Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн
Изобретение относится к горной промышленности и используется при ступенчатом цементировании обсадных колонн (ОК). Цель - повышение надежности рабочего устройства . Устройство содержит корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и радиальными отверстиями 3, которые перекрыты пробкой 4. Пробка 4 м.б. выполнена в форме тарелки, перекрывающей осевой канал 2 К 1. На наружной поверхности К 1 закреплен кожух 5 с цементировочными отверстиями 6 с образованием между ними кольцевой полости. Кольцевая полость разделена перегородкой
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 33/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4444067/03 (22) 04.05.88 (46) 30.09.91 Бюл. N 36 (75) Г,В.Гафаров, Г.С,Рамазанов и P,Ì.Ãèëÿзов (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 883341, кл. Е 21 B 33/14, 1980.
Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 883341, кл, Е 21 В 33/14, 1980. (54) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
„„!Ж „„1680952 А1 (57) Изобретение относится к горной промышленности и используется при ступенчатом цементировании обсадных колонн (ОК).
Цель — повышение надежности рабочего устройства. Устройство содержит корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и радиальными отверстиями 3, которые перекрыты пробкой 4.
Пробка 4 м.б. выполнена в форме тарелки, перекрывающей осевой канал 2 К 1. На наружной поверхности К 1 закреплен кожух 5 с цементировочными отверстиями 6 с образованием между ними кольцевой полости.
Кольцевая полость разделена перегородкой
168095?
20
30
7 соответственно на верхню о 8 и нижнюю камеры. В перегородке 7 выполнены циркуляционные каналы 10, В нижней камере установлены продольная перегородка 11 с отверстиями 12 и запорные элементы 13, которые имеют возможность свободного перемещения в камере 9. Отверстия 6 выполнены на нижнем торце кожуха 5 и имеют
Г-образную форму и посадочные седла 14 под запорные элементы 13, Устройство устанавливают в заданном интервале OI u опускают в скважину, Цементирование нижней ступени»;:уществляют прямой циркуляцией со стандартной оснасткой, а цементный р;. створ (ЦР придавливают разделительной пробкой, которая при прохождении через устройство разрушает пробку
4, При цементировании нижней ступени
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при ступенчатом цементировании обсадных колонн.
Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства.
На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.
Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн включает в себя корпус 1 с осевым каналом 2 и радиальными отверстиями 3. Радиальные отверстия 3 перекрыты пробкой 4. Пробка 4 может быть выполнена из эластичного материала в форме тарелки, перекрывающей осевой канал 2 корпуса 1. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен кожух 5 с цементировочными отверстиями 6 с образованием между ними кольцевой полости. Кольцевая полость разделена перегородкой 7 соответственно на верхнюю 8 и нижнюю 9 камеры. В перегородке 7 выполнены циркуляционные каналы 10, В нижней камере 9 установлена продольная перегородка 11 с отверстиями
12 и запорные элементы 13.
Запорные элементы 13 имеют возможность свободного перемещения в нижней камере 9. Цементировочные отверстия 6 кожуха 5 выполнены на его нижнем торце, имеют Г-образную форму и посадочные седла 14 под запорные элементы 13.
Устройство работает следующим образом.
Муфту для ступенчатого цементирования устанавливают в заданном интервале обсадной колонны и опускают ее в скважидавление внутр: ОК избыточное и элементы
13 находятся на седлах 14, предотвращая поступление БР через устройство в затрубное пространство. Верхнюю ступень ОК цементируют обратной закачкой ЦР, Первую порцию ЦР загущают, образуя вязкую массу. При истечении БР через отверстия 6 элементы 13 поднимаются в камеру 9 и перемещаются в зону пониженного давления. Элементы 13, поднявшиеся к каналам
10, отталкиваются от них за счет радиального истечения БР через перегородку 7. При поступлении загущенного ЦР в камеру 9 элементы 13 поднимаются и перекрывают каналы 10, Элементы 13, после прекращения циркуляции, опускаются в седла 14. Затвердевший в кольцевой камере БР обеспечивает герметичность ОК. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ну. Цементирование обсадной колонны нижней ступени осуществляют методами путем прямой циркуляции растворов.
Поступление бурового раствора внутрь обсадной колонны из затрубного пространства предотвращается путем посадки запорных элементов 13 в посадочные седла 14 вследствие избыточного давления внутри колонны во время ее цементирования, Цементный раствор поступает в затрубное пространство через башмак обсадной колонны.
Вслед за цементным раствором закачивают в скважину разделительную пробку, которая, проходя через устройство, разрушает пробку 4, или отгибает ее тарелку, если
Она выполнена из эластичного материала, и движется дальше по колонне до посадки на стоп-кольцо. Верхнюю часть обсадной колонны цементируют методом обратной циркуляции после ОЗЦ и проверки герметичности обратного клапана обсадной колонны.
Первая часть цементного раствора, закачиваемого в скважину, обрабатывается реагентами-загустителя ми (полиа криламидом, латексом и др.) и хлористым кальцием.
Цементный камень, образованный из такого раствора, имеет нормальные сроки твердения и достаточную прочность. Загущенный цементный раствор обеспечивает улучшение вытеснения бурового раствора, При обратной циркуляции запорные элементы 13 поддействием потока бурового раствора отрываются от посадочных седел
14 и выходят в нижнюю камеру 9. Истечение бурового раствора из цементировочных отверстий 6 происходит с большой скоростью
1680952
8 связи с этим создается область пониженного давления в периферийных зонах ниж- 40 ней камеры 9, куда и перемещаются запорные элементы 13.
В дальнейшем часть бурового раствора из нижней камеры 9, напрямую через отверстия 10, перегородки 7, поступает в верх- 45 нюю камеру 8, а часть бурового раствора перетекает через отверстия 12 продольной перегородки 11. Это движение бурового раствора удаляет запорные элементы 13 из циркуляционных отверстий 10 перегородки 50
7. При подходе вязкой цементной массы к устройству в цементировочных отверстиях создается повышенное давление и часть запорных элементов 13 поднимается, перекрывая циркуляционные каналы 10. Рост 55 давления свидетельствует об окончании цементирования верхней ступени обсадной колонны. После окончания цементирования (прекращения движения цементного рас твора) запорные элементы 13 опускаются на посадочные седла 14. Цементный раствор в нижней камере 9 твердеет, чем обеспечивается герметичность обсадной колонны.
Формула изобретения
1. Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая кор- 5 пус с осевым каналом и радиальными отверстиями, перекрытыми пробкой, кожух с цементировочными отверстиями, закрепленный на наружной поверхности корпуса с образованием между ними кольцевой полости, перегородку с циркуляционными каналами, размещенную в центральной части кольцевой полости и разделяющую последнюю на верхнюю и нижнюю камеры, запорные элементы, установленные в кольцевой полости, и посадочные седла под запорные элементы. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена продольной перегородкой с отверстиями, установленной в нижней камере, при этом цементировочные отверстия кожуха выполнены на нижнем его торце с посадочными седлами под запорные элементы, а последние размещены в нижней камере полости и установлены с возможностью свободного перемещения по ней.
2. Муфта по и. 1, отличающаяся тем, что пробка выполнена из эластичного материала в форме тарелки, установленной с возможностью перекрытия осевого канала корпуса.
1680952
6-6 n o8eðNóëòî
12
1f о
Составитель Н.Чепига
Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун
Редактор С;Лисина
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3295 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
