Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцнапистическик

Республик

<и>1002528 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.11.81 (2 ) 3358226/22-03

)51) M. Кл з

Е 21 В 33/14 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 03. 83.Бюллетень ¹ 9 (53) УДК 622.245. 42 (088. 8) Дата опубликования описания 07.03.83

A В. Колотов, А.Д. Девятков, B Г. Добряйский, В.С. Журавлев и В.А. Праоолов .

/

Г

Сибирский научно-исследовательскйй тн суйТут нефтяной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их цементирования.

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с цементировочными от верстиями, верхнюю и нижнюю втулки, последняя из которых перекрывает цементировочные отверстия 13.

Недостатки известного устройства являются его низкая герметичность и низкая герметичность эатрубного пространства в месте установки муфты

Наиболее близкой к изобретению является муфта для ступенчатого цемен.тирования обсадных колонн, включающая цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировоч-. ныки отверстиями, образующий с корпусом по меньшей мере одну полость, в которой размещен фильтрующий элемент с воэможностью его перемещения, и цементировочнут0 пробку (2).

Однако у известного устройства низкая работоспособность в случае . применения крупнодисперсных наполнителей.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства в случае применения крупнодисперсных наполнителей.

Поставленная цель достигается тем, что в муфте для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающей полый цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировочными отверстиями, образующий с корпусом по меньшей мере одну рабочую полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещения, и цементировочную пробку, корпус выше или ниже основных отверстий выполнен с дополнительными перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами отверстиями для сообщения полости корпуса с рабочей полостью, фильтрующий элемент выполнен в виде поршня с фиксаторами его крайнего нижнего положения и установлен между основными и дополнительными отверстиями, а цементировочная пробка выполнена с осевым проходным каналом и размещена внутри корпуса

1002528

15

20 формула изобретения между полыми разгружаемыми пальцами.

При этом фиксаторы поршня выполнены в виде цанг, а кожух ниже отверстий с разрушаемыми пальцами выполнен с выточками под цанги.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на Фиг. 2 — то же, н рабочем положении; на фиг. 3 — разрез A-А на фиг. 1.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн состоит из цилиндрического корпуса 1 и закрепленных на нем секций кожуха 2. Полость кожухов разделена поршнем 3 .с фильтрующим элементом 4. В корпусе 1 выше поршня 3 выполнено отверстие 5, а ниже — отверстия б пе-: рекрытые полыми разрушаемыми пальцами 7 и 8, а н нижней части кожуха 2 выполнено выпускное цементиро вочное отверстие 9,.перекрытое герметичной пробкой 10. Над пробкой

10, зафиксированной в срезных элементах 11, установлены заглушки 12.

Н цилиндрическом корпусе 1 между разрушаемыми полыми пальцами 7 и 8 установлена цементировочная пробка 13. Поршни 3 закрыты сверху непроницаемыми пленками (резиновыми пробками )-14 и снабжены фиксаторами крайнего нижнего положения поршня, например цангами 15, а на поверхности кожухов выполнены выточки 16.

Устройство работает следующим образом.

На обсадных трубах устройства устанавливают н нижней части интервала скважины, цементируемого второй ступенью.

Продавочная пробка (не показана) 40 первой ступени цементирования садится на цементировочную пробку. 13 и перемещает ее за собой вниз, разрушая при этом полые пальцы 8.

На второй ступени цементирования 45 цементный растнор поступает в полости кожухов 2 через отверстия б, срезает элементы 11 и выдавливает проб.ку 10 и заглушки 12 в затрубное пространство. Наличие заглушек 12 50 гарантирует выдавливание пробок 10 из всех секций (кожухов) муфты. При заканчинании продавки цементного

1 раствора второй ступени цементиронания проданочная пробка 17 (фиг. 2) разрушает пальцы 7. При дальнейшем движении пробки вних она перекрывает отверстия б и продавочная жидкость поступая в кожух через отверстие 5, перемещает поршень 3 в крайнее нижнее положение до упора 18, при этом поршень 3 перекрывает выпускные цементировочные отверстия 9.

При снижении давления в обсадной колонне поршни 3 цангами 15 фиксируются в выточках 1 6. Цементный раствор, находящийся ниже поршней, обезвоживается и уплотняется на фильтрующих элементах 4, а отфильтрованшаяся нода под действием перепада давлений уходит выше фильтра выдавливания пленки (пробки) 14 °

Предлагаемая муфта надежна в работе с применением крупнодисперсных наполнителей и исключает образование мощной цементной пробки в ее корпусе и в обсадных трубах в зоне ее установки. Повышение надежности в работе обеспечивает возможность широкого использования муфты для крепления скважин, а экономический эффект только за счет исключения необходимости разбуривания цементного камня составляет 1600 руб. на скважину.

1. Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая полый цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементироночными отверстиями, образующий с корпусом по меньшей мере одну рабочую полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещения, и цементировочную пробку, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее работы .в случае применения крупноразмерного наполнителя, корпус выше или ниже основных отверстий выполнен с дополнительными перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами отверстиями для сообщения полости корпуса с рабочей полостью, Фильтрующий элемент выполнен в виде поршня с

Фиксаторами его крайнего нижнего по ложения и установлен между основныiMH и дополнительными отверстиями, а цементировочная пробка выполнена с осевым проходным каналом и размещена внутри корпуса между полыми разрушаемыми пальцами.

2.Муфта по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что фиксаторы порш ня выполнены в виде цанг, а кожух ниже отверстий с разрушаемыми пальцами выполнен с выточками под цангн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов А.И. Справочник по креплению нефтяных и газоных скважин. М., "Недра", 1 977, с. 108.

2. Авторское свидетельство СССР, Р 578438, кл. Е 21 В 33/14, 1975 (прототип).

1002528

ВНИПП?1 Заказ 1485/4 Тираж 601 Подписное

Филиал IIIITI "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4