Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

 

Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить надежность работы устр-ва. Оно включает полый цилиндрический корпус 1, ступенчатое посадочное седло 2 с осевым отверстием 3 под запорный элемент (Э) 4, посадочный конус 5 с радиальными каналами (К) 6 и узлом соединения под промывочную колонну 7. В корпусе 1 установлена подвижная втулка 8с наружным буртом 15, полым упором 16 и рядами К 9, 10, 11, образующая с корпусом I кольцевую полость 12. Нижний ряд 11 охватывает обратный клапан 13 в виде эластичного кольца. Концентрично внутренней поверхности втулки 8 установлена плавающая втулка 14. Нижняя ступень седла 2 выполнена с осевыми периферийными К 18. После промывки скважины осуществляют обратное цементирование, для чего в конце промывки продавливают Э 4 до посадки в седло 2. Втулка 14 опускается до упора 16 и обеспечивается возможность обратной циркуляции. Далее закачивают буферную жидкость, при этом Э 4 перекрывают посадочное седло, а втулка 14 открывает нижние К П. Закачивэют тампонажный раствор, а затем - буферную i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„, 1425302 A 1 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082156/22-03 (22) 04.07.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Казахский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Г. И. Геймаш, Г. К. Казаров, С. Ю. Гордиенко, В. И. Ванифатьев, Ю. 3. Цырин, А. А. Домальчук, В. В. Федоров и Г. Н. Волошко (53) 622.245.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 595490, кл. Е 21 В 33/14, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 646034, кл. Е 21 В 33/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО

ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к горной иром-сти и позволяет повысить надежность работы устр-ва. Оно включает полый цилиндрический корпус 1, ступенчатое посадочное седло 2 с осевым отверстием 3 под запорный элемент (Э) 4, посадочный конус 5 с радиальными каналами (К) 6 и узлом соединения под промывочную колонну 7. В корпусе 1 установлена подвижная втулка 8 с наружным буртом 15, полым упором 16 и рядами К 9, 10, 11, образующая с корпусом кольцевую полость 12. Нижний ряд 11 охватывает обратный клапан 13 в виде эластичного кольца. Концентрично внутренней поверхности втулки 8 установлена плавающая втулка 14. Нижняя ступень седла 2 выполнена с осевыми периферийными К 18. После промывки скважины осуществляют обратное цементирование, для чего в конце промывки продавливают Э 4 до посадки в седло 2. Втулка 14 опускается до упора 16 и обеспечивается возможность обратной циркуляции. Далее закачивают буферную жидкость, при этом

Э 4 перекрывают посадочное седло, а втулка 14 открывает нижние К 11. Закачивают тампонажный раствор, а затем — буферну1о

1425302 (идкость. В итоге Э 4 перекрывает ценгральный проходной К в устройстве, перекрываются К 11, а втулка 8 герметизирует

Изобретение относится к горной про ышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при рсплении скважин методом обратной цируляции.

Цель изобретения повышение надеж! исти работы устройства.

На фиг. 1 изображено устройство в ком оновке е устьевой и обсадной колоннами, общий вид; на фиг. 2 — то же, после открыия llèðêó..tHïèoíaûõ отверстий и в процессе сментироваппя; на фиг. 3 --- то же, в момент акрытия цпркуляционных отверстий; на афпг. 4 то we, после окончания процесса

)Юм(ll1 и рова н ия.

Устройство включает полый цилиндрическийй корпус 1, посадочное седло 2, выпол енное в виде ступеней с осевым отверстием 3 под запорный элемент .4, посадоч ный конус 5 с выполненными в нем ра-! тиальными каналами 6 и имеюгций узел при соединения под промывочную колонну 7, подвижную втулку 8 с выполненным в ней верх им 9, средним !О и нижним 11 рядами радиальных каналов и установленную в корпусе 1 с образованием между ними кольцевой полости 12, обратный клапан 13, выпол пенный в виде эластичного кольца, охватывающего нижний ряд радиальных каналов

11, плавающую втулку 14, размещенную концснтрично внутренней поверхности подвижной втулки. Подвижная втулка 8 выполнена в верхней части с наружным буртом 15, а в нижней — с полым упором 16 под плавающую втулку. Корпус устройства выполнен с кольцевым выступом 17 с возможностью его взаимодействия с наружным буртом подвижной втулки, посадочное седло 2 выполнено ступенчатым под дополнительные запорные элементы 4 различного диаметра, причем нижняя ступень посадочного седла

2 выполнена с осевыми периферийными каналами 18. Устройство соединяется с обсадной колонной 19, имеющей в верхней части герметизирующую головку 20 с кранами 21 и 22.

