УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ ЖИДКИХ ИЛИ СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ В СКВАЖИНУ

Полезная модель относится к нефтяной, газовой и вододобывающей промышленности и может быть использована для доставки жидких или сыпучих веществ в скважину.
Известны различные устройства для доставки жидких или сыпучих веществ в скважину, содержащие корпус, заслонку в нижней части корпуса, механизм для открытия заслонки (см. например, Фридляндер Л.Я. Прострелочно-взрывная аппаратура. М.: Недра, 1990, с.129; SU 1165767 А, 07.07.1985; SU 1661366 A1, 07.07.1991; SU 1234590 A1, 30.05.1986; SU 972048 А, 07.11.1982; SU 1025868 А, 30.06.1983; RU 97104393 A1, 20.03.1999).
Недостатками известных устройств является их сложность и ненадежность в работе.
Эти недостатки частично устранены в другом известном устройстве для доставки жидких или сыпучих веществ в скважину, содержащем корпус с заслонкой в нижней части корпуса, зафиксированной расположенными в ее гнездах шариками, удерживаемыми внутренней поверхностью подвижной втулки, имеющей канавку для входа в нее шариков при принудительном перемещении втулки для освобождения заслонки (RU 2185494 С1, 7 Е 21 В 27/02, 03.11.2000). Данное устройство принято за прототип.
Недостатком устройства по прототипу является то, что подвижная втулка, освобождающая заслонку при своем перемещении путем ввода шариков в выполненную на ней канавку, не может переместиться от действия жидкости или взвешенного в жидкости песка и для ее срабатывания требуется жесткий упор, который не всегда возможно разместить в скважине. Из-за этого устройство не всегда срабатывает, и диапазон его применения оказывается ограниченным.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является надежность срабатывания устройства в любой точке скважины.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для доставки жидких или сыпучих веществ в скважину, содержащем корпус с заслонкой в его нижней части, зафиксированной расположенными в ее гнездах шариками, удерживаемыми внутренней поверхностью подвижной втулки, имеющей проточку под шарики, согласно предложенному, заслонка выполнена в виде цилиндра с уплотнением, с конусом в верхней
части и с гнездом под установочный стержень в нижней части заслонки, в верхней части подвижной втулки выполнена реборда под захват цангой, установленной на муфте, расположенной в верхней части корпуса, при этом в нижней части корпуса установлена труба с окнами для разгрузки жидких или сыпучих веществ и с днищем, имеющим центральное резьбовое отверстие для установочного стержня и отверстия для прохода жидкости.
Выполнение заслонки в виде цилиндра обеспечивает ее устойчивое и надежное перемещение внутри корпуса из исходного положения в разгрузочное и наоборот. Наличие в заслонке уплотнения обеспечивает возможность доставки в скважину не только сыпучих, но и жидких веществ. Конус, выполненный в верхней части заслонки, направляет жидкие или сыпучие вещества в окна трубы. Наличие в нижней части заслонки гнезда под установочный стержень обеспечивает возможность ее возвращения из разгрузочного положения в исходное с помощью установочного стержня, воздействующего на заслонку после поднятия устройства на поверхность.
Выполнение в верхней части подвижной втулки реборды под захват цангой позволяет втулке при ее захвате цангой удерживать своей внутренней поверхностью шарики в гнездах, что фиксирует заслонку в исходном положении, в котором загружают устройство жидкими или сыпучими веществами для доставки их в требуемую точку скважины. Кроме того, реборда в захвате цанги позволяет при резком торможении или рывке кабеля выйти из захвата в заданной точке скважины, что приведет к перемещению втулки вниз под действием собственной массы, далее - к входу шариков в проточку втулки с последующим освобождением заслонки и с перемещением ее до упора в днище под действием собственной массы заслонки и массы доставляемых веществ, расположенных над ней.
Наличие цанги позволяет удерживать подвижную втулку или отпускать ее при резком торможении или рывке кабеля, что дает возможность закрывать или открывать устройство заслонкой и в зависимости от этого загружать устройство веществами, транспортировать их в заданную точку скважины и разгружать их в этой точке.
Расположение муфты в верхней части корпуса обеспечивает возможность установки в муфту кабельной головки или трубы заданной длины для размещения в ней дополнительного объема доставляемых жидких или сыпучих веществ с последующей их доставкой в скважину.
