Устройство для цементирования обсадных колонн с фильтром

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цельповышение надежности работы устройства путем предотвращения ухода дополнительной втулки. Устройство включает корпус 7, внутри которого установлена подвижная втулка (ПВ) 8, а внутри последней дополнительная

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1654544 (21) 4702271/03 (22) 08.06.89 (46) 15.04.92. Бюл. ¹ 14 (75) В. Д. Куртов, П. А. Озарчук, А. Я. Глушаков и 6. О. Волошинивский (53) 622.245.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1654544, кл. Е 21 В 33/14, 1989.

„„5U „„1726734 А2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН С ФИЛЬТРОМ (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение надежности работы устройства путем предотвращения ухода дополнительной втулки. Устройство включает корпус 7, внутри которого установлена подвижная втулка (ПВ) 8, а внутри последней дополнительная

11

2д

21

7 д

1726734

Изобретение относится к горной про- Подвижная втулка 8 имеет боковые окна мышленности, а точнее к нефтегазодобыва- 14, а дополнительная втулка 9 — боковые ющей, может использоваться при окна 15, совмещенные с боковыми окнами манжетном цементировании обсадных ко- 14 подвижной втулки 8 и боковыми окнами лонн и является усовершенствованием тех- 5 12 корпуса 7. Наружный диаметр дополнинического решения по авт. св. N 1654544. тельной втулки 9 меньше внутреннего диаЦель изобретения — повышение надеж- метра корпуса 7 и фильтровой части 2 ности работы устройства путем предотвра- обсадной колонны 1, Внизу втулка 9 имеет щения ухода дополнительной втулки. глухое дно 16.

На фиг. 1 показана нижняя часть обсад- 10 Подвижная втулка 8 и дополнительная ной колонны с фильтром и данным устрой- втулка 9 выполнены из легкоразбуриваемоством для ее цементирования; на фиг. 2 — го металла, например чугуна или сплава разрез устройства, общий вид; на фиг. 3 — то Д16Т. же, после окончания цементирования об- Узел фиксации выполнен в виде трех садной колонны. 15 рядов срезных штифтов соответственно 17, Устройствоустанавливаетсявобсадной . 18 и 19, удерживающих дополнительную колонне 1, в нижней части которой установ- втулку 9 относительно переводника 5, зален фильтр 2, а выше его — герметизирую- порное кольцо 10 относительно. дополнищий узел 3 (в данном случае пакер, а может тельной втулки 9 и подвижную втулку 8 быть и манжета). Выше фильтра 2 и герме- 20 относительно дополнительной втулки 9. тизирующего узла 3 установлено устройст- Усилие среза штифтов 18 дополнительной во 4 для цементирования обсадной колонны втулки 9 меньше усилия среза штифтов 20 с помощью переводника 5. На нижнем кон- подвижной втулки 8, а усилие среза штифце эксплуатационной колонны 1 навернуто тов 18 запорного кольца превышает усилие башмачное направление 6. 25 среза штифтов 19 подвижной втулки 8.

Устройство для цементирования обсад- Герметичность устройства обеспечиваной колонны 1 с фильтром 2 состоит из кор- ется наличием уплотнений 20. пуса 7, подвижной втулки 8, дополнительной Для разделения цементного и бурового втулки 9 и запорного корпуса 10. (продавочного) раствора применяется упруЗапорное кольцо 10 установлено в вер- 30 гая разделительная пробка 21. хней части дополнительной втулки 9 на ее Устройство работает следующим обра-. наружной поверхности и имеет возмож- зом. ность взаимодействия с уступом 11 корпуса Устанавливают. в обсадной колонне на

7 в крайнем нижнем положении. заданной глубине над фильтром 2 устройстКорпус 7 выполнен с окнами 12 и коль- 35 во 4 для ее манжетного цементирования. В цевой проточкой 13, образующей относи-. процессе спуска обсадной колонны проистельно корпуса уступ 11, ходит ее автоматическое заполнение буро втулка (ДВ) 9. В верхней части ДВ 9 на ее наружной поверхности установлено запорное кольцо 10 с возможностью взаимодействия с уступом 11 корпуса 7 в крайнем нижнем положении. Корпус 7 выполнен с окнами 12 и кольцевой проточкой 13, образующей относительно корпуса уступ 11. B ПВ 8 выполнены боковые окна 14, а в ДВ 9 боковые окна 15, совмещенные с окнами 12 корпуса 7, Узел фиксации выполнен в виде трех рядов.срезных штифтов 17, 18, 19, удерживающих соответственно llB 8, ДВ 9 и запорное кольцо 10. Усилие среза штифтов 18 ДВ 9 меньше усилия среза штифтов 20, ПВ 8 а усилие среза штифтов 18 запорного кольца превышает усилие среза штифта 19 ПВ 8. Наличие запорного кольца 10 предотвращает попадание шлама в зазор между ПВ 8 и ДВ 9, а также предотвращает смещение ПВ 8 в обсадной колонне после.ее цементирования в процессе проведения ремонтных работ, Устройс во опускают в скважину на обсадной колонне. Ниже устройства монтируется раэобщающий узел и фильтр. После спуска в скважину внутрь обсадной колонны закачивают цементный раствор, вслед за которым пускают разделительную пробку и продавливают буровым раствором. При заходе пробки в ДВ 9 давление повышается и срезаются штифты, а ПВ 8 вместе с ДВ 9 и запорным кольцом перемещается вниз до упора, в дальнейшем последовательно срезаются другие ряды штифтов, а потом ДВ 9 вместе с пробкой падают в зону фильтра.

