Продавочная пробка

 

Изобретение относится к горной пром. Цель - повышение качества цементирования путем обеспечения возможности виброобработки цементного раствора после посадки продавочной пробки. Продавочная пробка включает корпус (К) 1 с выполненным в нем осевым отверстием 2. На наружной поверхности К 1 размещены уплотнительные манжеты 3. В верхней части осевого отверстия 2 установлена разрывная диафрагма (РД) 4 с выполненными на ней концентричными кольцевыми канавками 5, глубина которых увеличивается от центра к периферии. Осевое отверстие 2 К 1 выполнено ступенчатым с уменьшением диаметра ступеней сверху вниз, причем диаметры ступеней и диаметры кольцевых канавок 5 находятся в зависимости D<SB POS="POST">I</SB>Δ<SB POS="POST">I</SB>Δ<SB POS="POST">I+1</SB>, где D<SB POS="POST">I</SB> - диаметр I-й ступени

D<SB POS="POST">I</SB> - диаметр I-й кольцевой канавки

I - порядковый номер ступени осевого отверстия по направлению сверху вниз и кольцевой канавки по направлению от периферии к центру. Продавочная пробка работает следующим образом. После закачивания необходимого количества цементного раствора и продавки его в затрубное пространство продавочная пробка садится на стоп-кольцо. Наличие кольцевых канавок и ступеней в осевом отверстии позволяет повысить давление в колонне до разрушения РД 4 и снижать до момента посадки РД 4 на нижерасположенную ступень. Возникающие гидравлические импульсы передаются колонне и цементному раствору, что приводит к улучшению качества цементирования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (504 Е 21 33 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Pve l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4377275123-03 (22) 10, 02.88 (46) 15.12.89. Бюл. У 46 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) P.А. Абдулзаде, З.И.Шевчук, Л.В.Чорненька и Э.Н. Сулейманов (53) 622.245,42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1258984, кл. Е 21 В 33/16, 1985.

Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин/Под ред. А.И.Булатова. М.: Недра, 1981, с. 127. (54) ПРОДАВОЧНАЯ ПРОБКА (57) Изобретение относится к горной промьппленности. Цель - повьппение ка- чества цементирования путем обеспечения возможности виброобработки цементного раствора после посадки про-. давочной пробки. Продавочная пробка включает корпус (К) 1 с выполненным в нем осевым отверстием 2. На наружной поверхности К 1 размещены уплот2 нительные манжеты 3. В верхней части ,осевого отверстия 2 установлена pasрывная диафрагма (РД)4 с выполненны- ми на ней концентричными кольцевыми канавками 5, глубина которых увеличивается от центра к периферии. Осевое отверстие 2 К 1 выполнено ступенчатым с уменьшением диаметра ступеней сверху вниз, причем диаметры ступеней и диаметры кольцевых канавок 5 находятся в зависимости D; d;= 0„ +, где D, — диаметр i-й ступени, d; диаметр i-й кольцевой канавки, iпорядковый номер ступени осевого отверстия по направлению сверху вниз и кольцевой канавки по направлению от периферии к центру. Продавочная проб. ка работает следующим образом. IToсле закачивания необходимого количества цементного раствора и продавки его в затрубное пространство продавочная пробка садится на стоп-кольцо. Наличие-кольцевых канавок и сту1528897

D > где D, 45 с5 пеней в осевом отверстии позволяет повышать давление в колонне до разрушения РД 4 и снижать до момента посадки РД 4 на нижерасположенную

Изобретение относится к горной промышленности, а также к нефтегазо-" добывающей и может быть использовано при цементировании обсадных колонн с использованием продавочной пробки.

Цель изобретения — повышение качества цементирования путем обеспечения возможности внброобработки цементного раствора после посадки продавочной пробки.

На фиг. 1 представлена пробка в момент посадки ее на стоп-кольцо, продольный разрез; на фиг. 2— разрез A-А на фиг. ).

