Устройство для цементирования обсадной колонны

 

Изобретение относится к области буровой техники и позволяет повысить эффективность работы устройства за счет использования энергии потока жидкости. Для этого устройство имеет съемную заглушку 16 с элементом 17 ее фиксации, установленную на башмаке 3 соосно центральному каналу (К) 6 втулки (В) 4. Причем В 4 установлена внутри цилиндрического корпуса 1,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 51 4 Е 21 В 33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1× 5

6

t8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925722/22-03 (22) 08.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Р 2 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Л.В.Евчук и П.В.Тарабаринов (53) 622.245.42 (088.8) (56) Иищевич В.И. Справочник инженера по бурению. Том 1. М.: Недра, 1973, с.402-403.

Авторское свидетельство СССР

Р 1094948, кл. Е 21 В 34/10, 1982. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к области буровой техники и позволяет повысить эффективность работы устройства за счет использования энергии потока жидкости. Для этого устройство имеет съемную заглушку 16 с элементом 17 ее фиксации, установленную на башмаке 3 соосно центральному каналу (К)

6 втулки (В) 4. Причем В 4 установлена внутри цилиндрического корпуса

1 283356 подпружинена и имеет также наклонные

К 5. Корпус 1 над В 4 выполнен с камерой 8 со шпицами 10, в которой установлена разрушаемая мембрана 9 с посадочным седлом 13 под мембрану и с отверстиями 18 в нижней части.

При спуске устройства в скважину заполнение колонны труб промывочной жидкостью осуществляется через отверстия 18, К 6 и через К между шлицами 10. При опрессовке колонны труб

В 4 смещается вниз. Движению жидкости препятствует мембрана 9, рассчитанная на давление опрессовки. После

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при креплении скважин при оснастке обсадных колонн. 5

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет использования энергии потока жидкости.

На фиг. 1 схаметически представ- 10 лено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение

A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг. 1.

Устройство для цементирования об- 15 садной колонны состоит из корпуса 1, подсоединяемого к колонне труб 2. В нижней части корпуса 1 размещен башмак 3. Внутри корпуса 1 помещена втулка 4, содержащая наклонные ка- 20 налы 5 и центральный канал 6. Втулка 4 снабжена уплотнителем 7. В верх- ней части корпуса 1 над втулкой 4 выполнена камера 8, в которой размещена разрушаемая мембрана 9. Последняя имеет возможность перемещаться в осевом направлении по шпицам

10, выполненным на внутренней поверхности корпуса 1, будучи зажатой в подвижном элементе 11 при помощи гайки 12. Посадочное седло 13 под разрушаемую мембрану 9 также выполнено с уплотнением 14. Втулка 4 подпружинена относительно корпуса пружиной 15, опирающейся на башмак 35

3. В последнем соосно центральному каналу втулки 4 установлена съемная ее разрушения колонну заполняют цементным раствором и задавливают его в затрубье . При этом В 4 смещается вниз, а К S оказываются на уровне отверстий 18, соединяя внутритрубное пространство с затрубьем. За счет расширения К 5 книзу в нижней части затрубья повьш ается давление. При посадке В 4 на башмак 3 канал 6 перекрывается элементом 17. После окончания цементирования В 4 поднимается пружиной 15, перекрывая К 5,6 и надежно разобщая внутритрубное пространство с затрубьем. 3 ил . заглушка 16 с элементом 17 ее фиксации в центральном канале втулки 4, В корпусе 1 выше башмака 3 выполнены отверстия 18, сообщающие внутреннюю полость обсадной колонны с внешним пространством.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 соединяют с колонной обсадных труб 2 и опускают на необходимую глубину. При этом втулка 4 подпружинена пружиной 15, а разрушаемая мембрана 9 сидит на посадочном седле. В процессе спуска устройства в скважину происходит заполнение устройства и колонны труб промывочной жидкостью. Жидкость, пройдя отверстия 18 в корпусе, поднимается через центральный канал 6. Вследствие того, что канал 6 выполнен расширяющимся кверху, то в области под разрушаемой мембраной 9 создается повышенное давление, которое заставляет вместе с потоком жидкости переместиться в верхнее положение разрушаемую мембрану 9 совместно с подвижным элементом 11. При этом открываются каналы между шлицами 10 и происходит заполнение колонны труб промывочной жидкостью. По окончании спуска и заполнения колонны труб жидкостью ее соединяют с цементировочной головкой и приступают к опрессовке колонны. При этом эа счет давления жидкости разрушаемая мембрана 9 садится на посадочное седло

