Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (П) (5о 4 Е 21 В 33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3799288/22-03 (22) 05.10.84 (46) 15.02,87. Бюл. Ф 6 (72) В.Д.Куртов, А.Я.Глушаков, Г.А.Юрченко, И.В.Дейнека и Э,А.Шатилин (53) 622.245.4Х (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 727839, кл. Е 21 В 33/14, 1978, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми дифференциальной втулкой, внутренний патрубок с разделительной пробкой в нижней части, нижний переходник, образующий с дифференциальной втулкой, ее патрубком и корпусом кольцевую полость, верхний переходник, выполненный с окнами, и шпонки, размещенные в окнах верхнего переходника и взаимодействующие с корпусом и внутренним патрубком, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности его работы, нижний переходник и патрубок дифференциальной втулки выполнены по их взаимодействующим боковым поверхностям с кольцевыми проточками для возможности сообщения через них кольцевой полости с полостью обсадной колонны при осевом перемещении дифференциальной втулки.

1 12

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

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет повышения надежности цементирования верхней ступени.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 — то же, в момент цементирования верхней ступени обсадной колонны, на фиг. 3 — то же, .после раэбуривания цементного стакана, находящегося в месте установки устройства.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего заливочные отверстия 2, верхнего и нижнего переходников 3 и 4, дифференциальной втулки 5 с патрубком 6, перекрывающей заливочные отверстия 2.

Верхний переходник 3 и корпус 1 имеют окна, в которые вставлены подвижные шпонки 7. От выпадения внутрь шпонки закрыты патрубком 8, укрепленном на срезных элементах 9 во .втулке 10, закрепленной с помощью срезных элементов 11. К патрубку 8 жестко подсоединена нижняя пробка 12, Под переводником 3 в корпусе 1 разl мещена дифференциальная втулка 5, ук репленная срезными элементами 13, Верхняя часть корпуса 1 и нижняя часть верхнего переводника 3 выполнены ступенчатыми. В результате такого выполнения корпус 1 имеет ограничительный буртик 14, а переводник 3— выступ 15. Верхняя часть 16 нижнего переводника, 4 выполнена утолщенной и в ней выполнена на внутренней поверхности кольцевая проточка 17. На наружной поверхности патрубка 6 выполнена кольцевая проточка 18, Герметичность устройства обеспечивается наличием уплотнений 19. Пространство, заключенное между торцом нижнего пе-. реводника 4, корпусом 1, дифференциальной втулкой 5 с патрубком 6, образует кольцевую полость 20, соединенную с затрубным пространством отверстиями 21.

Устройство работает следующим образом.

Окончив закачивание цементного раствора для нижней ступени обсадной колонны внутрь ее бросают разделительную пробку (не показана) и продавливают ее буровым раствором. Эта пробка заходит внутрь устройства и

89982 2 перекрывает внутренний канал нижней пробки 12. При повышении давления штифты 9 срезаются, и обе пробки вместе с патрубком 8 начинают двигаться

g . .вниз по обсадной колонне.

Как только патрубок 8 опустится ниже шпонок 7, то при повороте шпонки 7 выталкиваются внутрь колонны за счет боковых скосов, выполненных на

10 шпоночных канавках. После выпадения шпонок 7 проворачивается только верхняя ступень обсадной колонны 3 (фиг, 2) .

После опускания разделительных пробок и патрубка 8 ниже устройства на дифференциальную втулку начинает действовать внутреннее давление обсадной колонны.

В момент посадки пробок на упорное кольцо нижней ступени при достижении заданной величины избыточного давления срезаются элементы 13 и дифференциальная втулка 5 опускается вниз, пока не откроются заливочные отверстия 2 корпуса 1. При опускании вниз втулки 5 жидкость из ее полости вытесняется в затрубное пространство через отверстия 21 корпуса 1.

По окончании промывки в интервале верхней ступени и ОЗЦ нижней ступени в обсадную колонну закачивают цементный раствор. Цементный раствор продавливают пробкой с жестким сердечником (пробка не показана).

В процессе ОЗЦ нижней ступени верхнюю ступень. периодически или постоянно проворачивают. После ОЗЦ нижней ступени обсадную колонну разгружают на вес нижней ступени с целью уменьшения нагрузки на соприкасающиеся ступенчатые поверхности корпуса

1 и верхнего переводника 3. В процессе выхода цементного раствора из заливочных отверстий 2 в затрубное пространство верхнюю ступень продолжают вращать. За счет этого обеспечивается более полное удаление буровой жидкости из кавернозных участков .ствола скважины и более равномерное заполнение затрубного пространства цементным раствором.

После посадки пробки с жестким сердечником на втулку 10 эакачивание продавочной жидкости прекращают, а верхнюю ступень опускают так, чтобы верхний переходник 3 выступом 15 перекрыл заливочные отверстия 2 и одновременно дошел до торца втулки 5.

3 1

Под действием веса верхней ступени колонны втулка 5 вместе с патрубком 6 опускается вниз, пока не дойдет до торца нижнего переходника 4.

При опускании вниз втулки 5 жидкость из полости 20 выходит через кольцевой канал, образованный проточками 17 и 18 (фиг. 2).

Проверяют герметичность перекрытия заливочных отверстий 2 путем снижения давления в полости обсадной колонны до атмосферного или создания избыточного давления по сравнению с давлением при закачивании

289982 4 цементного раствора (или заданным по условиям дальн..йших работ, которые будут проводиться в обсадной колонне).

После ОЗЦ верхней ступени раэбуривают разделительную пробку с жестким сердечником, втулку 10, цементный стакан и патрубок 6. За счет давления веса части верхней ступени колонны и наличия уплотнений на соприкасающихся поверхностях обеспечивается надежная герметичность устройства.

1289982

79

Составитель Е.Молчанова

Редактор Т.Парфенова Техред A.Êðàâ÷óê Корректор М.Пожо

Заказ 7879/30 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4