекают на дневную поверхность и на устье ревизируют уплотнительное элемент 8 крышки 2, которая удерживается гибкой связью 9. При необходимости уплотнительный элемент 8 заменяют, после чего крышку 2 ставят на место и все операции повторяются.
Предлагаемое устройство для доставки сыпучих материалов обладает достаточной надежностью в работе, благодаря установленным на наружной поверхности жестким центраторам, которые предохраняют устройство от преждевременного срабатывания, кроме того, устройство обеспечивает герметичную доставку сыпучего материала в скважину, что в конечном счете позволит избежать повторных работ и тем самым сократить время на проведение работ, а также снизить материальные и финансовые затраты.