Кольмататор для проницаемых пород

(56) В.И.Назаров и др. Использование воз действия высоконапорных струй при строи-(54) КОЛЬМАТАТОР для ПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД(57) Использование кольматация проницаеМЫХ пород В ОКОЛОСТВОЛЬНОЙ зоне. СУЩНОСТЬ изобретения КОЛЬМЗТЗТОВ содержит-ППОМЫШЛВННОСТИ. Э ИМЗННО К устройствам. применяемым для соэдания в околоствольной зоне проницаемого пласта малопроницаемого защитного кольматационного слоя при вскрытии пласта бурением.Цель изобретения повышение качества вскрытия высокопроницаемых пластов.На фиг.1 изображен кольмзтатор, общий вид на фиг. 2 схема расположения гидромониторной насадки на фиг. 3 сечение д-А на фиг. 4 сечение Б-Бгна фиг. 5 сечение В-В.Кольмататор состоит из полого корпуса 1 с присоединительными резьбами к бурильной колонне и вмонтированными в егоочищающие и затирающие плашки. Плашки смещены относительно друг друга в продольном направлении. Верхний обрез очищающих плашек находится в одной радиальной плоскости с нижним обрезом затирающих плашек и отстает от радиальной плоскости. проходящей через ось гидромониторных насадок вниз к долоту на расстояние .с/2 1.49 а где до диаметр струи на выходе из насадок Ег- расстояние 7 вдоль оси струи численно равное разности расстояний удаления от центра корпуса рабочей поверхности затирающихппашек и наружного торца насадки. о- половинный угол расширения струи. 5 ил.телодвумя диаметрально расположенными гидромониторными насадками 2 в плоскости. перпендикулярной продольной оси кольмататора. пары продольных очищающих плашек (ОП) 3 с продольно-ребристой рабочей поверхностью. пары продольных затирающих плашек (ЗП) 4 с гладкой рабочей поверхностью. поршней-толкателей 5 с резиновыми уплотнителями б. цилиндров 7.подпружиниаающих плашки амортизаторов 8. 9, обойм ограничения перемещения пла шек 10. 11. 12. которые фиксируются на корпусе крепежными элементами 13. Очищающие плашки 3 и затирающиеплашки 4 смещены в продольном направле нии так. что верхний обрез ОП и нижнийобрез ЗП находится в одной плоскости. отстоящей в направлении к долоту от радиальной плоскости. проходящей через ось гидромрниторных насадок. на расстоянии Е.Расстояние определяется из следующих соображений (фиг. 2). Истекающая из гидромдониторной насадки струя с начальным диаметром со. равным диаметру выход НОГО ОТВЕРСТИЯ, ПО мере УДЭЛЕНИЯ ОТнасадки будет расширяться согласно известному законуооо г спина где а- диаметр струи на расстоянии 1 отВЫХОДЕ ИЗ ГИДРОМОИИТОРНОЙ НЭСДКИо- половинный угол расширения струи. Если Ег равно расстоянию от насадки до стенки скважины. то струя будет воздействовать а мгновенный отрезок промоин на площадь стенки скважины. равную сечениюструи с диаметром о. определяемым по фор муле (2).Так как очистка стоит скважины от рыхлой глинистой корки докатил отделатсовать процессу кольт-нотации. состоянии из двух составляющих подшипника стон ки скважины струей бурового раствора изатирания ЗТГИФЮШМИ ПВЫДЕВМЙЦ ТО 861235хнии саброзочмшоюшп плашек и никнет обрез ватт плашек должны накодитьсл в остальной плоскости. проходящей через касательную а нижней части сечения струи настоит стражники. или показано на фиг. 2. т.е. плечики должны быть смещены в продольном направлении относительно друг друге о прет-воспоминаниеправлениях. так чтобы вершили обрез очищающей плешки находился в одной рвдиальной плоскости с вещным обрезом затирающеи плошки. о эта плоскость проходила через касательную в нижней ча сти сечения струи на стенке скважины.