Устройство для установки цементных мостов в скважинах

 

Изобретение относится к области горной промышленности и используется при строительстве скважин. Цель - повышение качества при цементировании ступенчатых колонн. Обсадная колонна включает секции труб различного диаметра. С нижней секцией посредством переходника соединен корпус. Внутри корпуса на срезных элементах установлена подвижная втулка и неподвижная. С нижним торцом корпуса соединен наконечник с уступом. Цементный раствор продавливают разделительной пробкой с уплотнительными элементами на боковой поверхности и цангой на нижнем торце. Внутри переходника установлен режущий элемент. Нижний выступ цанги имеет возможность взаимодействия с уступом наконечника при крайнем нижнем положении подвижной втулки. 2 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682739/03 (22) 24.04,89 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт (?2) К.К.Куликов, А.M.ßñàøèí, Г.Н. Ниязменглиев и А.А.Манафов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1317097. кл, Е 21 В 33/16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1350332, кл. Е 21 В 33/14, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ЦЕMEHTHblX M0CT0B В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к области горной промышленности и используется при строительстве скважин. Цель — повышение

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а более конкретно к устройствам для установки цементных мостов при ступенчатой колонне труб.

Известна цементировочная пробка, включающая корпус, разделительную пробку с уплотнительным элементом и дополнительную пробку.

Недостатком указанного технического решения является малая надежность работы вследствие того, что и верхняя и дополнительная пробки не зафиксированы относительно составных частей колонны и при прекращении продавки в период подьема колонны для установки цементного моста могут всплыть. Это приведет к смещению продавочного и цементного растворов, что снижает качество цементирования при работе.,, Ы„„1760090 Al качества при цементировании ступенчатых колонн. Обсадная колонна включает секции труб различного диаметра, С нижней секцией посредством переходника соединен корпус. Внутри корпуса на срезных элементах установлена подвижная втулка и неподвижная. С нижним торцом корпуса соединен наконечник с уступом. Цементный раствор продавливают разделительной пробкой с уплотнительными элементами на боковой поверхности и цангой на нижнем торце. Внутри переходника установлен режущий элемент. Нижний выступ цанги имеет возможность взаимодействия с уступом наконечника при крайнем нижнем положении подвижной втулки. 2 ип.

Известна также муфта дпя ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус, подвижную и неподвижную втулки со срезным элементом, размещенными внутри корпуса, разделительную пробку с уплотнительным элементом.

Недостатком его является невозможность исключить снятие пробки в период подьема колонны для установки цементного моста, Не будучи зафиксированной пробка может всплыть, что приведет к смещению продавочного и цементного растворов, что снижает качество работы при цементировании моста.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества работы при цементировании в ступенчатых колоннах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для установки цементных мостов в скважинах, содержащем секции колон1760090 ны труб различнаго диаметра, корпус, переводник, установленный над корпусом, подвижную и неподвижную втулки со срезны ли элементами, размещенными внутри корпуса, разделительную пробку с уплотнительным элементом на боковой поверхности и цангой на нижнем торце с верхним и ни>кним выступами и наконечник с уступами жестко соединенный с нижним концом корпуса, согласно изобретению в ступенчатых колоннах оно снабжено режущим элементом, жестко закрепленным внутри переводника, при этом подвижная втулка установлена с воэможностью взаимодействия с верхним выступом в крайнем верхнем положении, а нижний выступ цанги имеет возможность взаимодействия с уступом наконечника при крайнем нижнем положении подвижной втулки, Сопоставительный анализ с известными техническими решениями показывает, что заявляемое устройства отличается от известных наличием режущего элемента, жестка закрепленным внутри переводника, и подвижной втулки, которая установлена с возможностью взаимодействия с верхним выступом в крайнем верхнем положении, а нижний выступ цанги имеет возможность взаимодействия с уступом наконечника при крайнем нижнем положении подвижной втулки. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна".

Сравнение заявляемого технического решения с известными не позволило выявить в них признаки, отличающие его от последних, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию существенные отличия

На фиг.1 показано устройство с установкой разделительной пробки на посадочHQM месте в продольном разрезе; на фиг.2то же, в крайнем нижнем поло>кении подвижной втулки.

