Верхняя продавочная пробка для цементирования обсадных колонн

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских (i 1) 55439 8

Социалистнческнх

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.74 (21) 2016980/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 22.04.77 (51) М. Кл.з Е 21В 33/16

Государственный комитет

Совета Миннстров СССР

:ло делам изобретений и открытий (53) УДК 622.245.42 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Обозин, В. И. Бондарев, Ф. П. Киричек, В. А. Шевченко и В. А. Романенко

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) ВЕРХНЯЯ ПРОДАВОЧНАЯ ПРОБКА

ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и применяется при цементировании обсадных труб с помощью пробок для разделения цементного раствора.

Известны пробки, изготавливаемые из крепких пород дерева с манжетой из резины или прорезиненного ремня (1). Однако применение верхних деревянных пробок недостаточно герметизирует колонку, иногда пробка оказывается в цементном растворе и тогда последний полностью не продавливается в затрубное пространство, иногда продавочная жидкость перекачивается ниже башмака колонны и выходит в затрубное пространство.

Известны резиновые цементировочные пробки с алюминиевым сердечником (2).

Более радикальным решением вопроса герметизации является применение пробки конструкции ПЦВ-1.

Пробка имеет сердечник из низкопрочного чугуна, гуммированный пластичной резиной в виде трехрядного манжетного уплотнения, Эта пробка является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности.

Однако использование их не позволяет создавать противодавление после окончания продавки.

Цель изобретения — повышение качества изоляционных работ за счет передачи давления столба продавочной жидкости из внутри-. колонного пространства. Это достигается тем, что сердечник выполнен полым и снабжен нормально открытым тарельчатым клапаном, а тарель клапана имеет разгрузочные каналы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая пробка в разрезе; на фиг. 2 — шайба-сетка.

В сердечнике 1 протачивается сквозной канал 2 максимального (из соображений проч10 ности) диаметра, в который вмонтирован нормально открытый обратный клапан с тарелью

3 и штоком 4.

Шток подпружинен пружиной 5. Тарель клапана имеет два разгрузочных канала 6.

15 Нижняя часть канала в сердечнике снабжена на резьбе упорной шайбой-сеткой 7 с отверстиями для штока и протока жидкости, а также гайкой 8, регулирующей степень открытия клапана.

20 Пробка работает следующим образом.

Во время продавки пробка скользит по колонне, увлекаемая потоком, клапан ее закрыт.

Существенного проникновения жидкостей сквозь пробку при этом не происходит, так

25 как через разгрузочные отверстия перетоку препятствуют высокие местные гидравлические сопротивления.

При посадке на упорное кольцо в колонне перепад давления на пробке резко возраста30 ет, тарель клапана еще плотнее прижимается

554398

ФО2. 2

Составитель Т. Подберецкая Корректор А. Галахова

Р едактор Г. Мозжечкова

Заказ 780/4 Изд. № 359 Тираж 775 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 к резиновой манжете. Повышение давления в колонне над пробкой служит сигналом «стоп» для окончания работы продавочных агрегатов.

Когда нагнетание продавочной жидкости в колонну прекращается, давления снизу и сверху клапана пробки через разгрузочные каналы

6 в его тарели 3 уравновешиваются. Клапан открывается. Гидростатическое давление столба продавочной жидкости из внутриколонного пространства сквозь пробку передается низу колонны.

Из заколонного пространства в этот момент действует пьезометрическое давление столба тампонажного раствора. Разность давлений из колонны и заколонного пространства воспринимается обратным клапаном. В случае падения давления в заколонном пространстве до величины, равной давлению со стороны внутрь колонного пространства, дальнейшие изменения его компенсируются действием веса столба продавочной жидкости, Использование предлагаемой пробки для цементирования обсадных колонн в скважинах повышает качество изоляционных работ, исключает возможность гидроразрыва пласта, поглощения в процессе цементировании и исключает необходимость проведения повторных изоляционных работ.

Формула изобретения

1. Верхняя продавочная пробка для цементирования обсадных колонн, включающая металлический сердечник и резиновую манжету, отличающаяся тем, что, с целью повы10 шения качества изоляционных работ за счет передачи давления столба продавочной жидкости из внутриколонного пространства, сердечник выполнен полым и снабжен нормально открытым тарельчатым клапаном.

15 2. Пробка по п. 1, отличающаяся тем, что тарель клапана имеет разгрузочные каналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Шацов Н. И. и др. «Разобщение пластов в нефтяных и газовых скважинах», М., 1960, с. 148.

2. Шацов Н. И. и др. «Бурение нефтяных и газовых скважин», M., 1961, с. 446 — 454 (про25 тотип) .