Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

 

МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЖСАДНЫХ колонн , включающая двухстенный цилиндрический корпус с впускными и выпускными отверстиями, первые из которых перекрыты подыми ра ушаемыми палышми с переходниками, выполненными с упорами, и 1фобками, установленвыма в полостях разрушаемых пальцев на срезнь1х фиксаторах и выполненшлми с выступами под упоры переходников, о т л и ч аю Ш ая с я тем, что, с цетшю повышения ее надежности в работе, она снабжена вибраторами ги/фавлического действия , установленными на пробках и размешенными в полос тях разрушаемых пальцев , фиксаторы выполнены в виде отдельных сегментов и установлены за упорами переходников в противоположной от разрушаемых пальцев стороне, а пробки в нижней части выполнены с торцевыми ; сегментными выемками на глубину установки в них фиксаторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1055855 А

3 511 E 21 о 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО БЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОllOHH, включающая двухстенный цилинд» рический корпус с впускными и выпускными отверстиями, первые из которых . (21) 3422000/22-03 (22) 14.04. 83 (46) 23.11.83. Бюл. Ж 43 (72) А. Д. Девятков . (7 1) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (53) 622. 245. 42 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 578438, кл. Е 21 Ь 33/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 697693, кл. Е 21 8 33/14, 1978 (прототип). перекрыты полыми разрушаемыми пальцами с переходниками, выполненными с упорами, и пробками, установленными в полостях разрушаемых пальцев на срезных фиксаторах и выполненными с выступами под упоры переходников, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее надежности в работе, она снабжена вибраторами гидравлического действия, установленными,на пробках и размещенными в полостях рас рушаемых пальцев, фиксаторы выполнены в виде отдельных сегментов н установлены за упорами переходников в противоположной от разрушаемых пальцев стороне, а пробки в нижней части выполнены с торцевыми Е

;сегментными выемками на глубину установки в них фиксаторов.

10568

50

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

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, sane чающая двухстенный цилиндрический корпус с впускными отверстиями и фильтрующую кольцевую перегородку Я

Недостатком устройства является невысокая надежность его в работе при tp цементировании скважин с крупноразмерными наполнителями.

Наиболее близкой к изобретению является муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включаю- 15 шая двухстенный цилиндрический корпус с впускными и выпускными отверстиями, причем впускные отверстия перекрыты полыми разрушаемыми пальцами с переходниками, выполненными с упорами, и пробками, установленными в полостях разрушаемых пальцев на среэных фик,саторах и выполненными с выступами под упоры переходников (21 .

Недостатком известного устройства является трудность открытия впускных отверстий из-,эа недостаточно надежного выхода пробок, перекрывающих эти отверстия. Фиксатор, выполненный, напри мер, в виде пружинного кольца, подвержен, кроме знакопеременных срезающих и сжимающих усилий, знакопеременным изгибающим моментам с плечом не менее глубины канавки, в которой находится фиксатор. Наибольшая величина иэгибаюшего момента возникает во время слома удерживающего кольца

Фиксатор в результате этих нагрузок теряет форму в связи с ограниченностью толщины стенки корпуса, в которой уста40 новлены фиксаторы и пробки, и, как следствие, ограниченностью пере мещения пробки, последняя может быть заклинена.

Ф

Целью изобретения является повышение надежности в работе муфты. (Поставленная цель достигается тем, что муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая двухстенный цилиндрический корпус с впускными и выпускными отверстиями, первые иэ которых перекрыты полыми разрушаемыми пальцами с переходниками, Выполненными с упорами, и пробками, установленными в полостях разруша- 5 емых пальцев на срезных фиксаторах и выполненными с выступами под.упоры переходников, снабжена вибраторами

55 гидравлического действия, установленными на пробках и размещенными в полостях разрушаемых пальцев, фиксаторы выполнены в виде отдельных сегментов и установлены за упорами переходников в противоположной от разрушаемых пальцев стороне, а пробки в нижней части выполнены с торцевыми сегментными выемками на глубину установки в них фиксаторов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2 (с сегментной выемкоф на фиг. 4разрез Б-Б на фиг. 2 (с показом отдельных частей фиксатора).

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн состоит иэ цилиндрического корпуса 1 и, например, закрепленных на нем продольных секций 2. Полость секции 2 разделена поперечной перегородкой 3 с фильтрами 4 и центральным каналом 5, имеющим гнездо 6 под задорный элемент 7. В корпусе 1, ниже перегородки 3, имеется впускное отверстие 8, перекрытое пробкой 9 и полым разрушаемым пальцем 10, а в секции 2 выше перегородки 3 имеется отверстие 11. Залорный элемент 7, выполненный в виде шара,, закреплен и герметизирован фиксатором 12 над выпускным отверстием, 11. Участок полости 13 над запорным элементом 7 сообщен отверстием 14 с эатрубным пространством. Впускные отверстия 8 в корпусе 1„выполненные в виде переходника 15, имеющего упор 16, перекрыты пробкой 9, с герметиэируюшим уплотнением 17. Пробка 9 с одного торца имеет гидравлический вибратор 18, а с другого - сегментную выемку 19, которая сообщена с канавками 20 и 21. B канавках 20 и 21 расположен фиксатор

22, выполненный в виде отдельных частей 23.

Муфту свинчивают с Обсадными тру,бами и устанавливают в скважине в нижней части интервала, цементируемого Второй ступенью. Прод&вочная пробка первой ступени цементирования разрушает полью пальцы 10, но пробки

9 находятся во спускиых отверстиях 8 и удерживаются фиксатором 22. В конце движения продавочной. пробки, когда еще цементирование первой ступени не законче (о, в обсадной колонне созда1 ют .определенное технологией максимальное давление, обеспечивающее срезание

3 1055 фий:аторов 22. После срезания фиксаторов 22 пробка 9 перемещается до торца упора 16 переходника 15 и останавливается. Остаток цементного раствора первой ступени после разрушения полых пальцев 10 и срезания фиксатс ров 22, продолжая двигаться в обсадной колонне, воздействует на гидравлический вибратор 18 и создает вибрацию, передакмцуюся непосредственно пробке 9, О у которой в канавке 20 находятся остатки (половинки) фиксатора 22. Остатки срезанного фиксатора 22 (остатки отдельных его частей 23) от вибрации пробки 9 легко и полностью удаляются нз канавок 20 и не тормозят пробку 9 при ее дальнейшем движении.в колонное пространство. После. получения "стоп окончания цементирования первой ступени давление внутри колонны сбрасывают до рц минимума и пробка 9 беспрепятственно выдавливается иэ впускного отверстия

8 внутрь колонны давлением затрубного пространства. После удаления пробок 9 .

855 4 из впускных отверстий 8 осуществляют . цементирование второй ступени, продавливая цементный раствор в затрубное пространство через открытые впускные

8 и выпускные 11 отверстия. После окончанйя цемеитирования второй ступени и снижения давления в обсадной колонне запорный шар 7 небольшим количеством цементного раствора, поступающим иэза колонного пространства, извлекается из фиксатора 12 и перекрывает канал 5 в перегородке 3 - происходит уплотнение и обезвоживание цементного раствора на фильтрах 4, что приводит к образованию внутри секций 2 цементного камня повышенной прочности, т.е. закрытие от верстий в муфте — герметизация обсадной колонны.

Экономический эффект от применения изобретения достигается повышением надежности срабатывания муфты эа счет увеличения надежности открытия впускных отверстиЯ без увеличения габаритов устройствае

1055855

Составитель В. Гришанов

Текред Ж.Кастелевич Корректор A.Дзятко

Редактор О. Юрковеикая филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9259/26 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5