Муфта для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

 

МУФТА ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЕК КОЛОНН, включающая корпус с заливочнЕлли отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую лолонну, связанную с корпусом телескопическим соединением , и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, отличающаяся тем, что, с целью исключения дополнительных затрат времени на освобождение ее проходного канала, она снабжена дополнительной втулкой, выполненной из эластичного материала и размещенной под срезной втулкой, причем один конец дополнительной втулки жестко связан с корпусом, а срезная втулка установлена с возможностью взаимодействия с эластичной втулкой, образукицей при этом посадочное седло.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3396556/22-03 (22) 05.02.82 (46) 07 ° 12.83. Бюл. Р 45 (72) В.В. Сережников, A.Ô. Коваль, К.A. Шевченко, A.Н. Мельничук, В.К. Бабак и В.Д. Куртов (53) 622.245.42 (088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Ф.732498, кл. E .21 В 33/14,1977.

2. Авторское свидетельствО СССР по заявке 9 2818674/03, кл. E 21 В 33/14, 1979 (прототип). (54) (57) МУФТА ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающая корпус с заливочными

„.SUÄÄ 1 6 А отверстиями, перекрытыми срез ной втулкой, несущую, колонну, связанную с корпусом телескопическим соединением, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью исключения дополнительных затрат времени на освобождение ее проходного канала, она снабжена дополнительной втулкой; выполненной из эластичного материала и размещенной под срезной втулкой, причем один конец дополнительной втулки жестко связан с корпусом, а срезная втулка установлена с возможностью взаимодействия с эластичной втулкой, образующей при этом посадочное седло. Я

1059136

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

Известна муфта для двухступенчатого .цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями, верхнюю и нижнюю втулки, помещенные внутри корпуса, причем нижняя втулка перекрывает заливочные отверстия $1) .

Недостатками устройства являются необходимость затрат времени на сбрасывание (продавливание) пробок и последующее их разбуривание, невысокая надежность открытия и закрытия заливочных отверстий муфты.

Наиболее близким к изобретению является муфта для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую колонну, связанную с корпусом телескопическим соединением, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу f2) .

Недостатком известного устройства является возможность проседания цементного раствора (при цементиро" вании второй ступени) ниже заливочных отверстий муфты и образование перемычки между ступенями цементирования, которую необходимо впоследствии удалять.

Целью изобретения является ис.ключение дополнительных затрат времени на освобождение ее проходного канала.

Поставленная цель достигается тем, что муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втул .кой, несущую колонну, связанную с корпусом телескопическим соедине- нием, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, снабжена дополнительной втулкой, выполненной из эластичного материала и размещенной под среэной втулкой, причем один конец дополнительной втулки жестко связан с корпусом, а срезная втулка установлена с возможностью взаимодействия с эластичной втулкой, образующей при этом посадочное седло.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта в транспортном положении, вертикальный разрез; на фиг.2 то же, в рабочем положении.

Муфта для ступенчатого цементирования включает в себя корпус 1 с заливочными отверстиями 2, перекрытыми втулкой 3, имеющей заливочные отверстия 4 с кольцевой проточкой и жестко соединенной с несущей колонной 5. В исходном положении муфта зафиксирована от осевого пвремещения ее деталей срезными элементами б. 1

Снизу в корпус 1 ввернут переводник 7, имеющий резьбу для соединения с обсадной колонной 8, сверху переводник 9, имеющий шлицевое соединение 10, находящееся в пос-. тоянном зацеплении с шлицевым соединением 11, выполненным на верхнем торце втулки 3.

Нижняя часть втулки 3 выполнена в виде внутреннего конуса 12.

Ниже втулки 3 в корпусе 1 расположена дополнительная втулка 13, которая выполнена иэ эластичного материала (например, резины), втулка 13 выполнена неподвижной и опирается на верхний торец переводника 7.

Для перекрытия канала муфты служит бросовая пробка или шар 14.

С целью выравнивания давления внутри полости, образованной корпусом 1, несущей колонной 5, переводником 9 и верхним торцом втулки 3, в корпусе 1 выполнены окна 15.

Герметичность муфты в сборе достигается наличием радиальных уплотнений.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении муфта устанавливается в обсадной колонне

8 на заданной глубине (фиг.1).После спуска обсадной колонны цементируют первую ступень обсадной «олонны с применением цементировочйых пробок (не показаны).

После окончания цементирования первой ступени опускают верхнюю ступень обсадной колонны 8 вместе с несущей колонной 5. При заданной осевой разгрузке несущей колонны 5 происходит срез элементов б.

При дальнейшем опускании несущей колонны 5 заливочные отверстия 4 срез-. ной втул«и совмещаются с заливочными отверстиями 2 корпуса. Этот момент наверху отмечают по резкому снижению давления внутри обсадной колонны 8 и восстановлению циркуляции промывочной жидкости.

Дальнейшее опускание несущей колонны 5 прекращают и производят промывку скважины от излишков цемент. ного раствора, поднятого выше заливочных отверстий 2..

При промывке перед цементированием нижней ступени, а также при ее цементировании вращают всю обсадную колонну. Передача вращения обеспечивается наличием шлицевых узлов 10

H 11.

После опускания несущей колонны

5 до совмещения радиальных окон 4 с заливочными отверстиями 2 происходит рассоединение шлицевых соединений 10 и 11 и становится возможным

1059136 вращение только верхней ступени обсадной колонны 8.

После опускания несущей колонны

5 эластичная втулка 13 деформирует ся. В результате канал. муфты оказывается суженным. Это сужение образует посадочное седло. Внутрь колонны 8 забрасывают шар 14, который, дойдя до сужения (посадочного седла), перекрывает канал муфты ниже заливочных отверстий.

Окончив промывку верхней ступени обсадной колонны 8, приступают к ее цементированию. При этом при необходимости производят ее враще-. ние. Благодаря перекрытию канала муфты цементный раствор не оседает ниже ее в обсадную колонну 8. После закачивания цементного раствора в обсадную колонну 8 пускают цементировочную пробку {не показана) и продавливают ее буровым раствором.

Так как заливочные отверстия расположены от места перекрытия канала муфты шаром 14 (фиг,2) на расстоянии, меньшем высоты верхней цементировочной проЪки (не показана:), то при посадке последней происходит перекрытие этих отверстий.

Этот момент наверху отмечают по резкому повышению давления.

После этого поднимают верхнюю ступень обсадной колонны 8 вместе с несущей колонной 5 до соединения (зацепления) шлицов 10 с шлицами

11. При этом заливочные отверстия оказываются герметично перекрытыми втулкой 3 благодаря наличию . на наружной поверхности последней радиальных уплотнений. После выхода втулки 3 из контакта со втулкой 13 последняя принимает прежнюю форму (фиг 1) а шар 14 не имея опоры, падает. Верхнюю цементировочную пробку (не показана), которая за счет упругих сил самоуплотняющих манжет может оставаться внутри муфты, проталкивают вниз колонны 8 при первом спуске труб, спусЯ каемых для шаблонирования обсадной колонны 8.

Применение предлагаемого устройства позволяет ускорить работы по креплению скважин за счет снижения затрат времени на .ремонтные . работы, связанные с негерметичностью муфты, и работы по разбуриванию цементного камня и деталей, находящихся в канале муфты известных конструкций.

1059136

16

f5 (Уиг. Р

Фиг. 1

Составитель В. Гришанов

Техредя,костик КорректорА. Повх

Заказ 9775/31

Редактор П. Коссей

Тираж 603 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4