Выполнение в трубе окон позволяет доставляемым веществам вылиться или высыпаться в скважину из устройства в заданной точке.
Днище в трубе предназначено для удержания заслонки после ее освобождения от шариков и перемещения вниз, а выполнение в днище центрального резьбового отверстия
необходимо для захода установочного стержня, возвращающего заслонку в исходное положение, что позволяет многократно использовать устройство для доставки жидких и сыпучих веществ в скважину путем установки заслонки в исходное положение каждый раз после подъема устройства на поверхность. Наличие в днище отверстий необходимо для прохода жидкости, что позволяет заслонке беспрепятственно перемещаться вниз до днища, а также промывать трубу и заслонку жидкостью при подъеме устройства на поверхность.
Предложенное устройство показано на чертеже, где изображен его продольный разрез.
Устройство содержит корпус 1 с заслонкой 2 в нижней части, зафиксированной расположенными в гнездах 3 заслонки 2 шариками 4, удерживаемыми внутренней поверхностью 5 подвижной втулки 6. Подвижная втулка 6 имеет проточку 7 для расположения в ней шариков 4 при принудительном перемещении втулки 6 для освобождения заслонки 2. Заслонка 2 выполнена в виде цилиндра с уплотнением 8, с конусом 9 сверху и гнездом 10 снизу. Подвижная втулка 6 выполнена в верхней части с ребордой 11 под захват цангой 12, установленной на муфте 13, которая расположена в верхней части корпуса 1. В нижней части корпуса 1 установлена труба 14 с днищем 16 для улавливания заслонки 2, при этом в средней части трубы 14 выполнены окна 15 для разгрузки жидких или сыпучих веществ. В днище 16 по его оси выполнено отверстие 17 с резьбой для захода установочного стержня 18, возвращающего заслонку 2 в исходное положение в зацепление с шариками 4, а также выполнены сквозные отверстия 19 для прохода жидкости.
Устройство работает следующим образом. Перед спуском в скважину устройство закрепляют муфтой 13 либо к кабельной головке, либо к трубе, к верхней части которой закреплена кабельная головка. Дополнительная труба необходима, если планируется увеличить объем доставляемых в скважину веществ.
Затем установочным стержнем 18 устанавливают заслонку 2 в исходное положение и фиксируют ее шариками 4, установив подвижную втулку 6 в зацепление ребордой 11 с цангой 12.
После этого заливают или засыпают жидкое или, соответственно, сыпучее вещество через отверстия в наставленной дополнительной трубе или в кабельной головке. Уплотнение 8 удерживает жидкое или сыпучее вещество от выливания или высыпания, а шарики 4 удерживают заслонку 2 от открытия.
Заправив вещество в устройство, удаляют установочный стрежень 18 и на кабеле опускают устройство в скважину.
При достижении заданной точки скважины, в которую запланировано доставить вещество, резко тормозят лебедку, разматывающую кабель, а через несколько минут ее резко запускают и тут же останавливают. При резких торможениях или резких вздергиваниях устройства кабелем втулка 6 по инерции выходит из зацепления с цангой 12 своей ребордой 11. Втулка 6, перемещаясь вниз, находит своей проточкой 7 на шарики 4, которые заходят в проточку 7 и освобождают заслонку 2. Заслонка 2 под действием собственной массы и массы находящегося над ней жидкого или сыпучего вещества перемещается вниз до упора в днище 16, при этом жидкость из трубы 14 вытесняется в скважину через отверстия 17 и 19. При упоре заслонки 2 в днище 16 ее верхняя часть располагается ниже уровня окон 15, открывая их, и жидкое или сыпучее вещество, направляемое конусом 9, выходит из устройства в скважину.
Выждав несколько минут для полного выливания или высыпания вещества, устройство поднимают на поверхность. При этом оно промывается внутри потоком жидкости, проходящей через окна 15 и отверстия 17 и 19.
После извлечения устройства на поверхность заслонку 2 устанавливают в исходное положение установочным стержнем 17, фиксируя ее шариками 4, переместив подвижную втулку 6 в зацепление ребордой 11 с цангой 12.
Затем снова заполняют устройство веществом, удаляют стержень 17 и опускают устройство в скважину. Указанные действия повторяют до заполнения скважины заданным объемом жидкого или сыпучего вещества.