ТАМПОНАЖНАЯ ЖЕЛОНКА

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для установки цементных мостов, для изоляции продуктивных горизонтов и участков ствола скважин в процессе эксплуатации и ремонта скважин.
Известен «Тампонажный снаряд для установки разделительных мостов» (а.с. №1803537, МКИ 6 Е 21 В 33/132, опубл. Бюл. №11 от 23.03.1993 г.), включающий корпус, уплотнительный элемент, тягу и срезной штифт, приводимый в действие взрывпатроном с электрическим детонатором.
Недостаток устройства заключается в его повышенной взрывоопасности. Для проведения работ с этим снарядом необходимо иметь специально обученный персонал с допуском к взрывным работам. Из практики известно, что возможности взрыва не предсказуемы, то есть результатом его может быть загубленная скважина.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является «Желонка для установки разделительных мостов в скважине» (Патент РФ №2225933, МПК 7 Е 21 В 27/02, опубл. Бюл. №8 от 20.03.2004 г.), включающая корпус, уплотнительный элемент, фиксатор и отцепной механизм, при этом в корпусе выполнены верхние и нижние технологические отверстия, а в нижней части корпус снабжен центратором, причем на корпусе с возможностью осевого и вращательного перемещения размещен упор с пружинными центраторами и кольцевой выборкой на внутренней поверхности, при этом уплотнительный элемент дополнительно снабжен пружинньм ограничителем и наружной кольцевой проточкой, причем осевое перемещение уплотнительного элемента ограничивает фиксатор, состоящий из шлипсов и наружного стакана, при этом шлипсы вставлены в нижние технологические отверстия корпуса и взаимодействуют с наружной кольцевой проточкой уплотнительного элемента, а наружный стакан установлен на корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействует со шлипсами внутренней поверхностью, выполненной с переменным сечением, при этом наружный стакан зафиксирован относительно корпуса запорным элементом, а отцепной механизм, состоящий из стопоров и внутреннего стакана удерживает от осевого перемещения упор, причем стопоры вставлены в верхние технологические отверстия корпуса и взаимодействуют снаружи с кольцевой выборкой упора, а изнутри - с наружной поверхностью внутреннего стакана, закрепленного относительно корпуса фиксирующим элементом, при этом наружная поверхность стакана выполнена с переменным сечением.
Недостатками этого устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, контактирующих друг с другом в процессе работы;
- во-вторых, экономически не эффективно использовать эту желонку при проведении таких работ, как наращивание забоя или наращивание цементного моста, над ранее установленным разделительным мостом или пакером, поскольку в этом случае в скважине, кроме цементного моста в скважине остается и уплотнительный элемент, который в дальнейшем при разбуривании цементного моста, также необходимо разбурить, затрачивая на это дополнительное время и средства.
- в-третьих, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости.
Технической задачей полезной модели является повышение экономической эффективности и упрощение конструкции при использовании устройства для доставки тампонажной смеси в интервал скважины, где нет необходимости устанавливать разделительной мост, путем установки уплотнительного элемента в скважине.
Техническая задача решается предлагаемой тампонажной желонкой, включающей корпус с центратором, уплотнительный элемент, отцепной механизм, состоящий из стопоров и внутреннего стакана, выполненного с переменным сечением.
Новым является то, что на внутренней поверхности корпуса выполнены кольцевая выборка, а ниже продольные сквозные пазы, причем снизу корпус снабжен заглушкой с центральным отверстием, а уплотнительный элемент имеет возможность ограниченного перемещения вниз, при этом он снабжен центральным отверстием и сквозными радиальными каналами, в которые установлены стопоры, причем отцепной механизм расположен в нижней части корпуса, а его внутренний стакан пропущен сквозь центральное отверстие заглушки, причем сверху в транспортном положении он герметично посажен в центральном отверстии уплотнительного элемента и фиксирует стопоры в вышеуказанной кольцевой выборке корпуса, а в рабочем положении внутренний стакан перемещается вверх и освобождает стопоры, при этом от выпадения уплотнительного элемента и отцепного механизма в скважину предохраняет вышеупомянутая заглушка.
На Фиг. изображена предлагаемая тампонажная желонка в продольном разрезе.
Тампонажная желонка состоит из корпуса 1 (см. чертеж) с центратором 2, уплотнительного элемента 3, отцепного механизма 4, состоящего из стопоров 5 (например, из стальных шариков), внутреннего стакана 6, выполненного с переменным сечением, имеющим цилиндрическую выборку 7 снизу.
На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены кольцевая выборка 8, а ниже продольные сквозные пазы 9. Снизу корпус 1 снабжен заглушкой 10 с центральным отверстием 11. Уплотнительный элемент 3 имеет возможность ограниченного перемещения вниз, при этом он снабжен центральным отверстием 12 и сквозными радиальными каналами 13, в которые установлены стопоры 5. Внутренний стакан б пропущен сквозь центральное отверстие 11 заглушки 10. Сверху в транспортном положении внутренний стакан 6 герметично посажен в центральном отверстии 12 уплотнительного элемента 3 и зафиксирован стопорами 5 в кольцевой выборке 8 корпуса 1.
Тампонажная желонка работает следующим образом.
Тампонажную желонку в сборе (см. чертеж) заполняют расчетным объемом тампонажной смеси, после чего на корпус 1 герметично наворачивают крышку 14, к которой сверху присоединяют геофизический кабель 15 и спускают в скважину (на чертеже не показано). В процессе спуска желонки в скважину центраторы 2 предохраняют желонку от воздействия стенок скважины (на чертеже не показано) на внутренний стакан 6. При упоре внутреннего стакана 6 в забой или ранее установленный песчаный или цементный мост, внутренний стакан 6 перемещается вверх, при этом стопоры 5, фиксировавшие уплотнительный элемент 3 попадают в цилиндрическую выборку 7 внутреннего стакана 6 и отходят от кольцевой выборки 8 корпуса 1, при этом уплотнительный элемент 3 освобождается и под действием столба тампонажной смеси, воздействующего на него, опускается вниз до тех пор, пока не упрется в заглушку 10. В результате тампонажная смесь начинает вытекать в скважину сквозь продольные сквозные пазы 9, при этом необходимо медленно поднимать желонку вверх посредством геофизического кабеля 15. В итоге в скважине остается цементный мост расчетный высоты, соответствующий объему тампонажной смеси, залитой в корпус желонки. Далее тампонажную желонку извлекают на дневную поверхность, при этом заглушка 10 предохраняет от выпадения в скважину уплотнительный элемент 3 и отцепной механизм 4.
Предлагаемое устройство за счет упрощения конструкции позволяет экономически эффективно его использовать при проведении таких работ, как наращивание забоя или наращивание цементного моста над ранее установленным разделительным мостом или пакером, где нет необходимости устанавливать уплотнительный элемент ниже цементного моста, разбуривание которого по окончании ремонтных работ занимает определенное время и ведет к удорожанию стоимости работ в целом.