Продавочная пробка включает цилиндрический корпус ) с выполненным в нем осевым отверстием 2, уплотнительные манжеты 3, размещенные на наружной поверхности корпуса 1, разрывную диафрагму 4, установленную в верхней части осевого отверстия

2 и выполненную с концентричными кольцевыми канавками 5, глубина которых увеличивается от центра к периферии. Осевое отверстие 2 корпуса ) выполнено ступенчатым с уменьшением диаметра ступеней сверху вниз, причем диаметры ступеней осевого от-. верстия 2 и диаметры кольцевых канавок 5 находятся в зависимости

d;) D, диаметр х-й ступени осевого отверстия; диаметр i-й кольцевой канавки, порядковый номер ступени осевого отверстия по направлению сверху вниз и кольцевой канавки по направлению от периферии к центру.

Продавочная пробка обычно используется прн цементировании обсадных колонн 6 (указан фрагмент), оборудованных стоп-кольцом 7. Разрывная диафрагма 4 может снабжаться грузом

8, обеспечивающим горизонтальное перемещение ее по вертикали. ступень. Возникаюшие гидравлические —, импульсы передаются колонне и цементному раствору, что приводит к улучшению качества цементирования. 2 ил.

Продавочная пробка работает следующим образом.

После эакачивания необходимого количества цементного раствора в колонну обсадных труб 6 пускают продавочную пробку и производят дальнейшее продавливание цементного раствора до посадки продавочной пробки на стопкольцо 7. При посадке продавочной пробки на стоп-кольцо 7 давление под ней увеличивается до разрушения разрывной диафрагмы 4 по кольцевой канавке 5 наибольшего диаметра. Разрывная диафрагма 5 перемещается до посадки на нижерасположенную ступень осевого отверстия 2, а давление в продавочной жидкости уменьшается вследствие увеличения объема. Последующее разрушение разрь|вной диафрагмы происходит уже при большем давлении, чем в первом случае, так как глубина канавки уменьшается от периферии к центру. Этот процесс продолжается до среза последней канавки диафрагмы. Каждый раз при разрушении диафрагмы н ее посадки на нижерасположенную ступень в скважне создаются гидравл гческие импульсы, создающие упругие колебания в колонне труб и цементном растворе.

Таким образом, в результате работы продавочной пробки цементный раствор подвергается виброобработке, что приводит к его уплотнению, увеличению седиментационной устойчивости, повьгшению прочностных характеристик цементного камня. Предлагаемую продавочную пробку можно использовано и при освобождении прихваченной в скважине колонны труб. Создаваемые гидравлические импульсы будут способствовать созданию упругих колебаний в колонне и быстрому освобождению ее под натягом. Путем изменения высоты каждой ступени и глубины кольцевых канавок регулируются параметры гидравлических импульсов.

Формула и з о б р е т е н и я

Продавочная пробка, включающая ггиI лнндрический корпус с вьгполненным в

5 1528897

6 нем осевым отверстием, уплотнитель- вается от центра к периферии, причем ные манжеты, размещенные на наружной диаметры ступеней осевого отверстия н поверхности корпуса, и разрывную ди- диаметры кольцевых канавок находятся афрагму, установленную в осевом от- в зависимости

5 верстки корпуса, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения качества цементирования путем обесD >а; В печения воэможности виброобработки где D — диаметр i é ступени осево1 цементного раствора после посадки про- 10 ro отверстия, давочной пробки, осевое отверстие d — диаметр i-й кольцевой какорпуса выполнено ступенчатым с умень- навки, шением диаметра ступеней сверху вниз, — порядковый номер ступени а разрывная диафрагма установлена в осевого отверстия, верхней части осевого отверстия и вы- 15 по направлению сверху вниз и кольцеполнена с концентричными кольцевыми вой канавки по направлению от перифе- канавками, глубина которых увеличи- рии к центру. фиГ 2

Составитель Н.Чепига

Редактор M.Áàíäóðà Техред А. Кравчук Корректор В. Кабаций

Заказ 7877/28 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101