компенсатор давлений для взрывных работ в скважине

Формула изобретения

Компенсатор давления для взрывных работ в скважине, содержащий корпус по крайней мере с одной полостью, входное отверстие которой загерметизировано предохранительным элементом в виде разрушающейся диафрагмы и эластичной пробки, и элементы крепления корпуса к взрывному оборудованию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе за счет гашения как взрывного давления, так и давления гидравлических ударов, он снабжен по крайней мере одним дополнительным корпусом с полостью, входное отверстие которой загерметизировано предохранительным элементом в виде диафрагмы и эластичной пробки, причем один корпус с полостью установлен в полости другого корпуса компенсатора, а диафрагмы выполнены с возможностью последовательного разрушения при последовательно возникающих максимальных значениях давления в скважине в месте расположения компенсатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к техническим средствам для гашения давлений, возникающих при производстве взрывных работ в скважине, заполненной жидкостью.

Цель изобретения повышение эффективности работы компенсатора за счет гашения как взрывного давления, так и давления гидравлических ударов.

Указанная цель достигается тем, что известный компенсатор давлений для взрывных работ в скважине, содержащий корпус, по крайней мере, с одной полостью, входное отверстие которой загерметизировано предохранительным элементом в виде разрушающейся диафрагмы и эластичной пробки, и элементы крепления корпуса к взрывному оборудованию, снабжен, по крайней мере, одним дополнительным корпусом с полостью, входное отверстие которой загерметизировано предохранительным элементом в виде диафрагмы и эластичной пробки, причем один корпус с полостью установлен в полости другого корпуса компенсатора, а диафрагмы выполнены с возможностью последовательно разрушения при последовательно возникающих максимальных значениях давления в скважине в месте расположения компенсатора.

Благодаря тому, что в компенсаторе давлений один корпус с полостью установлен в полости другого корпуса компенсатора, а диафрагмы во входных отверстиях корпусов выполнены с возможностью последовательного разрушения их при последовательно возникающих максимальных значениях давления в скважине в месте расположения компенсатора, то в результате воздействия ударной волны обеспечивается заполнение скважинной жидкостью в первую очередь полости внешнего корпуса, непосредственно контактирующей со скважинной жидкостью через разрушившийся предохранительный элемент во входном отверстии внешнего корпуса, благодаря чему гасится взрывное давление. И только после заполнения полости внешнего корпуса компенсатора, в момент, когда давление гидравлического удара достигнет компенсатора, происходит разрушение предохранительного элемента во входном отверстии внутреннего корпуса, что приведет к заполнению полости этого корпуса скважинной жидкостью через уже заполненную полость внешнего корпуса, благодаря чему обеспечивается гашение первого импульса давления гидроудара. Для гашения последующих последовательно возникающих гидроударных импульсов давлений в полость внутреннего корпуса устанавливают еще дополнительный корпус с полостью. Поэтому во время работы компенсатора будет происходить сдвинутое во времени последовательное заполнение скважинной жидкостью полостей в корпусах от внешнего к внутреннему.

На чертеже приведен общий вид компенсатора давлений для взрывных работ в скважине, продольный разрез.

Компенсатор давлений для взрывных работ в скважине состоит из корпуса 1, в котором выполнена по крайней мере одна полость 2, входное отверстие 3 которой загерметизировано предохранительным элементом в виде разрушающейся диафрагмы 4 и эластичной пробки 5. В полости 2 корпуса 1 компенсатора давлений установлен другой корпус 6 с полостью 7. В корпусе 6 выполнено входное отверстие 8, загерметизированное предохранительным элементом в виде диафрагмы 4 и эластичной пробки 5. Диафрагмы 4 во входных отверстиях 3 и 8 компенсатора выполнены с возможностью последовательного разрушения при последовательно возникающих максимальных значениях давления в скважине в месте расположения компенсатора.

На обоих концах внешнего корпуса 1 компенсатора давлений для присоединения к взрывному оборудованию выполнены, например, резьбовые отростки 9.

Корпус 6 в полости 2 корпуса 1 может быть закреплен жестко, либо установлен свободно, без закрепления.

Компенсатор давлений для взрывных работ в скважине размещают ниже и (или) выше интервала взрывных работ.

Компенсатор давлений для взрывных работ в скважине работает следующим образом.

При взрыве зарядов взрывчатого вещества фронт ударной волны, взаимодействуя с компенсатором давлений, разрушает предохранительный элемент во входном отверстии 3 корпуса 1. Это приводит к тому, что полость 2, непосредственно контактирующая со скважинной жидкостью, заполняется ею. Заполнение полости 2 скважинной жидкостью приводит к снижению взрывного давления. Однако взрыв зарядов в скважине сопровождается возникновением газового пузыря, который поднимает столб скважинной жидкости, и, когда энергия газообразных продуктов взрыва иссякнет, столб скважинной жидкости падает вниз, в результате чего возникает гидравлический удар. И так может происходить несколько раз. Наиболее сильным является первый гидроударный импульс.

Возникший в результате падения столба скважинной жидкости гидроудар приводит к разрушению диафрагмы 4 и пробки 5 корпуса 6 и заполнению полости 7 корпуса 6 скважинной жидкостью через входное отверстие 8, что приводит к гашению давления гидроударного импульса. При наличии нескольких (более двух) корпусов с полостями обеспечивается гашение и последующих гидроударных импульсов.

Таким образом, компенсатор давлений для взрывных работ в скважине позволяет гасить как взрывное давление, так и давление гидравлических ударов, чем повышается эффективность работы компенсатора. При этом значительно не менее, чем в 2 3 раза, уменьшается загрязнение призабойной зоны продуктивного пласта, а также обеспечивает целостность заколонного цементного камня при проведении взрывных работ в скважине.