Цементировочная пробка

 

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при цементировании обсадных колонн. Цель - повышение надежности работы. Цементировочная пробка (ЦП) содержит корпус 1 с центральным отверстием 2. На наружной поверхности корпуса 1 размещены уплотнительные манжеты 3, а под ним установлен наконечник 4. Между корпусом 1 и наконечником 4 расположен фиксирующий узел в виде жестко соединенного с наконечником 4 стакана (С) 8 из материала с термомеханической памятью формы и теплоизоляционного кожуха 9, размещенного на наружной поверхности С 8. Внутри С 8 с натягом установлен электронагреватель (ЭН) 10, соединенный с электрическим кабелем 6, являющимся транспортирующим элементом , В обсадную колонну закачивают цементный раствор, вслед за которым пускают ЦП, которая разделяет цементный раствор и продавочную жидкость. Во время движения ЦП включен ЭН 10. При этом С 8 имеет минимальный диаметр. При достижении ЦП заданной глубины подачу электроэнергии прекращают, диаметр С 8 увеличивается после остывания до максимального размера и он взаимодействует с обсадной колонной, перекрывая последнюю . Наконечник 4 способствует устойчивости С 8. Благодаря наличию центрального отверстия 2 в корпусе 1 его подъем с ЭН 10 облегчен вследствие перетока продавочной жидкости. Для снятия ЦП в скважину вводят корпус 1 вместе с ЭН 10 до соприкосновения с С 8 и подают электроэнергию. Нагреваясь , С 8 прочно охватывает ЭН 10, и их извлекают из скважины. 1 ил. Ё О fO о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1620611 А1 (я)з Е 21 В 33/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

ЖА!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4446449/03 (22) 26.05.88 (46) 15.01.91. Бюл. М 2 (71) Новгородский политехнический институт (72) Б.А.Дикалов, Б,Я.Тамбулатов, Л.П.Ми- хайлов и В.Н,Бриндиков (53) 622.245.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1257169, кл. Е 21 В 33/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 1262025, кл. Е 21 В ЗЗ/16, 1984. (54) ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ПРОБКА (57) Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при цементировании обсадных колонн. Цель— повышение надежности работы. Цементировочная пробка (ЦП) содержит корпус 1 с центральным отверстием 2. На наружной поверхности корпуса 1 размещены уплотнительные манжеты 3, а под ним установлен наконечник 4. Между корпусом 1 и наконечником 4 расположен фиксирующий узел в виде жестко соединенного с наконечником 4 стакана (С) 8 из материала с термоИзобретение относится к области горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн и установке цементных мостов в скважинах.

Цель изобретения — повышение надежности работы цементировочной пробки.

На чертеже представлен продольный разрез цементировочной пробки.

Устройство включает корпус 1 с выполненным в нем центральным отверстием 2, механической памятью формы и теплоизоляционного кожуха 9, размещенного на наружной поверхности С 8. Внутри С 8 с натягом установлен электронагреаатель (ЭН) 10, соединенный с электрическим.кабелем 6, являющимся транспортирующим элементом, В обсадную колонну закачивают цементный раствор, вслед за которым пускают ЦП, которая разделяет цементный раствор и продавочную жидкость. Во время движения ЦП включен 3Н 10. При этом С 8 имеет минимальный диаметр, При достижении ЦП заданной глубины подачу электроэнергии прекращают, диаметр С 8 увеличивается после остывания до максимального размера и он взаимодействует с обсадной колонной, перекрывая последнюю. Наконечник 4 способствует устойчивости С 8. Благодаря наличию центрального отверстия 2 в корпусе 1 его подъем с ЭН 10 облегчен вследствие перетока и родавочной жидкости. Для снятия ЦП в скважину вводят . корпус 1 вместе с ЗН 10 до соприкосновения с С 8 и подают электроэнергию. Нагреваясь, С 8 прочно охватывает 3Н 10, и их извлекают из скважины. 1 ил. уплотнительные манжеты 3, размещенные на наружной поверхности корпуса 1, наконечник 4, установленный ниже корпуса 1, транспортирующий элемент 5, выполненный из электрического кабеля 6 и несущей основы 7, и фиксирующий узел. Фиксирующий узел выполнен в виде стакана

8 из материала с термомеханической памятью формы, теплоизоляционного кожуха

9 и электронагревателя 10, стакан 8 установлен между корпусом 1 и наконечником 4 и

1620611 жестко соединен, например, с помощью болта 11 с наконечником 4, Электронагреватель

10 установлен внутри стакана 8 с натягом и соединен с электрическим кабелем б, а теплоизоляционный кожух 9 размещен на на- 5 ружной поверхности стакана 8, Стакан 8 может быть изготовлен из никелида титана Т 46Н54 с началом восстановления формы при 75 С, который деформируют в плоскую заготовку при температуре выше 10

75 С и охлаждают в штампе до комнатной температуры. Затем производят сборку цементировочной пробки.

Цементировочная пробка работает следующим образом. 15

В обсадную колонну закачивают цементный раствор, вслед за которым пускают цементировочную пробку. В процессе движения цементировочная пробка разделяет цементный раствор и продавочную жидкость. 20

Во время прокачивания цементного раствора электронагреватель 10 включен и температура стакана поддерживается свыше 75 С, При достижении заданной глубины прекращают подачу электроэнергии 25 и стакан 8 превращается в плоский элемент, соприкасаясь со стенками обсадной колонны. Наконечник 4 предотвращает потерю устойчивости фиксирующего узла, освобождается корпус 1 и элек- 30 тронагреватель 10, которые легко извлекаются из обсадной колонны, так как продавочная жидкость перетекает через центральное отверстие 2

Предлагаемым устройством можно так- 35 же временно перекрывать обсадные трубы аналогичным путем, но без цементирующего раствора.

Для снятия цементировочной пробки вводят в обсадную трубу корпус 1 с электро- 40 нагревателем 10 до прикосновения последнего с поверхностью стакана 8, включают электронагреватель, и стакан 8, нагреваясь выше 75 С, уменьшаясь в диаметре, обхватывает электронагреватель и отходит от внутренней поверхности обсадной трубы.

Усилие запирания при толщине пробки h =

= 10 мм и диаметре обсадной трубы D =

= 100 мм, коэффициенте трения,и = 0,2 и напряжении восстановления формы оф =

=30 кГ/мм составит

Р =л0 nary p =3,14 100 10 30.0,2 =

= 18000кг.

Такая заглушка может выдержать давление в 2250 атм и позволяет надежно перекрывать обсадную трубу, Предлагаемая цементировочная пробка может быть использована многократно и позволяет увеличить усилие запирания, Формула изобретения

Цементировочная пробка, включающая корпус с выполненным в нем центральным отверстием, уплотнительные манжеты, размещенные на наружной поверхности корпуса, фиксирующий узел и наконечник, установленный ниже корпуса, о т л и ч а ющ а я с я тем, что; с целью повышения надежности работы, она снабжена транспортирующим элементом, выполненным из электрического кабеля и несущей основы, при этом фиксирующий узел выполнен в виде стакана из материала с термомеханической памятью формы, теплоизоляционного кожуха, размещенного на наружной поверхности последнего. и электронагревателя, установленного с натягом внутри стакана и соединенного с электрическим кабелем, причем стакан размещен между корпусом и наконечником и жестко соединен с последним, 1620611

Составитель Н. Чепига

Техред М.Моргентал

Корректор Т. Палий

Редактор О. Спесивых

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

Заказ 4226 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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