Устройство для цементирования скважин

 

Изобретенме относится к горной промети . Цель - повышение техники безопасности при эксплуатации путем предупрежден ч к нерегулируемых выбросов пластозого флюида в скважинах с аномально высоким пластовым давлением. Для этого дополнительная эластичная диафрагма 12с отверстием установлена в посадочном седле 11 разделительной пробки 10. Устр-во имеет толкатель 13, выполненный в виде штокз и соединенный с нижним торцом пробки. При этом часть лепестков цанговой втулки 8 имеет меньшую жесткость, чем остальные . Втулка 8 установлена эксцентрично относительно оси корпуса и смещена в сторону лепестков с меньшей жесткостью. Толкатель 13 выполнен с возможностью взаимодействия с запорным шаровым элементом 7 в нижнем положении цементировочной пробки. После достижения расчетной величины избыточного давления в колонне резко снижают давление и шар по действием потока тампонажного раствора, направленного вверх, перемещается совместно с потоком, упирается в эпастичную диафрагму и закрывает ее проходной канал. Колонну обсадных труб оставляют до затвердевания тампонажного раствора. 4 ил. уЈЈ.нгч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Я2,, 1 7ОО206 Al (я)з Е 21 В 33/14, ЗЗ/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭС Б ЕТЕНИЯ й1 и ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г11 ",":А1-1МЕ V3(3EPETEÈÈß

K АЕ1ТОРЯКОМУ СВАДЕТЕЛЬс и ВУ вЂ” - .ййй, и =. *«йй =-Ю .-.й йй -- .:.—..4FPfl....: =-- ййЖ ййй йИЮйййй и - йй —. и .—. и З вЂ”. И и йй= "-.;1) УГ ТРОМС 1БС ДЛЯ ЦЕМЕНТИГОВАН14Я С,". ВАКЦИН (57)изобретение ОТ1 осится к гОрной прОмсги. Цель — гговышение техники безопасности и ри эксг1л уатации путем г1редупрежде1 1й нере1улируемых выбросов

ПлаСТОВОГО фЛЮИДа В СКВаЖИНаХ С ЗНОМаЛЬ"

<о вь соким пластовым давлением. Для это16

16 л

12

7

1 (У >> 41 <-)46Р6 IОйй (22) 24.05,89 (46) 23,12.91, Бюл. 111 4 ( (71) Тата рский государственный научно-исследователь Kий H проектный институт нефтяной промыильм1- Ости (72) И.X.Áèê lóëàlîí, A.A.Áàêèíååe, LU.K.éàяхметов и В.И,Панов (53) 622,245 (QB8.8) (56) Авторское свидетельство СССР ." 1234597, . 1. Е "i В 33/13, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1492662, к . 1= 2; В 33/14, 1987, го дополнительная эластичная диафрагма

12 с отверстием установлена в посадочном седле 11 разделительной пробки 10. Устр-ва имеет толкатель ":3, выполненный в виде штокэ и соединенный с нижним торцом пробки. При этом часть лепестков цангoBoA втулки 8 имеет меньшую жесткость, чем остальные, Втулка 8 установлена эксцентрично относительно оси корпуса и смещена в сторону лепестков с меньшей жесткостью.

Толкатель I3 выполнен с возможностью взаимодействия с запорным шаровым элементом 7 в нижнем положении цементировочной пробки. После достижения расчетной величины избыточного давления в колонне резко снижают давление и шар по действием потока тампонажного раствора, направленного вверх, перемещается совместно с потоком, упирается в эластичную диафрагму и закрывает ее проходной канал.

Колонну обсадных труб оставляют до затвердевания тампонажного раствора. 4 ил.

1700206

Изобретение относится к области горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и используется при цементировании обсадных колонн.

Цель изобретения — повышение техники безопасности при эксплуатации путем предупреждения нерегулируемого выброса пластового флюида в скважинах с аномально-высоким пластовым давлением.

На фиг.1 представлено устройство в момент закачивания цементного раствора, разрез; на фиг,2 — положение узлов устройства перед отбором цементного раствора внутрь обсадной колонны; на фиг.3 — та же, в процессе отбора цементного раствора внутрь обсадной колонны; на фиг.4 — то же, после закачивания отобранного цементного раствора в эатрубное пространство.

