Устройство для ступенчатого цементирования обсадных колонн

 

Использование: при цементировании скважин обеспечивает повышение надежности работы устройства и расширение его функциональных возможностей. Это достигается за счет повышений герметичности и возможности многократных промежуточных промывок обсадной колонны по всей длине в случае ее посадок в процессе спуска . Сущность изобретения: устройство включает корпус, с ним одной стороной связан телескопическим соединением сердечник , другой стороной сердечник связан с обсадной колонной. С нижней ступенью обсадной колонны жестко связан переходник. Он образуете корпусом и сердечником кольцевую полость. Она гидравлически связана с осевым каналом обсадной колонны. Телескопическое соединение корпуса и сердечника выполнено с конической подвеской. Она образует между корпусом и сердечником в рабочем положении устройства циркуляционную полость. Эта полость сообщает кольцевую полость с заколонным пространством . Переходник выполнен с радиальными цементировочными отверстиями. Эти отверстия сообщают осевой канал обсадной колонны с кольцевой полостью. 1 ил. ел С

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)л Е 21 В ЗЗ/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4882112/03 (22) 11.10.90 (46) 15.01.93, Бюл. N 2 (75) Г.В.Гафаров и А.Ш.Зиганшин (56) Мищевич В,И. Справочник инженера по бурению, т. i M,: Недра, 1985, с. 331.

Патент США

¹ 44775511996677, кл. Е 21 В 33/14, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1512205, кл. Е 2 1 В 33/14, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО

ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Использование: при цементировании скважин обеспечивает повышение надежности работы устройства и расширение его функциональных возможностей. Это достигается за счет повышения герметичности и возможности многократных промежуточных промывок обсадной колонны по всей

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к ступенчатому цементированию скважины.

Известны устройства для ступенчатого цементирования скважины. Муфта ступенчатого цементирооания конструкции ВНИ.ИКР нефти. В аналогичных устройствах имеются резиновые продавочные, падающие, запорные пробки и металлическйе втулки на срезных фиксаторах. Последующее разбуривание этих деталей ведет к дополнительным затратам, и засорению скважин. Указа ейные н едост атки в устройств вах для ступенчатого цементирования скважин устранены путем применения

„„Ы3 „„1788213 А1 длине в случае ее посадок в процессе спуска. Сущность изобретения: устройство включает корпус, с ним одной стороной связан телескопическим соединением сердеч- ник, другой стороной сердечник связан с обсадной колонной. С нижней ступенью обсадной колонны жестко связан переходник, Он образует с корпусом и сердечником кольцевую полость. Она гидравлически связана с осевым каналом обсадной колонны, Телескопическое соединение корпуса и сердечника выполнено с конической подвеской, Она образует между корпусом и сердечником в рабочем положении устройства циркуляционную полость. Эта полость сообщает кольцевую полость с заколонным пространством. Переходник выполнен с радиальны- ми цементировочными отверстиями. Эти отверстия сообщают осевой канал обсадной колонны с кольцевой полостью. 1 ил. телескопических устройств открытия и закрытия циркуляционных отверстий.

Известное устройство для ступенчатого цементирования скважин содержит цилиндрическую емкость, которую закрепляют на верхней части обсадных труб. в емкость телескопически введен полый сердечник, с помощью которого можно телескопически перемещать верхний участок обсадных труб относительно нижнего. В стенке сердечника образовано по меньшей мере одно боковое .отверстие. Мнструмент дгя ступенчатого цементи рова ния ск важи ны, имеющий цилиндричэс<ую форму присоединяют к нижнему концу цилиндпи|егкой емкости TRY., чтобы он охватывал часть сер

1788213 дечника по окружности. На внутренней поверхности инструмента образована кольцевая проточка, против которой можно установить отверстие в боковой стенке сердечника, опустив сердечник вместе с цилиндрической емкостью в первое положение относительно устья скважины с. целью направления цементного раствора из обсадных труб в кольцевой зазор за обсадными трубами. При этом сердечник и цилиндрическую емкость можно вращать беэ ограниче- ний и непрерывно вокруг оси скважины, не прерывая при этом процесс цементиравания, что улучшает качество заполнения раствором кольцевого канала.

Наиболее близким решением к заявляемому является устройство для ступенчатого цементирования обсадных колонн, содержащее корпус, сердечник, связанный одной стороной жестким соединением с верхней ступенью обсадной колонны, а другой стороной — телескопическим соединением с корпусом, переходник, жестко связанный с нижней ступенью обсадной колонны и образующей с корпусом и сердечником кольцевую полость, гидравлически . связанную с осевым каналом обсадной колонны.

