УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ СЫПУЧИХ И ТАМПОНАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СКВАЖИНУ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте скважин с целью разобщения или временного отключения пластов тампонирующими материалами или засыпкой сыпучими материалами.
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, доставляемый в скважину 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 сыпучих и тампонажных материалов в скважину, содержащим желонку с крышкой, расположенной в донной части желонки, втулку, которая расположена на нижнем конце желонки, уплотнительный элемент, наконечник, 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.
На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Устройство для доставки сыпучих и тампонажных материалов 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 штифта 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 заклепки 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.
Устройство работает следующим образом.
На устье скважины (на фигуре не показано) 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. Засыпают в желонку 1 необходимое количество материала например, тампонажную смесь или кварцевый песок (на фиг. не показано), а затем сверху на желонку 1 наворачивают кабельный наконечник 18. Далее устройство на геофизическом кабеле 19 и опускают в скважину. В процессе спуска устройства в скважину оно центрируется относительно оси скважины посредством втулки 3, жестко установленной на наружной поверхности желонки 1.
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 штифта 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 материала, находящегося в желонке 1 открывается (поворачивается вниз посредством пластины 6 относительно шарнира 5, соединенного со втулкой 3).
Материал находящийся внутри желонки вытекает в скважину и остается в заданном интервале, а устройство извлекается на поверхность.
Предлагаемое устройство для доставки материалов в скважину обладает достаточной надежностью в работе за счет фиксирующейся крышки с поворотным шарниром, кроме того, оно исключает возможность возникновения осложнений в скважине и, как следствие, позволяет избежать дополнительных затрат.