13, герметизируя при этом внутрен128 нюю полость обсадной колонны от внешнего пространства. Движению жидкости на колонне препятствует разрывная мембрана 9, которая расчитывается предварительно на давление опрессовки. Мембрана выполнена таким образом, что разрушаясь при повышении давления выше опрессовочного,она только разрывается по линиям, нанесенным на нее предварительно, и раскрывается в виде цветка, т.е. Разрушается без образования обломков.

После повышения давления в колонне до опрессовочного и выдержки колонны при этом давлении необходимое время давление в колонне опять повышается до разрушения мембраны. После разрушения мембраны проводят заполнение колонны цементным раствором и закачку его в затрубное пространство, что осуществляется следующим образом. Давление, разрушающее мембрану

9, воздействует на втулку 4 и смещает ее вниз. При этом наклонные каналы 5 оказываются на уровне отверстий

18 корпуса, а в центральный канал 6 задавливается съемная заглушка 16.

Размещение наклонных каналов 5 втулки напротив отверстий 18 позволяет соединить полость внутри колонны труб с затрубным пространством, При этом за счет расширения наклонных каналов книзу (к затрубью) и выполнения ими функции диффузора в нижней части затрубного пространства повышается давление, способствуя вытеснению промывочной жидкости и заполнению его цементным раствором.

После окончания заполнения затрубного пространства цементным раствором и прекращения движения жидкости втулка 4 поднимается пружиной 15, чему в значительной мере способствуют и наклонные каналы 5, которые при движении жидкости вверх работают как конфузоры, снижая давление в полости над втулкой 4. Одновременно с втулкой поднимается и съемная заглушка

16, которая для центрального канала

3356 4

6 выполняет роль заглушки. Смещение втулки 4 вверх приводит к тому, что наклонные каналы 5 перекрываются корпусом 1 и уплотняются уплотнителем 7, а центральный канал закрыт съемной заглушкой 16. Вследствие этого происходит разобщение затрубного пространства и полости внутри колонны труб °

Формула изобретения

Устройство для цементирования обсадной колонны, включающее полый

15 цилиндрический корпус с отверстиями, выполненными в нижней его части и сообщающими внутреннюю полость обсадной колонны с внешним пространством, втулку с центральным каналом, 20 установленную с возможностью ограниченного осевого перемещения внутри корпуса и подпружиненную относительно последнего, разрушаемую мембрану, размещенную в верхней части корпуса, и башмак, установленный в нижней части корпуса, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет использования энергии потока

30 жидкости, оно снабжено установленйой.на башмаке соосно центральному каналу съемной заглушкой с элементом ее фиксации в центральном канале втулки при ее посадке на башмак, 35 при этом коРпус над втулкой выполнен с камерой со шпицами и с посадочным седлом под разрушаемую мембрану, а последняя установлена в камере с возможностью осевого перемещения

40 и образования гидравлических каналов, сообщающих внутреннюю полость обсадной колонны с внешним пространством в верхнем ее положении, причем во втулке выполнены наклонные кана45 лы, начинающиеся на ее верхнем торце и расширяющиеся к боковой поверхности втулки и сообщающиеся с отверстиями корпуса при нижнем положении.

128335á

Составитель Н.Чепига

Редактор С.Лисина Техред Н.Глущенко Корректор М.Максимишинец

Заказ 7394/27 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4