Устройство для цементиравания скважин включает полый корпус 1, драссель 2, установленный внутри корпуса, эластичную диафрагму 3 с пружинным кольцом 4, верхней 5 и нижней 6 опорными плитами, размещенную над дросселем, запорный шаровый

- элемент 7 с фиксатором, выполненным в виде цанговай втулки 8 с лепестками 9, разделительную пробку 10., посадочное седло

11 под разделительную пробку 10, дополнительную эластичную диафрагму 12, установленную в посадочном седле 11 разделительной пробки 10 и толкатель 13, выполненный в виде штока и соединенный с нижним торцом разделительной прабкл, Часть лепестков 9 цанговой втулки 8 имеет меньшую жесткость чем остальные, а сама цанговая втулка установлена эксцентрично относительно оси корпуса и смещена в сторону лепестков с меньшей жесткостью, Тоекатель 13 имеет возможность взаимодействия с запорным шаровым элементом 7 в нижнем положении цементиоавоч ной пробки.

Корпус 1 может быть выполнен разборным, а дроссель 2 может иметь манжету 14, Корпус 1 соединяется с обсадной колонной

15 с помощью резьбы 16.

Устройство работает следующим абраЗОм.

УстрОйство спускают в скважину в KGM" поновке с обсадной колонной 15, разместив запорный шаровый элемент 7 в фиксаторе (фиг,1). 8 процессе спуска обсадной колон ны в скважинах с аномально высокими пластовыми давлениями часты случаи нефтегаэоводопроявления —. выбросы. В случае возникновения проявления запарный шаровый элемент 7 под мощным потокОМ жидкОсти или Газа скважины приподнимается вверх и упирается в дополнительную эластичную диафрагму 12, тем

55 самым перекрывая проходной канал посадочного седла 11, предотвращая вазможность выброса через внутреннюю полость обсадной колонны 15. После спуска обсадной колонны расчетно" длины в нее закачивают цементный раствор необходимого объема с помощью цементиравачных агрегатов. После чего ега продавливают разделительной пробкой 10 с талкателем i3, при этом цементнь.й раствор, проходя через зазоры лепестков 9 и низ обсадной колонны, заполняет закаланнае» pocTранства, В завершающей стадии прадавливания цементнога раствора талкателя 13 своим концом, взаимодействуя " запорным шаровым элементам 7, ока-ывает давление на него и освобождает ега ат лепесткаь 9 фиксатора, При этом разделительная пробка 10 своим тарцам садит" -; ча пасадачнае седла

11, а шаровой запарный =- ïeìåíò 7 с больШай CKOpOCTblO, ДВИГаяСь НаКЛОННО К ОСИ корпуса, ударяется o aep>:H юю опорную плиту 5, отскакивает ат нее и далее садится нв разрезное пружинное коль.ца 4 пад действи ем сабственнага веса.

Дальнейшие операция па отбору и обратному нагнетанию цементнога раствора проводятся па известной TB> .,-ioëoãûè. После отбора расчетного абьема цементнага l>аствара ва внутрь обсадной каланны (фиг.3j через 10 — 20 мин верхняя порция цемечтнага раствора в заполненном пространстве зависает в виде скелета-решетки, чта саправождаь;-ся снижением гидрастатическага давления на забой сква>«ины в кольцевом пространстве и наблюрается га падению давления в колонне на устье скважины. После зтага отобранный рас1вор на нетается в закаланнае прог ранства лад давлением превышающим пластавае на ниже давления гидраразрыва пластав, длскретна с остановками на 5 — 10 мин. При этак г1раИСХОДИТ VCKOрЕННОЕ ОтфИЛЬТраВЫВанlчв несвязанной >хидкасти зат варения из тэмпанажнага раствора в интервале н ::жни::: праницаемых пластав и кампенса .ия кантрзкцианнага эффс ° а тймланзжна1 О расз BG ра.

В процессе аарв. нага нагнетания запорный шаровой элем нт 7 (фиг.4) пад действием избытачнага давления, отгибая разрезное пружиннае кольца 4 и эластичную диафрагму 3, движется внлз и садитс. на драссель 2.