НИЖНЕЙ ЧВСТИ СЕЧЕНИЯ СТРУН НЕ стенке СКВЗжины, отстоит от радиальной плоскости. проходящей через ось насадок на ррасстоянии доРадиальное перемещение ОП в пазах корпуса осуществляется центробежными силами. возникающими при вращении кол ьмататора. а ЗП за счет давления внутри кольмататора. передаваемого плашкам поршашни-толкателями 5, герметизированны 1803538МИ резиновыми уплотнениями б И движущимися в цилиндрах 7. гидравлически соединекнных С ВНУТПЕННЕЙ ПОЛОСТЬЮ копьмататора.Упругие свойства амортизаторов подбираются такими. чтобы возникающие при вращении кольмататора центробежные силы. перемещающие ОП и разбиваемые перепадом давления сипы. толкающие ЗП. превосходили упругие силы амортизаторов.Устройство устанавливается над допотом и работает следующим образом.При вращении кольмататора вместе с долотом за счет центробежных сил. ОП 3 преодолев упругие силы подпружинивающи амортизаторов Э. прижимаются к стенке скважины и очищают ее поверхность от рыхлой глинистой корки. При углублении ствола скважины на стенки, очищенные ОП 3. ПОЗДВЙСТВУЕТ гидромониторная струя бурового раствора, истекающая с большой скоростью из насадок 2. За счет гидродинамического давление струи осуществляется проникновение твердой фазы бурового растооро о каналы фильтрации и уплотнение ее там т.е. Формируется зона кольматации.Вслед за струей на стенку скважины начистоило скважины за счет перепада давления в осевом канале кольмататора. передаваемого плашкам поршнями-толкателями 5. ОП З способствуют дальнейшему упрочнению польматационного слоя. При повторном прохождении гидромониторной струи плотность-упвковки твердой фазы в псольматацисанном слое и его прочность увеличиваются. а проницаемость уменьшается. Предлагаемый кольмзтатор по сравнению с известным способствует созданию более прочного. малопроницаемого кольматоционного слоя, поскольку очищающие плашки имеют продольно-ребристую рабсчую поверхность. а процесс кольматации вовремени включает технологическую после 45довательность операций очистку. формирование кольматационного слоя. затирангле копьматационного слоя (изоляцию).От внедрения предполагаемого изобретения может Гбыть получен экономический эффект. который обусловлен1. За счет отсутствия. поглощения бурового раствора в высокопроницаемые пласты при вскрытии их бурением.2. За счет улучшения качества вскрытия и. соответственно. снижения времени освоения скважин. аКопьмататор для проницаемых пород. включающий полый корпус с радиальными насадками и установленные на корпусе пар 5 1803538 вные очищающие И затирающие плашки. о т- отстоящей от радиальной плоскости. прохо л И ч а Ю Щ И Й с я тем. что. с целью дящеи через ось гидромониторных насадок, ПОВЫШЕНИЯ КЗЧЗСТВЭ КОЛЬМЭТЗЦИОННОГО ВНИЗ на расстояние . ОППЭДВЛЯЕМОВ ПО ФОН СЛОЯ В ВЫСОКОППОНИЦЗВМЫХ ПЛЗСТЭХ. УСТПОЙ мулество дополнительно снабжено поршнями- 5толкателями затирающих плашек. 5 Н установленными в цилиндрах. выполнен- - 2 ш ф,ных в корпусе и-гидравлически соединен НЫХ С ПОЛОСТЬЮ кольмататора. а очищающие где По плашки выполнены с продольно-ребристой 10 ки рабочей поверхностью. причем очищающиеи затирающие плашки смещены в продольном направлении относительно друг друга для расположения верхнего обреза очищающих плашек в одной радиальной плоско- 15 сти с нижним обрезом затирающих плашек.- диаметр струи на выходе из насад г расстояние вдоль оси струи, числен но равное разностирасстояний удаления от центра корпуса рабочей поверхности затирашщих плашек и наружного торца насадки а- половинный угол расширения струи.