желонка для установки цементного моста на заданном интервале скважины

Формула изобретения

Желонка для установки цементного моста на заданном интервале скважины, состоящая из кабель-каната и корпуса, в котором расположены контейнер с разрушаемой диафрагмой и цементным раствором, электродвигатель, насос для создания вытесняющего давления в контейнере, оболочка из резинотканевого материала, соединенная с мультипликатором для создания давления в оболочке большего, чем гидростатическое давление в скважине, и обеспечивающая опору для цементного раствора после его выливания из контейнера, при этом между разрушаемой диафрагмой и оболочкой образована полость, сообщающаяся со скважинной средой через клапан для выравнивания давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой отрасли, в частности применяется при эксплуатации и ремонте скважин.

Близким прототипом является «Тампонажный снаряд для установки мостов в скважинах» (авторское свидетельство № 1234590 Е 21 В 33/14), работает следующим образом.

По кабель-канату дается ток на электродвигатель, клапан открывается, скважинная жидкость под статистическим давлением давит на поршень большего диаметра, при этом под поршнем меньшего диаметра вырабатывается высокое давление, это высокое давление через тампонажный раствор давит на нижнюю пробку и выталкивает его.

Пробка под действием упругой силы резины пристает к стенке колонны и в дальнейшем удерживает тампонажный раствор на заданном интервале.

Недостатки: срабатывание снаряда происходит при достаточно высоком уровне жидкости, порядка 600-700 метров. При меньшей высоте уровня жидкости над снарядом тампонажный раствор и пробка не вытесняются, т.е. применение данного снаряда ограничено высотой столба жидкости над снарядом.

Второй недостаток - пробка не всегда удерживает тампонажный раствор на заданном интервале из-за малой силы упругости резины, из которой состоит пробка.

Третий недостаток - пробка плохо разбуривается при ликвидации моста за счет большой толщины резины 80-100 мм.

Задача изобретения - обеспечить установку цементных мостов в скважине независимо от высоты столба жидкости над желонкой, удерживание тампонажного раствора на заданном интервале опорного элемента и разбуриваемость опорного элемента за счет малой толщины резиновой оболочки при ликвидации цементного моста.

«Желонка для установки мостов на заданном интервале» состоит: фиг.1 из полого корпуса 1, в котором расположены электродвигатель 2, насос 3, контейнер 4, образующий полость А, заполненный цементным раствором 5, обоймы 6, разделенной от корпуса 1 чугунной разрушаемой диафрагмой 7, мультипликатора давления 8, расположенного в обойме 6 и через трубку 9 соединенного оболочкой 10 из резинотканевого материала и заполненного водой, золотника 11, монтированного в оболочку 10, пространство в обойме 6, ограниченное между разрушаемой чугунной диафрагмой 7 и оболочкой 10, образует полость Б, в которой поддерживается гидростатическое давление, клапана заполнения 12, сообщающего полость Б со скважинной средой, кабель-каната 13, соединенного через головку 14 с обмотками электродвигателя 2, всасывающей 15 и выкидной линии 16 насоса 3, которые через насос 3 соединяют скважинную среду с полостью А контейнера 4 желонки, где расположен цементный раствор 5, показывающего прибора 17, информирующего о разрушении чугунной диафрагмы и вытеснении цементного раствора из контейнера 4 желонки.

Работает следующим образом.

Собранную по фиг.1 желонку заполняем расчетным количеством цементного раствора, спускаем в скважину на необходимую глубину.

При спуске в скважину гидростатическое давление в скважине (Ргст) через мультипликатор 8 создает в оболочке 10 повышенное давление Р, равное Ргст + (3÷5) атм.

С устья по кабель-канату даем ток на электродвигатель 2, насос 3 через всасывающую линию 15 забирает скважинную жидкость и подает по выкидной линии в полость А, давление вырастает до 20÷50 атм. Этого достаточно, чтобы разрушить чугунную диафрагму 7, что показывает прибор 17. После разрушения диафрагмы 7, цементный раствор 5 выливается из контейнера 4 под давлением, при этом оболочка 10 выталкивается из обоймы 6, трубка 9 срывается с золотника 11. За счет внутреннего давления P₁=Ргст+(3÷5) атм оболочка 10 прижимается к стенкам колонны (см. фиг.2). На него выливается тампонажный раствор, имеющийся в контейнере 4. После этого желонка поднимается вверх и извлекается на дневную поверхность.

Разрушение чугунной диафрагмы и освобождение контейнера 4 от цементного раствора 5 под давлением 20÷50 атм информирует прибор 17 по нагрузке на эл. двигателе, что позволяет контролировать процесс установки моста в скважине. Оболочка 10 из резинотканевого материала с внутренним давлением P₁ , превышающим гидростатическое давление в скважине на 3-5 атм, служит опорой, исключающей сползание цементного раствора вниз, что обеспечивает точность установки цементного моста.

Тонкая оболочка 10 из резинотканевого материала легко будет разбуриваться при ликвидации цементного моста. Наличие насоса 3 обеспечивает установку цементного моста независимо от уровня жидкости над желонкой, т.к. насос 3 создает давление в полости А независимо от гидростатического давления в скважине, что дает определенное техническое преимущество над аналогами.

Применение данной желонки сократит затраты и время на установку мостов и разбуривание, что ускорит ремонт скважин, а также снизится нагрузка на экологию за счет сокращения технологических отходов.