Устройство для цементирования обсадных колонн

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус с установленным в нем "стоп-кольцом", выполненным с верхним посадочным седлом, разделительную пробкуи фиксирующий якорь в виде разрезной пружинной цанги, отличаюцее с я тем, что, с цс.чью повышения надежности фиксации разделительной пробки в "стоп-кольце" после окончательного цементирования и повышения герметичности устройства, оно снабжено упором, установленным под "стопкольцом", на котором с возможностью осевого перемещения установлена разрезная пружинная цанга, выполненная с клиновыми элементам в верхней ее части, а "стоп-кольцо" в нижней части выполнено с дополнительным посадочным седлом под клиновые элементы разрезной пружинной цанги, причем В1гутренняя поверхность клиновых элементов и наружная поверхность разделительной пробки, взаимодействующей с клиновыми элементatw, выполнены с резьбой.(Л

СО1ОЭ СОНЕТСИИХ

В АЮ

РЕСПУБЛИН (1% (И)

3Ш) Е 21 В 33/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

Г30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМРЬПЪЙ

) У В, ..Т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, М АВТСВСМОМ1 СВИВВТВ ВСТВУ (21 ) 351 8290/22-03 (22) 07. 12.82 (46) 15.03.84. Бюл. Р 10 (72) В.П.Беляев, А,А. Гайворонский, В.И;Ванифатьев и В.Ю.блыс (71) Всесоюзный ордена Трудового Крас" ного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622 ° 245.42(088.8) (56) 1 А Патент СИА Р 2295418, кл. 166-155, опублик. 1942.

2. Иищевич В.H. Справочник инженера цо бурению. Т. I. И., "Недра"„

1973, с, 414 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕ1ЖНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включаницее корпус с установленным в нем "стоп-кольцом", выполненным с верхним посадочным седлом, разделительную пробку и фиксирующий якорь в вице р азрезной пружинной цанги, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности фиксации разделительной пробки в "с»оп-кольце" после окончательного цементирования и повышения герметичности устройства, оно снабжено упором, установленным под стопкольцом", на котором с воэможностью осевого перемещения установлена разр езная пружинная цанга, выполненная с клиновыми элементам» в верхней ее части, а "стоп-кольцо" в нижней части выполнено с до полнительным посадочным седлОм под клиновые элементы разрезной пружинной цанги, причем внутренняя поверхность клиновых элементов и наружная поверхность разделительной пробки, взаимодействующей с клиновыми элементами, выполнены с резьбой.

10 79 824

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для их цементирования.

Известно устройство для цементирования обсадных колонн, состоящее 5 иэ корпуса с окнами, в которых размещены подпружиненные упоры, взаимодействующие с разделительной пробкой (I) .

Недостатком этого устройства яв- 19 ляется сложность его конструкции. .<роме того, при прохождении разделительной пробки через упоры герметич— ность системы стоп-кольцо"- разделит ельная пр обка не обе спечен а, т ак как окна корпуса постоянно сообщают внутриколонное и заколонное иространст во скважины.

Наиболее близким к предлагаемому

1является устройство для цементирования обсадных колонн, включающее корпус с установленным в нем "стопкольцом", выполненным с верхним посадочным седлом, разделительную пробку и фиксирующий якорь в виде разрезной 2 пружинной цанги (2).

Однако герметизирующая способность указанной пробки при негерметичном обратном клапане очень мала. Так как тампонажный раствор через негерметич-30 ный обратный клапан поступает в ко— лонну, то в ней после времени ОЗЦ образуется цементный стакан, который необходимо разбуривать.

Кроме того, фиксируюпр и якорь не

35 в состоянии выдержать большие перепады давления, так как закаленные пружинные лепестки фиксирующего якоря под действием значительных перепадов давления сильно деформируются и разрушаются. а увеличение толщины лепестков, с целью их уп— рочнения, приводит к повышению жест †. кости якорного устройства и невоэмож— ности прохождения его через отверстия "стоп-кольца".

Цель изобретения — повышение надежности фиксации разделительной пробки в "стоп-кольце" после окончания цементирования и повышение герме50 тичности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для цементирования обсадных колонн, вкпючающее корпус с установленным в нем "стоп-коль- 55

II цом, выполненным с верхним посадоч ным седлом, разделитель пробку и фиксирующий якорь в виде разрезной пружинной цанги, снабжено уиором,установленным под "стоп-кольцом, на котором с воэможностью осевого перемещения установлена разрезная пружинная цанга, выполненная с клиновыми элементами в верхней ее части, а "стоп-кольцо" в нижней части снабже. но с дополнительным посадочным седлом под клиновые элементы разрезной пружинной цанги, причем внутренняя поверхность клиновых элементов и наружная поверхность разделительной пробки, взаимодействующей с клиновыми элементами, выполнены с резьбой.

На фиг.! изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, рабочее положение.

Устройство (фиг. 1) состоит иэ корпу са l, разделительной пробки 2, оборудованной тарелкой 3 и имеющей резьбовую цилиндрическую поверхность Л и уплотнительное кольцо 4.

"Стоп-кольцо" 5 выполнено с верхним ,посадочным седлом 6 под тарелку 3 разделительной пробки. Фиксирующий якорь 27 выполнен в виде разрезной пружинной цанги с клиновыми элементами в верхней части. Внутренняя поверхность клиновых элементов имеет резьбу, Разрезная пружинная цанга установлена на упоре 8 с воэ11 можностью осевого иере мещения . Стопкольцо" 5 в нижней части выполнено с дополнительным посадочным седлом 9 под клиновые элементы разрезной пружинной цанги 7.

Устройство работает следующим образомм.

При окончании цементирования скважины разделительная пробка 2, выполненная с тарелкой 3, садится на

"стоп-кольцо" 5. При этом цилиндрическая часть разделительной пробки 2 с резьбовой поверхностью Л входит в разрезную пружинную цангу 7, а установленное на цилиндрической поверхности разделительной пробки уплотнительное кольцо создает герметичность соединения.

При снятии давления в цементированной головке давление столба цементного раствора в эатрубном пространстве, действуя на тарелку 3, стремится вывести ее из контакта со истоп-кольцом". Однако разрезная пружинная цанга 7, перемещаясь в осевом направлении и взаимодействуя с реэьбовой поверхностью разделиФиг 1

ВНИИПИ Заказ 1285/33 Тираж 564 Подписное

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

3 in тельной пробки 2, заклинивается с помощью клиновых элементов в дополнительном посадочном седле 6 "стоп-кольца" 5, надежно удерживая разделительную пробку и полностью исключая попадание цементного раствора в колонну.

Устройство обеспечивает герметич2 ность при давлениях более 250 кгс/см

Вмсокая герметизирующая способность предлагаемой конструкции обе спечивается тем, что клиновые элементы разрезной пружинной цанги 7 после соединения с разделительной пробкой 2 при движении последней вверх под действием эатрубного давления эажимается в конусном зазоре между разделительной пробкой и "стоп-кольцом"

5 в его дополнительном (нижнем) посадочном седле 6. Чем больще давление

79824 4 действует на разделительную пробку, тем сильнее ее фиксация, .зажим. Прочность соединения определяется толщиной стенки разделительной пробки в районе верхнего конца резьбовой поверхности и механическими свойства ж материала, При применении предлагаемого устройства исключается проникновение цементного раствора во внутреннюю полость колонны после 9кончания процесса цементиронания, а также отпадает необходимость оборудогать колонну обратным клапаном, что seдет к упрощению конструкции компоновки пиза обсадной колонны в целом. Кроме того, исключается необходимость долива обсадной колонны при ее спуске в скважину.