Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН , включающее корпус, запорный элемент для перекрытия потока цементного раствора и посадочное седло под запорный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет уменьшения возможности образования гидроудара при окончании цементирования, оно снабжено полым патрубком, помещенным внутри корпуса и выполненным в виде нижнего цилиндра с кожухом, раструбом и наружным упором-поршнем и телескопически связанного с нижним цилиндром верхнего цилиндра со спиральной нарезкой на внутренней его поверхности на длине хода нижнего цилиндра, образующей с ним спиральный канал, а посадочное седло под запорный элемент помещено на нижнем цилиндре , причем последний образует с кожухом над упором-поршнем кольцевую полость, сообщенную с полостью патрубка через спиральный канал, а раструб выполнен с возможностью перекрытия кольцевой полости над упором-поршнем при его крайнем верхнем положении. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижний и верхний цилиндры зафикси8 рованы один относительно другого с помосл щью срезных элементов. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что нижний цилиндр между его посадочным седлом и упором-поршнем выполнен с радиальными циркуляционными отверстиями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)4 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3764196/22-03 (22) 07.05.84 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 (72) В. Ф. Чер ны ш (71) Красноярский отдел бурения и испытания скважин Восточно-Сибирского научноисследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья. (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 305254, кл. Е 21 В 33/14, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 609872, кл. Е 21 В 33/14, 1976. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус, запорный элемент для перекрытия потока цементного раствора и посадочное седло под запорный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет уменьшения возможности образования гидроудара при окончании цементирования, оно снабжено полым патрубком, помещенным внутри корпуса и выполненным в виде ниж„„SU„„1180488 него цилиндра с кожухом, раструбом и наружным упором-поршнем и телескопически связанного с нижним цилиндром верхнего цилиндра со спиральной нарезкой на внутренней его поверхности на длине хода нижнего цилиндра, образующей с ним спиральный канал, а посадочное седло под запорный элемент помещено на нижнем цилиндре, причем последний образует с кожухом над упором-поршнем кольцевую полость, сообщенную с полостью патрубка через спиральный канал, а раструб выполнен с возможностью перекрытия кольцевой полости над упором-поршнем при его крайнем верхнем положении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижний и верхний цилиндры зафиксированы один относительно другого с помощью срезных элементов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что нижний цилиндр между его посадочным седлом и упором-поршнем выполнен с радиальными циркуляционными отверстиями.

1180488

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к цементированию обсадных колонн.

Цель изобретения — повышение качества цементирования за счет уменьшения возможности образования гидроудара при окончании цементирования.

На чертеже изображено предлагаемое уст рой ство, об щи и вид.

Устройство для. обратного цементирования обсадных колонн состоит из корпуса 10

1, патрубка, который выполнен в виде верхнего цилиндра 2 и тйлескопически входящего в него нижнего илйнд1 а 3, в нижней части коряуса (нижнего патрубка), выполнено посадочновч4едло 4 под запорн ый эЛемент -5. Последнйй выпол нен, напри:лер . и"», атеряала с плотностью, меньшей ..щ пзот ости и: мснтного раствора, но большеи ..,л .. t i.усово о раствора, что обеспечивает автоматическое перекрытие потока цеменгного раствора. Против нижнего патрубка установлен кожух 6, который выполнен, например, с посадочным седлом 7.

На нижнем патрубке установлен также наружный упор-поршень 8 под кожух 6 и раструб 9, который выполнен с возможностью его посадки на посадочное седло кожу- 25 ха 6 в крайнем верхнем положении упорапоршня.

Внутренняя поверхность А верхнего патрубка на длине хода нижнего патрубка выполнена со спиральной нарезкой, образуюгцей с нижним патрубком спиральный ЗО канал, через который полость патрубка сообщена с кольцевой полостью 10 над упоромпоршнем. При этом верхний и нижний цилиндры могут быть зафиксированы один относительно другого, например, с помощью срезных элементов 11. Нижний цилиндр может быть выполнен с радиальными циркуляционными отверстиями 12.

Устройство работает следующим образом.

В момент поступления в интервал установки устройства первой порции тампонажного раствора при цементировании по способу обратной циркуляции центральный проходной канал устройства (полость) перекрывается всплывающим запорным элементом 5. Возникший в момент перекрытия центрального канала перепад давления передается через нижний цилиндр 3, наружный упор-поршень 8 и седло 7 срезным элементам 11, которые срезаются. Основная часть восходящего потока внутри обсадных труб пропускается через радиальные циркуляционные отверстия 12. Перепадом давления нижний цилиндр 3 с наружным упоромпоршнем 8 перемещается вверх, вытесняя жидкость, находящуюся в кольцевой полости 10 над упором-поршнем, по спиральному каналу А в полость патрубка. При дальнейшем движении нижнего цилиндра 3 вверх длина спирального канала возрастает, что увеличивает гидравлические сопротивления потоку жидкости.

В то же время раструб 9 приближается к посадочному седлу 7 кожуха 6, что уменьшает сечение канала, через который жидкость из-под устройства попадает в радиальные циркуляционные отверстия 12. Уменьшение сечения создает дополнительные сопротивления потоку, возрастающие до максимума при посадке раструба на посадочное седло кожуха. . В этот момент циркуляция жидкости в устройстве и через него прекращается полн осТ ью.

Этим создаются условия для плавного торможения нисходящего потока тампонажного раствора в затрубном пространстве, что предотвращает образование гидроудара в ск важи не.

Устройство может работать в компоновке с любым автоматическим устройством для прекращения циркуляции в момент поступления в интервал его установки первой порции тампонажного раствора при цементировании обратным способом, например, с шаровым клапаном поплавкового типа. В любом случае устройство создает условие повышения качества цементирования за счет предотвращения гидроударов в скважине.

1180488

Редактор Н. Тупица

Заказ 5866/27

Составитель В. Гришанов

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4