После дасти>кения расчетной величины избыточного давлен ля в колонне резко снижэютдавление, и LiBp йаддействием потока

-:ампанажнаго раствера, направленнoTo вверх, перемещается совместно с потокам, упирается в эластичную Диафрагму 3 и за"(700206

««) I »

1 л «

Kpbl888T ее проходной канал. Колонну 00садных труб оставляют на ожидание затвердевания тампонажного раствора.

Формула изобретения

Устройство для цементирования скважин, включающее полый корпус. дроссель, установленны«л вн«(три кор",:;:. а, -лв:-."..:, ДИа41 «а«-«.,: С I j -,;),;": . Н;.«М .О«:,1, ««О-„....Е;"

«»«««ижней,»«1 »(,,-I « !. ««1л«»«,:«р. .,, I ««i:ii (««(4н н««й . (ад дрос; ела«, за«« i нц«й щаро:,ой .> еь4е;-; « ф,«кса.«-QQQ," «- «.. пол(-,е(4 (. ь ;;; I L4 ««-, в а «-; (О—

";Ои вт "л(.. !1 лып 3(,; гк .4«,и. «ьзв:.- ««, л:. н", О

«,". ) „ ;,,. И ««0(,ау«!i,4(«Е х 6ÖÄ, jj1«, -Dj.!i 41 i,, : .(- :)(.

П Р»1 о «К«1, О Т Л И " В I" . "=i 3 Е С Я Г«С1 «, ЧТО, С ЦЕЛ Ь(С

««ОЗЫ(ЬЗН .":-; Т8»!:« !««1 О63ОГ!ао - .О(.,Т» ««РЬ 3!(С" п(jy> f «! Ii ««! i г(х е(: г«оеГ«1 по =- .;««е«4«««4 «! о « . («

i- «---,:,1

«(1-,;) () .,:1 -., Ц вЂ” -- -4;: — — ---4»

1 — — - — 1,) (« (»,« «, ! >

„,Р

«; С, ""«4

,;:, I. I, «(«,- --=- =« -; ")

«3

Х,«

«(i лируемых в«=.бросов ю(астового флюида в сквахо«1«1ах с яьь мально высок«им пластовым давлен«1ем ()но с«4абжено дополнительной алас. ичной диафрагмс(с отверсти«=м, установленной R посадочном седле разделительной пробки, и толкателем, выполненным в

:.1РС (в«ТО:.: «; (;„: «4 .-I-I!(Е, .«С»1»«ж(-:Им:, 4«i"; «О«.-:

РОЗДИГ. 1ТЕг ;« : :- i: ., ПРИ ЗТОМ IHI «Ь ЛЕПЕ

=т .-.. в цан Ое л" (; 1к«, имеет мт4ьш«»;о жестК„"СТЬ ЧЕМ С«СТК.",. «: .Е а СаМа («ай«ОВЗЯ ГтУЛ«Ка у;та(4с .-е;-- -.,: .-с«.::"-. 1-::-i iî О;».(Осител но Осн

;:;:Ог(.«с:.;:;: i-:. -, =- . с1орон: лепестков с

«4Ф-:-! ь« ей: :::ес ".;О .« п 1 p. 1че(10лкаТеу«ь 8(1,.j ОЛ,4«-,,::. ««- " . ДА; « С .:.. РЗ I .;За«И .(ОЯЕЙСТ i i(i C За.::ОР,—..;(»«ЗЛЕ;:.Е 4(В (>, НЕР" ПОЛО»КЕНIiL5 .,с:1«ен 4рово «ной г: -Об, ;и, 1

1 " !

,--, ! 1«

«

Г !

,— - .....М. .,;,« (М

j 2

i, —:=-j

:«

ji;: -- tI (.:.. Г

Ц

«

«,« — - — -- --4 «- ((1 (. ;- -=-— ( — — « « — щ =-.=-.-::;- -.3«4 ь« — -«у-4»., » «( ..; & :--

1 —

; . Д р ф j„g "" ь 1, ь

1,9. f j г, F

Ap73fpj)@(

У ..Д(Я ::. 7г" "" nl, Vf.:61!8И

Г1()0 4 ЧОД 7 BI HHi3 I " " Т»

ЯДь- ) й9 Р;-, 1Л f Pic-:! ле.дд