Устройство состоит из двухступенчатой колонны. Верхняя колонна 1 соединена переводникам 2 с нижней ступеныа колонны

3. При этом диаметр нижней колонны 3 меньше диаметра верхней колонны 1, В переводнике 2 жестко установлен режущий элемент 4, предназначенный для уменьшения диаметра уплотнительного элемента 5 разделительной пробки 6 при ее прохождении из колонны большого диаметра в колонну меньшего диаметра. Устройство в . нижней части имеет корпус 7, присоединяемый на резьбе к ступени колонны 3. В корпусе 7 размещена подвижная втулка 8, соединенная срезным элементом 9 с неподвижной втулкой 10. На внутренней поверхности подвижной втулки 8 выполнена

10 дующим образом

После спуска колонны труб. к заданному

25 интервалу начинают закачку цементного

30 тельного элемента 5 на долю, равную разно35 сти диаметров секций колонн 1 и 3, Таким

55 площадка 11, являющаяся посадочным местом для разделительной пробки 6. В верхней части корпуса 7 выполнен канал 12 для осуществления промывки. К нижнему концу корпуса 7 жестко {на резьбе) присоединен наконечник 15 с уступом 16. Нижняя часть разделительной пробки выполнена в виде цанги, имеющей на нижнем торце верхний и нижний выступы 13, 14. Уплотнительный элемент закреплен на боковой поверхности разделительной пробки 6 сверху. гайкой 15.

Герметизация подвижной втулки 8 относительно канала 12 обеспечивается резиновым кольцом, Работа устройства осуществляется слеУстройство спускается в скважину к интервалу установки цементного моста на ступенчатой колонне труб. Диаметр труб верхней части колонны 1 имеет больший размер, чем нижней части 3. При этом разделительная пробка 6 с резиновым элементо л 5 находится на поверхности раствора. После закачки расчетного объема цементного раствора в колонну спускают разделительную пробку 6 и продавливают ее вниз подачей продавочной жидкости.

При достижении разделительной пробкой 6 интервала установки переводника 2 с жестко закрепленным режущим элементом 4 осуществляется срезание части уплотниобразом, при перемещении разделительной пробки па секции колонны 1 обеспечивалось разделение цементного и продавочного растворов. После срезания в секции колонны 3 обеспечиваются те же условия разделения, а сама пробка 6 с уплатнительным элементом 5 получает возможность по секции колонны с меньшим диаметром перемещаться вниз к интервалу установки моста.

Перемещаясь по секции колонны 3 разделительная пробка занимает положение на посадочной площадке 11 подвижной втулки 8, Надежность и правильность ее установки контролируется по показаниям давления на устье, которое при обеспечении надежной устаноцки пробки начинает возрастать. Это является также указателем того, что расчетный объем цементного раствора поступил в интервал установки моста. При этом под действием давления продавочной жидкости цементный раствор за секцией колонны 3 ложет подняться и выше интервала установки, поднимая уровень промывочного раствора. Когда раздели1760090 тельная пробка установлена, то может возникнуть ситуация. что под давлением столба промывочного раствора и цементного раствора из пространства за секцией колонны

3 цементный раствор может поступать об- 5 ратно под пробку и вызвать ее всплытие.

Для исключения такой возможности служат верхний и нижний выступы 13, 14 на цанге.

Верхний выступ 13 цанги упирается в нижний торец подвижной втулки О, чем исклю- 10 чается возможность всплытия разделительной пробки.

Для формирования цементного моста и обеспечения возможности ведения промывки приподнимают на расчетную высоту 15 колонну с устройством. После чего повышаем давление в секционной колонне до срезания элемента 9, В результате разрушения элемента 9 подвижная втулка перемещается в крайнее нижнее положение. когда ниж- 20 ний торец подвижной втулки 8 упирается в бурт на внутренней поверхности наконечника 15. При этом нижний выступ цанги 14 взаимодействует с уступом 16 наконечника

15, за счет чего обеспечивается удержание 25 разделительной пробки на месте посадки и исключается ее всплытие. Это обеспечивает удержание подвижной втулки в крайнем нижнем положении, в результате чего через канал 12 осуществляется связь между про- 30 странством в колонне и за ней и выполнение промывки (прямой и обратной).

Таким образом реализуется надежность разделения цементного(промывочного) и нродавочного растворов, исключается возможность снятия с места разделительной пробки и подвижной втулки. т.е. обеспечивается надежность работ и контроль за интервалом установки моста.

Экономическая эффективность от использования изобретения создается за счет сокращения времени и средств на качественную установку цементного моста.

Формула изобретения

Устройство для установки цементных мостов в скважинах, включающее секции колонны труб различного диаметра, корпус. переходник, установленный над корпусом, подвижную и неподвижную втулки со срезными элементами, размещенными внутри корпуса, разделительную пробку с уплотнительным элементом на боковой поверхности и цангой на нижнем торце с верхним и нижним выступами и наконечник с уступом, жестко соединенный с нижним торцом корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества при цементировании ступенчатых колонн, оно снабжено режущим элементом, жестко закрепленным внутри переводника. при этом подвижная втулка установлена с возможностью взаимодействия с верхним выступом в крайнем верхнем положении, а нижний выступ цанги имеет воэможность взаимодействия с уступом наконечника при крайнем нижнем положении подвижной втулки.

<риг 2.

Фиг. 3.

Составитель К.Куликов

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 3166 Тираж Подписное

8НИИПИ 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