Устройство для цементирования

 

(72) Авторы изобретения

В. А. Герц, И. И. Чернышев, А. Н. Переяслов и П. А. Власов

Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института Министерства геологии Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к оборудованию для цементирования секций обсадных колонн и хвостовиков, спускаемых на бурильных трубах, и предназначено для использования при строительстве нефтяных и газовых скважинн.

Известно устройство для цементирования, содержащее корпус, патрубок с цементировочной пробкой, снабженное в верхней части перепускным устройством, удерживаемым в корпусе голбвки стопорами (1).

Недостаток устройства заключается в необходимости прерывания процесса продавки.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для цементирования, включающее корпус с промывочными отверстиями, цементировочную пробку, втулку с промывочными отверстиями, концентрично размещенную относительно корпуса, и стопоры (2).

Недостатком этого устройства является также прерывание процесса продавки цемента, в результате чего цементный раствор в скважине остается неподвижным, что при цементировании глубоких высокотемпературных скважин приводит к уменьшению прокачиваемости (в результате ускоренного процесса структурообразования в цементном растворе), что крайне опасно. При наличии в разрезе скважин проницаемых

5 горизонтов во время остановки происходит интенсивная водоотдача из цементного раст вора, что еще более ускоряет этот процесс.

В результате резко возрастает давление при возобновлении продавки, что часто приводит к осложнениям и авариям.

10 Цель изобретения — полное исклк>чение технологических остановок в процессе цементирования.

Цель достигается тем, что втулка выполнена полой и установлена на наружной поверхности корпуса с возможностью поворота, а стопоры установлены с возможностью взаимодействия с поворотной втулкой.

Стопоры целесообразно выполнить в виде рычагов, а корпус — с окнами для закрепления последних, при этом на одни из плеч может быть установлена цементировочная проока, а другие зафиксированы втулкой от углового смещения, причем поворотная втул702155 ка выполнена с окнами для размещения рычажных -стопоров при ее повороте.

На фиг. 1 изображено устройство для цементирования; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1.

Устройство для цементирбвания содержит корпус 1, рычажные стопоры 2, закрепленные в окнах 3 на осях 4, на которые свободно опирается цементировочная пробка 5. На корпус 1 надета полая поворотная втулка 6, образующая с корпусом -кольцевую полость 7, сообщающуюся с центральным каналом корпуса головки с помощью отверстий 8 и 9 в корпусе 1 и отверстий 10, 11 во внутренней стенке поворотной втулки 6.

В стенке втулки 6 на уровне стопоров 2 1$ с угловым смещением выполнены окна 12. Контактные поверхности втулки 6 и корпуса 1 уплотнены сальниками 13.

Фиксатор 14 ограничивает угловое перемещение втулки и служит указателем ее, позиций. Позиция 1 — закачка цементного раствора и первой порции продавочной жидкости, позиция 11 — закачка второй порции продавочной жидкости.

Снизу на корпус навинчен переводник 15, предназначенный для ограничения продоль- 25

" ного перемещения втулки и для йрисоединения головки к бурильным трубам.

Устройство работает следующим образом, При закачке цементного раствора и первой порции продавочной жидкости втулка 6 находится в позиции I, показанной на чертежах. Цементировочная пробка 5, удерживаемая стопорами 2, перекрывает центральный канал устройства.

Продавочная жидкость протекает через и отверстия 8 и 10, кольцевую полость 7 и отверстия 9 и 11, минуя пробку .

После закачки первой порции продавочной жидкости, не выключая цементировочных агрегатов, поворачивают втулку по часовой стрелке в позицию II, до упора. Для рассматриваемого варианта конструктивного исполнения устройства этот угол составляет 60 .

При повороте втулки отверстия 10 и 11 во внутренней стенке смещаются относительно отверстий 8 и 9 в корпусе и постепенно закрывают их, при этом окна 12 располагаются напротив рычажных стопоров 2, которые освобождаются ранее, чем полностью закроются отверстия для перетока жидкости через кольцевую полость втулки 6. Стопоры под действием сил тяжести и перепада давления на пробку откидываются вниз, освобождая ее, и продавочная жидкость направляется на освобожденную пробку, продавливая ее, с этого момента отсчитывается объем второй порции продавочной жидкости.

При такой конструкции устройства достигается непрерывность процесса и полная сблокированность кинематики освобождения стопоров и гидравлической коммуника ции.

Формула изобретения

1. Устройство для цементирования, включающее корпус с промывочными отверстиями, цементировочную пробку, втулку с промывочными отверстиями, концентрично размещенную относительно корпуса, и стопоры, отличающееся тем, что, с целью полного исключения технологических остановок в процессе цементирования, втулка выполнена полой и установлена на наружной поверхности корпуса с возможностью поворота, а стопоры установлены с возможностью взаимодействия с поворотной втулкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стопоры выполнены в виде рычагов, а корпус — с окнами для закрепления последних, при этом на одни из плеч установлена цементировочная пробка, а другие зафиксированы втулкой от yr.пового смещения, причем поворотная втулка выполнена с окнами для размещения рычажных стопоров при ее повороте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 451834, кл. Е 21 В 3S/05, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 486131, кл. Е 21 В 33/14, 1973 (прототип) .

A-A

Фиг. 2

Составитель Е. Молчанова

Редактор С. Титова Техред О. Луговая Корректор М. Йигула

Заказ 7560/34 Тираж 657 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4