Срез каждого ряда штифтов фиксируется на устье по изменению давления. 3 ил.

1726734 между собой втулок 8 и 9 и они вместе с зашедшей внутрь втулки 9 пробкой 21 опускаются вниз до посадки нижнего торца подвижной втулки 8 на уступ корпуса 7.

Момент срезки штифтов 19 фиксируется ростом давления до расчетной величины и резким падением этого давления до "0", После посадки втулок 3 и 9 на уступ 11 давление начинает повышаться и при достижении избыточного давления происходит- разрушение штифтов 19. Подвижная втулка 8 остается на месте, а дополнительная. втулка 9 начинает опускаться вниз до посадки нижнего торца запорного кольца

45 вым раствором иэ эатрубного пространства скважины через совмещенные окна 12, 14 и

15. При необходимости регулирования скорости заполнения обсадной колонны в нижней части дополнительной втулки 9 может 5 быть установлено дросселирующее устройство (по типу обратного клапана ЦКОД).

После окончания спуска обсадной колонны производят промывку скважины, окончив которую герметизируют затрубное 10 пространство с помощью узла герметизации (в данном случае пакер механического действия, то герметизацию производят путем разгрузки части веса обсадной колонны) и приступают к цементированию 15 скважины, Вначале закачивают в обсадную колонну 1 буферную жидкость, после которой — цементный раствор. Закачав последний, в колонну 1 пускают упругую разделительную пробку 21 и продавливают 20 ее буровым раствором. Как только разделительная пробка 21 дойдет до верхнего торца дополнительной втулки 9, она останавливается и заходит внутрь дополнительной втулки 9 при создании заданного расчетного 25 давления, Пробка 21 доходит до нижнего глухого дна 16 и перекрывает совмещенные боковые окна 12, 14 и15, Так как продавочную жидкость продолжают закачивать внутрь обсадной колонны 1, то избыточное 30 давление продолжает повышаться. При достижении расчетной величины разрушаются штифты 19. В результате происходит расфиксация от корпуса 7 соединенных

10 на верхний торец подвижной втулки 8.

Момент среза штифтов 20 также наверху отмечается вначале ростом давления, а потом резким падением его до ".0".

Давление начинает вновь повышаться и при достижении избыточным давлением расчетной величины штифты 18 разрушаются и дополнительная втулка 9 вместе слробкой 2 выталкивается вниз и падет в фильтр

2 эксплуатационной колонны. Этот момент наверху также сигнализируется вначале ростом давления, а потом его резким падением. После среза штифтов 19 запорное кольцо 10 расправляется и заходит в кольцевую проточку 13 над подвижной втулкой

8. ограничивая возможность осевого перемещения ее в корпусе 7 (при проведении работ в обсадной колонне, например, при спуско-подъемных операциях с буровым инструментом, пропускаемым через подвижную втулку 8).

По окончании цементирования эксплуатационной колонны 1 фильтр 2 остается открытым и можно сразу приступать к вызову притока из продуктивного пласта, напротив которого установлен фильтр 2.

В случае необходимости углубления скважины ниже фильтра 2 подвижную втулку 8 и дополнительную втулку 9 вместе с зашедшей s нее пробкой 21 раэбуривают.

Формула изобретения

Устройство для цементирования обсадных колонн с фильтром по авт. св. N.

1654544, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его работы путем предотвращения преждевременного ухода дополнительной втулки, оно снабжено запорным кольцом, установленным в верхней части дополнительной втулки на ее наружной поверхности с возможностью взаимодействия в крайнем нижнем положении с уступом корпуса, а узел фиксации выполнен в виде трех рядов срезных штифтов, причем усилие среза штифтов дополнительной втулки меньше усилия среза штифта подвижной втулки, а усилие среэа штифтов запорного кольца превышает усилие среза штифтов подвижной втулки.

1726734

Составитель Н.Чепига

Техред М,Моргентал Корректор 3,Лончаковэ

Редактор Н.Шитев

Заказ 1260 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