Устройство для стыковки и цементирования секций обсадных колонн

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ колонн, содержащее полый корпус, поршень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с поршнем кольцевую полость, заполненную эластичным материалом , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем осевой фиксации секций и повышения герметичности перекрытия цементировочных отверстий, поршень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с перекрывателем замкнутой кольцевой полости, причем перекрыватель выпол-. ней из легкодеформируемого материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(sy Е 2! В !708

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ц

4

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3239608/22-03 (22) 26.01.81 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) С. И. Васильев, М. Л. Кисельман, А. К. Куксов и Н. Д. Войтех (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.13 (088.8) (56) 1. Булатов А. И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. М., «Недра», 1977, с. 126.

2. Авторское свидетельство СССР № 578426, кл. Е 21 В 17/08, 1975.

„SU„„1076568 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ

И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДHb1X КОЛОНН, содержащее полый корпус, поршень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с поршнем кольцевую полость, заполненную эластичным материалом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем осевой фиксации секций и повышения герметичности перекрытия цементировочных отверстий, поршень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с перекрывателем замкнутой кольI цевой полости, причем перекрыватель выпол-. нен из легкодеформируемого материала.

1076568

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть применено при стыковке и цементировании секций обсадных колонн.

Известно устройство для стыковки и цементирования секций обсадных колонн, состоящее из патрубка и корпуса, с помощью которого патрубок крепится к нижней трубе верхней секции. Корпус снабжен боковыми промывочными отверстиями и подвижной втулкой, закрепленной в нем с помощью срезных штифтов. Нижняя часть корпуса снаружи имеет наплавку для создания уплотнения при вводе патрубка в раструб и прижатия его цементируемой секцией 11).

Наиболее близким по технической сущ. ности к изобретению является устройство для соединения секций обсадных колонн, содержащее полый корпус, поршень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с поршнем кольцевую полость, заполненную вязкопластичным составом )2).

Недостатком указанных устройств является их низкая герметичность при стыковке секций, а также отсутствие осевой фиксации секций относительно друг друга.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем осевой фиксации секций и повышение герметичности перекрытия цементировочных отверстий.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для стыковки секций обсадных колонн, содержащем полый корпус, поршень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с поршнем кольцевую .полость, заполненную эластичным материалом, поршень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с перекрывателем замкнутой кольцевой полости, причем перекрыватель выполнен из легкодеформируемого материала.

На фиг. l схематично показано устройство для стыковки и цементироваиия секций обсадных колонн, общий вид; на фиг. 2— .то же, в процессе цементирования; на фиг. 3 — то же, в момент посадки шара на седло поршня; на фиг. 4 — положение элементов устройства после деформации перекрывателя.

Устройство состоит из полого корпуса 1, расположенного в нижней части спускаемой верхней секции. В корпусе установлен поршень 2 с возможностью осевого перемещения.

К корпусу жестко закреплен перекрыватель

3, выполненный в виде втулки из легко деформируемого материала. Поршень с перекрывателем образует замкнутую кольцевую полость, в которую помещен эластичный материал 4, например резина. Эластичный ма10 териал внутри кольцевой полости находится в замкнутом объеме, ограниченном поршнем 2, перекрывателем 3 и упорным кольцом 5. Поршень 2 выполнен полым и с осевым отверстием для прохождения цемента, которое перекрывается шаром 6. На верхнем конце нижней секции установлена муфта 7. В муфте 7 выполнена кольцевая проточка 8 и заливочные отверстия 9.

Устройство работает следующим образом.

Верхняя секция (фиг. 1) опускается в скважину до момента касания корпуса в выступ муфты .7. В этом положении производится цементирование верхней секции.

Путь прохождения цемента показан на фиг. 2. После окончания процесса цементирования (фиг. 3) с поверхности сбрасывает2s ся шар 6, который садится на посадочное седло поршня 2 и перекрывает отверстие в поршне. Затем в колонне труб создается давление, которое перемещает поршень 2 в осевом направлении, упруго деформируя тем самым эластичный материал 4 в замкнутом

ЗО кольцевом пространстве. Давление, возникающее при этом в эластичной среде, пластически деформирует перекрыватель 3 в радиальном направлении, в результате чего материал перекрывателя 3 образует поперечный гофр, который герметично перекрывает

35 кольцевой канал между перекрывателем 3 и корпусом 1, а также отверстие 9 в муфте 7.

Кроме того, гофр, затекая в кольцевую проточку 8, образует механическое соединение верхней и нижней секций (фиг. 4). После окончания процесса перекрытия, поршень 2, упорное кольцо 5 и эластичный материал 4 удаляются разбуриванием.

Применение предлагаемого устройства, позволит уменьшить затраты на вторичный, исправительный цементаж.

)076568!

076568

Составитель В. Галустянц

Редактор П.Макаревич Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ б95/29 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4