Башмак обсадной колонны

 

Изобретение относится к горной промети, а именно к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн (ОК) при креплении скважин. Цель изобретения - упрощение конструкции скважин. BaiuMaij: OK состоит из корпуса 1 с центральным каналом и боковыми отверстиями 3. В корпусе, имеющем дополнительные радиальные отверстия, pa3Met4eH генератор импульсов 5, выполненный в виде закрепленных на осях шестерен. Шестерни установлены с возможностью перекрытия дополнительных отверстий. Над генератором импульсов размещены центральное сопло 9 и предохранительный клапан 10. Башмак устанавливают внизу ОК. При прокачивании жидкость протекает через одно из боковых отверстий в заколонное пространство. Поскольку струя, ударяясь о шестерни, создает КРУТЯ1.ЦИЙ момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия с наличием момента, когда перекрыты оба отверстия возбуждает гидравлические удары. Это позволяет осуществить вибрационную обработку цементного раствора в процессе цементирования скважин. В случае заклинивания шестерен срабатывает предохранительный клапан. 2 ил.(Лс^О^ ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ()9) ()!) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4790861/03 (22) 04.12.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) Н.А.Петров, К).С.Кузнецов, B.Ï.Oâ÷èíников и В.М.Шенбергер (53) 622.245.13 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 362901, кл. Е 21 В 17/04, 33/14, 1970.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1544952, кл. Е 21 В 33/14, 1988. (54) БАШМАК ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к горной промсти, а именно к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн (ОК) при креплении скважин. Цель изобретения — упрощение конструкции скважин. Башмак ОК состоит из корпуса 1 с центральным каналом и боковыми отверстиями 3. В корпусе, имеющем дополнительные радиальные от(s))s Е 21 В 17/14, 33/14 у 2 верстия, разме)цен генератор импульсов 5, выполненный в виде закрепленных на осях шестерен. Шестерни установлены с возможностью перекрытия дополнительных отверстий. Над генератором импульсов размещены центральное сопло 9 и предохранительный клапан 10. Башмак устанавливают внизу ОК. При прокачивании жидкость протекает через одно из боковых отверстий в заколонное пространство. Поскольку струя, ударяясь о шестерни, создает крутящий момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия с наличием момента, когда перекрыты оба отверстия возбуждает гидравлические удары. Это позволяет осуществить вибрационную обработку цементного раствора в процессе цементирования скважин. В случае заклинивания шестерен срабатывает предохранительный клапан. 2 ил.

1714075

25

50

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к креплению скважин, в частности к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн с вибровоздействием.

Известен башмак обсадной колонны, включающий корпус с цементировочными отверстиями и генератор вибраций, Недостатком этого устройства является наличие множества вращающихся и опорных комплектующих деталей, увеличивающих осевые размеры башмака и усложняющих конструкции, вследствие чего представляет сложность и значительно увеличивает время его разбуривания для последующего углубления скважины.

Известен также башмак обсадной колонны, включающий корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан.

Недостатком известного башмака является его громоздкость и сложность конструкции ввиду наличия турбодвигателя— привода генератора заложникового типа, Большое количество сборных единиц башмака снижает надежность его работы, а вместе с относительно большой длиной башмака затрудняет последующее разбуривание.

Цель изобретения — упрощение и уменьшение габаритов конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в башмаке обсадной колонны, включающем корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан, генератор гидравлических импульсов выполнен в виде обьемного счетчика с овальными шестернями и снабжен центральным соплом, размещенным над овальными шестернями, между которыми расположен предохранительный клапан, а боковые отверстия — в камерах на уровне неподвижных осей.

На фиг. 1 изображен башмак в момент, когда одно из боковых отверстий открыто, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, в момент закрытия боковых отверстий.

Башмак обсадной колонны состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2 и присоединительной резьбой 3. К корпусу 1, например, сварным швом 4 присоединяется генератор 5 импульсов с овальными шестернями 6 и 7. Находящиеся в зацеплении овальные шестерни 6 и 7 размещены внутри камеры 8 и вращаются на осях 9, на уровне которых находятся боковые отверстия 10 генератора 5 импульсов. Над овальными шестернями 6 и 7 установлено центральное отверстие — сопло 11,а между соплом 11 и камерой 8 расположен, например, диафрагменный предохранительный клапан 12, Внизу к генератору 5 крепится направляющая касадка 13 из легкоразбуриваемого материала.

Башмак устанавливают внизу обсадной колонны, При прокачивании через башмак (фиг. 1) жидкость перетекает через одно из боковых отверстий 10 в заколонное пространство. Поскольку струя формируется в сопле 11, ударяясь о шестерни 6 и 7, создает крутящий момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Некоторый момент времени (фиг. 2) оба боковых отверстия перекрыты. Крутящий момент от воздействия силы удара струи левой шестерни 6 в данном случае максимален. Крутящий момент правой шестерни 7 зависит от силы втягивания в высокоскоростную струю.

Затем приоткрывается правое боковое отверстие 10 и при дальнейшем угловом смещении крутящий момент на левой шестерне 6 уменьшается, а на правой шестерне

7 увеличивается. Особенность геометрии овальных шестерен 6 и 7 и измерительной камеры 8 генератора 5 обуславливает некоторую неравномерность перемещения жидкости в генератор 5 в пределах одного

30 оборот4 шестерен 6 и 7, сопровождающуюся пульсацией их угловых скоростей.

Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия 10 с наличием некоторого момента времени перекрытия обоих отверстий 10 в прокачиваемой жидкости возбуждает гидравлические удары.

В случае заклинивания шестерен 6 и 7 в момент закрытия боковых отверстий 10 срабатывает предохранительный клапан 12.

Даже в аварийном режиме работы башмак не утратит всех положительных свойств, например диспергации твердой фазы и активации- тампонажного раствора при истирании с высокой степенью местной турбулизации, вследствие соударения струи вначале о зубья овальных шестерен 6, 7 и лишь последующего истечения отраженной жидкости через отверстие обратного клапана 12.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемого башмака обсадной колонны является также простота и компактность ввиду малого количества деталей, в том числе вращающихся и уплотняющих, повышается надежность работы, значительно снижаются осевые размеры башмака, что ускоряет процесс его разбуривания при дальнейшем углублении скважины.

5 1714075

Формула изобретения

4)

«ф 4 8 й

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Кундрик

Редактор Н. Гунько

Заказ 668 Тираж 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

Башмак обсадной колонны, включающий корпус с центральными и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и расположенный над ним предохранительный клапан, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен центральным соплом, размещенным над генератором импульсов. корпус выполнен с дополнительным радиальным отверстием, а генератор им5 пульсов выполнен в виде закрепленных на осях овальных шестерен, установленных с возможностью перекрытия радиальных отверстий корпуса.