B этом устройстве для ступенчатого цементирования обсадной колонны телескопическое соединение с корпусом не обеспечивает необходимую герметичность и невозможность многократных промежу.точных промывок обсадной колонны по всей длине в случае ее посадок в процессе спуска, Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, По сравнению с известным устройством ступенчатого цементирования соединение корпуса с сердечником и сердечника с переходником выполнены конусными, что повышает надежность работы за счет повышения герметизации соединения без применения уплотняющих деталей, а про- стота конструкции позволяет сохранить проходной канал устройства равным каналу обсадных труб.Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающем корпус, сердечник, связанный одной стороной жестким соединением с верхней ступенью обсадной колонны, а другой стороной — телескопическим соединением с корпусом, переходник, жестко связанный с нижней ступенью обсадной колонны и образующей с корпусом и сердечником кольцевую полость, гидравлически связанную с осевым каналом обсадной колонны, телескопическое соединение корпуса с сердечником выполнено с конической подвеской, образующей между корпусом и сердечником в рабочем положении устройства цирку5 ля цион ную кол ьцевую полость, сообщающую кольцевую полость с заколонным пространством, а переходник выполнен с радиальным цpìåíòèровочными отверстиями, сообщающими осевой канал

10 обсадной колонны с кольцевой полостью, при этом переходник и сердечник выполнены с возможностью образования ме>кду собой конического соединения.

На чертеже изображен общий вид устройства для ступенчатого цементирования скважины, Устройство для ступенчатого цементирования. скважины содержит корпус 1 цилиндрической формы с конусным отверстием под сердечник 2 с конусной на15

20 ру>кной поверхностью. Это соединение обеспечивает герметичность. между соединяемыми деталями без уплотнительных элементов. Переводник 3 с конусным гнездом в верхней части, кольцевой проточкой по наружной поверхности и не менее одним радиальным отверстием для направления цементного раствора из обсадных труб в кольцевой зазор за обсадными трубами, закреплен в нижней части корпуса 1, а для

30 улучшения циркуляции цементного раствора между корпусом и сердечником, сердечник в средней части по наружной поверхности имеет пазы. С целью предотв35 ращения заклинивания конусного соединения под действием веса нижней части обсадных труб угол конуса конусного соединения выполнен в в пределах 4".5 — 5, Устройство применяется для пропуска

40 цементного раствора из внутреннего канала обсадной колонны в кольцевой канал, образованный стенкой сква>кины и нару>кной поверхностью обсадных труб.

Устройство крепится между обсадными

45 трубами в скважине и по расчетной глубине с помощью переводника 3, Конусное соединение между корпусом 1 и сердечником 2 под действием веса нижней части обсадной колонны труб герметизируется. После про50 ведения цементирования первой ступени известным способом и получения "стоп" проверяется герметичность колонны, Затем колонна разгружается, верхняя часть обсадных труб опускается вниз до посадки конус55 ной части сердечника 2 в конусное гнездо переводника 3. При этом внутренняя полость колонны обсадных труб через радиальные отверстия и кольцевую проточку переводника 3, а так же по пазам сердечника сообщается с кольцевым пространством

1788213

Составитель А,Зиганшин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор М,Керецман

Редактор

Заказ 59 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 за обсадными трубами. Скважина промывается и производится цементирование второй ступени, Натяжением верхней части колонны обсадных труб за счет конусного соединения корпуса 1, сердечника 2 колонна герметизируется. Цементный раствор в отверстиях кольцевой проточки затвердевает.

Формула изобретения

Устройство для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус, сердечник, связанный одной стороной жестким соединением с верхней ступенью обсадной колонны. а другой стороны — телескопическим соединением с корпусом, переходник, жестко связанный с нижней ступенью обсадной колонны и образующий с корпусом и сердечником кольцевую полость, гидравлически связанную с осевым каналом обсадной колонны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и расширения функциональных возможностей за счет повышения его герметичности и воэможности многократных промежуточ5 ных промывок обсадной колонны по всей длине в случае ее посадок в процессе спуска, телескопическое соединение корпуса с сердечником выполнено с конической подвеской, образующей между корпусом и сер10 дечником в рабочем положении устройства циркуляционную кольцевую полость, сообщающую кольцевую полость с заколонным пространством, а переходник выполнен с радиальными цементировочными отверсти15 ями, сообщающими осевой канал обсадной колонны с кольцевой полостью, при этом переходник и сердечник выполнены с возможностью образования между собой конического соединения,