Цементировочная пробка

 

Изобретение относится к бурению скважин . Цель изобретения - обеспечение разделения на нижнем уровне цементного и бурового растворов, турбулизации цементного раствора и повышение технологичности изготовления. Цементировочная пробка (ЦП) состоит из цельнорезинового корпуса с верхней и нижней уплотнительными манжео ( тами 2, коническим сужающимся по направлению потока центральным каналом 3 и днищем (Д) 4. В слой резины Д 4 загумирована посадочная шайба 5. Выполнено Д 4 разрушаемым при посадке ЦП в рабочее положение. На стенках канала 3 имеются открытые вверх в его полость прорези (П) 6, симметрично расположенные в горизонтальной плоскости. Угол наклона П 6 от оси ЦП равен углу конусности канала 3. Глубина П 6 - не более радиуса канала 3. За счет П 6 на стенках канала 3 образуются виброэлементы 7. В скважину спускают обсадную калонну с упорным кольцом. Затем продавливают в скажину ЦП, которая разделяет цементный и буровой растворы. При посадке ЦП на кольцо Д 4 разрывается и цементный раствор проходит через канал 3 в заколонное пространство. При этом виброэлементы 7 отклоняются внутрь канала 3 и совершают виброколебания, вызывая турбулизацию цементного раствора. 3 ил. ОС jTf -7 %шиш со -ч о ftiz.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1640370 А1 (st)s Е 21 В 33/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГфНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

eawk

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667183/03 (22) 01,02,89 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Э.М.Сулейманов, Л.M.Ìàòâååíко, .Т.А.Бурджалиев и Т.К.Аливердизаде (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1046482, кл, Е 21 В 33/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1257169, кл. Е 21 В 33/16, 1988. (54) ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ПРОБКА (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения — обеспечение разделения на нижнем уровне цементного и бурового растворов, турбулизации цементного раствора и повышение технологичности изготовления. Цементировочная пробка (ЦП) состоит из цельнорезинового корпуса с верхней и нижней уплотнительными манжетами 2, коническим сужающимся по направлению потока центральным каналом 3 и днищем (Д) 4, В слой резины Д 4 загумирована посадочная шайба 5. Выполнено Д 4 разрушаемым при посадке ЦП в рабочее положение. На стенках канала 3 имеются открытые вверх в его полость прорези (П) 6, симметрично расположенные в горизонтальной плоскости. Угол наклона П 6 от оси

ЦП равен углу конусности канала 3. Глубина

П 6 — не более радиуса канала 3. За счет П 6 на стенках канала 3 образуются виброэлементы 7. В скважину спускают обсадную калонну с упорным кольцом. Затем продавливают в скажину ЦП, которая разделяет цементный и буровой растворы. При посадке ЦП на кольцо Д 4 разрывается и цементный раствор проходит через канал 3 в эаколонное пространство. При этом виброэлементы 7 отклоняются внутрь канала 3 и совершают виброколебания, вызывая турбулизацию цементного раствора. 3 ил.

1640370

40

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования, Целью изобретения является обеспечение разделения на нижнем уровне цементного и бурового растворов, турбулизации цементного раствора и повышения технологичности изготовления.

На фиг. 1 показана цементировочная пробка, разрез в осевой плоскости; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг, 3 — схема работы пробки, Пробка содержит цельнореэиновый корпус 1 с верхней и нижней уплотнительными манжетами 2, коническим сужающимся по направлению потока цементного раствора центральным каналом 3 и днищем

4. В слой резины днища 4 загумирована посадочная шайба 5. На стенках канала 3 имеются открытые вверх в его полость прорези 6, симметрично расположенные в горизонтальной плоскости. Угол наклона прорезей 6 от оси пробки равен углу а конусности канала 3, а глубина их — не более радиуса канала 3. За счет прорезей 6 на стенках канала образуются виброэлементы

7. Днище 4 выполнено разрушаемым при посадке пробки 4 на упорное кольцо в рабочее положение.

Пробка работает следующим образом.

После спуска в скажину 8 обсадной колонны 9 С упорным кольцом 10 на конце колонны устанавливают в колонне цементировочную пробку 11, которая в процессе движения разделяет буровой раствор 12 и цементный раствор 13, закачиваемый в обсадную колонну. При этом уплотнительные манжеты 2 предотвращают взаимопроникновение и смешивание растворов, а передача силы давления на дно канала 3, в головную часть пробки, делает устойчивым ее движение в колонне 9. При этом течения .в канале 3 пробки нет, так как слой резины днища 4 рассчитан на срез (или разрыв) при подъеме давления до уровня не менее, чем величина давления стоп-сигнала. В момент посадки пробки на упорное кольцо 10 давление на устье скважины начинает резко повышаться на величину давления сигнала

"Стоп".

Слой резины днища 4 срезается (прорывается) и поток цементного раствора проходит через центральный канал 3 пробки в заколонное пространство скважины 14. Так как распределение скорости потока в канале пробки аналогично зависимости, а соответствующее распределение давления имеет обратный характер, т.е. у стенки канала давление больше, чем на его оси (P» Рр), то упругие виброзлементы 7 отклоняются внутрь канала 3, где совершают упругие виброколебания в области от стенки канала до его оси, вызывая турбулизацию потока цементного раствора. Это способствует улучшению надежности разобщения пластов и крепления низа колонны за счет повышения степени замещения бурового раствора цементным в эаколонном пространстве скажины и у нижнего конца обсадной колонны, работающего в наиболее сложных условиях при последующем углублении скважины.

Формула изобретения

Цементировочная пробка, содержащая цельнорезиновый корпус с верхней и нижней уплотнительными манжетами, центральным каналом и днищем, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью разделения цементного и бурового растворов на нижнем уровне, турбулизации цементного раствора и повышения технологичности изготовления, она снабжена посадочной шайбой, раз-. мещенной в слое резины днища, которое выполнено разрушаемым при посадке цементировочной пробки в рабочее положение, при этом центральный канал выполнен в виде сужающегося по направлению потока цементного раствора конуса и имеет симметричные в горизонтальной плоскости открытые вверх прорези, угол наклона которых от оси цементировочной пробки равен углу конусности центрального канала, а глубина — не более радиуса последнего.

77

У

У

Составитель А.Кондратенков

Редактор M.Áëàíàð Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Q.Гирняк

Заказ 1006 Тираж 367 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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