Тампонажный снаряд для тампонирования с использованием невзрвычатого разрушающего вещества (НРВ).
Автор: Русаненко Т. В.
Источник: Сборник докладов всеукраинской студенческой научно-технической конференции Форум студентов – буровиков
(Днепропетровск).
Сейчас в горном деле активно используют невзрывчатые разрушающие вещества (НРВ), суть которых состоит в том, что они увеличивают объем при взаимодействии с водой. Данный эффект можно использовать также для закрепления трещин в горных породах, например при тампонировании интервалов скважины. Предварительный эксперимент показал практическую возможность использовать НРВ для тампонирования зон поглощений.
Тампонажный снаряд предназначен для тампонирования стенок скважины с использованием невзрывчатого разрушающего вещества. В нашем случае НРВ применяется не для разрушения горных пород, а для закупорки трещин. Данный снаряд будет применяться для тампонирования в ООО Востокспецсервис
Луганской области.
Тампонажный снаряд (рис. 1а) состоит из контейнера 7, который содержит в себе эластичную оболочку 5. Внутри эластичной оболочки 5 размещен тампонажный материал 2 (сухой порошкообразный НРВ). В нижней части контейнера 7 размещено днище 4, выполненное из разбуриваемого материала и ножи 6. В верхней части тампонажного снаряда выполнен переходник 1, который соединяется с бурильными трубами 8 замком 10. В верхней части контейнера 7 установлен поршень 3 с уплотнением 12, соединенный с контейнером 7 срезными штифтами 9. В поршне 3 выполнено седло под шарик 11.
Рисунок 1 – Тампонажный снаряд: а – начальное положение; б – рабочее положение
Устройство работает следующим образом (рис. 1б).
Тампонажный снаряд опускается в скважину на бурильных трубах 8, соединенный с ними переходником 1 и замком 10. Для приведения снаряда в действие в колонну бурильных труб 8, непосредственно перед нагнетанием промывочной жидкости, сбрасывают шарик 11, перекрывающий канал поршня 3. Создается давление, при котором срезаются штифты 9. Поршень 3 при этом начинает давить на эластичную оболочку 5, днище 4 выдавливается из снаряда, и тампонажный материал в оболочке 5 поршнем 3 выдавливается в скважину, при этом оболочка 5 вспарывается ножами 6.
Вода с пластификатором смешивается с порошкообразным НРВ. После чего начинает протекать реакция гидротации, что приводит к увеличению объема НРВ и проникновению его в поры и трещины в стенках скважины. После твердения НРВ интервал перебуривается. При этом поглощение ликвидируется, так как все поры и трещины затампонированы.
Для получения невзрывчатого разрушающего вещества используют негашеную известь, которую получают путем обжига извести при температурах в пределах 1150–1350 °С.
Для предварительных работ будут использоваться составы невзрывчатого разрушающего вещества взятые из патента UA 59940, 15.07.2005 и приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Составы НРВ
| № | Кальцинированная сода, % | Углещелочной реагент (УЩР), % | Сульфитно-дрожжевая барда, % | Пластификатор С-3, % | Известь, % |
| 1 | 5 | 2 | 2 | 2 | 89 |
| 2 | 4 | 1 | 1 | 1 | 93 |
| 3 | 3 | 1 | 0,5 | 0,5 | 95 |
| 4 | 2 | 1 | 0,1 | 0,1 | 96,8 |
В дальнейшем они будут уточняться в зависимости от результатов предварительных испытаний.