Устройство работает следующим образом (рассматриваем случай обратного цементирования после спуска в скважину обсадной и промывочной колонн с применением предлагаемого устройства, установленного над башмаком обсадной колонны), 5

)5

К 10. После снятия давления обсадная колонна оставляется на время цементирования. 4 ил.

При промывке пускают и устанавливают запорный элемент меньшего диаметра. Процесс обратного цементирования с предлагаемым устройством начинается после промывки скважины через открытый кран 22 промывочной колонны 1 при закрытом кране 21.

Для создания гидравлической связи затрубнога пространства с внутренней полостью обсадной колонны в конце промывки через промывочную колонну пускается и продавливается запорный элемент 4 большего диаметра до посадки его в верхнее посадочное седло 2. При нагнетании и создании в колонне расчетного избыточного давления плавающая втулка 14 перемещается вниз до упора 16. При этом давление в колонне снимается и обеспечивается возможность обратной циркуляции. После этого в затрубное пространство скважины при открытых кранах 21 и 22 закачивают буферную сигнальную жидкость в объеме, равном об.ьему промывочной колонны.. В начальный момент ее закачки запорные элементы 4 приподнимаются и перекрывают центральный канал в посадочном седле. При этом плавающая втулка 14 смещается вверх и открывает нижние боковые каналы 11. Одновременно от потока жидкости отжимается обратный клапан 13, а обратная циркуляция жидкости осуществляется через нижние 11 и верхние 9 каналы. Вслед за буферной жидкостью в затрубное пространство закачивается расчетный объем тампонажного раствора. Перед закачкой последней порции тампонажного раствора, об ьем которого равен объему буферной (сигнальной) жидкости, кран 21 закрывается. Момент окончания процесса закачки тампонажного раствора устанавливается по появлению на устье буферной (сигнальной) жидкости. После этого через кран 22 в обсадную колонну нагнетается жидкость. В момент начала ее движения запорный элемент 4 садится в седло 2 (фиг. 3) и перекрывает центральный проходной канал в устройстве. Одновременно перекрываются нижние каналы 11 обратным клапаном 13. При дальнейшем нагнетании жидкости в колонну вырастает давление, и при заданной расчетной величине подвижная втулка 8 перемещается вверх, при этом происходит герметизация циркуляционных каналов 10. Затем при открытом кране 22

1425302 через кран 21 вымываются буферная (сигнальная) жидкость и излишки тампонажного раствора из колонны над башмаком. После этого давление в колонне снимается, а обсадная колонна оставляется на ОЗЦ.

Формула изобретения

Устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее полый цилиндрический корпус, посадочное сеzëo с осевым отверстием под запорный элемент, посадочный конус с выполненными в нем радиальными каналами, размещенный над посадочным седлом и имеющий узел соединения под промывочную колонну, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено подвижной втулкой с выполненными в ней верхним, средним и нижним рядами радиальных каналов II установленной в корпусе с образованием между ними кольцевой полости и с возможностью осевого перемещения. обр3Tíûм клапаном, выполненны f в виде эластичного кО 1bl!3. Ох Ватыва 1он1его Iflf>f IIII!f ряд радиальных кдна10B, и lf,f3ff3iofffi.é вг,lкой, размещенной концентрично внутренней поверхности подвижной втулки, при этом подвижная втулка выполнена в Iioрх1н.й 113 ги с наружным буртом, 3 в п11жнеи с ilo1 О fbi ff 1 пОРО х1 под 11, 111 в11 foffil Io втх. I кх, кОР их с выполнен с кольцевым вь1ступом с возможностью его взаимодействия с наружным буртом подвижной втулки, 3 посадочное сед10 размещено в плавающей втулке и выполнено ступенчатым под доно,1нительные здпорные элементы разли fffflx диаметров, причем нижняя ступень Ifo(3д л1ного седлд выполHåíа с oсс ными II(рифсрниными каналами.

1425302

Составитель Н. Чепига

Редактор И. Шулла Текрсд И. Всрес Корректор A. Обручар

Заказ 4746, 28 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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