Устройство для двухступенчатого цементирования

 

Союз Советскик

Социалистическык

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 727839 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено01.06.78 (2I ) 2623823/22-03 (51)M. Кл, Е 21 В 33/14 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14 по делам нэооретеннй н открытий (53) УД К 622.245..42(088.8) Дата опубликования описания 18.04.80

Ъ (72) Авторы изобретения

В. В. Сережников, Е. А. Никитин, А. А. Волошин, А. Я. Глушаков и B. Д. Куртов (7I) Заявитель

1 »

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО

UEMEHTHPOBA HHH

Настоящее изобретение относится к области бурения скважин, в частности, устройствам для цементирования обсадных колонн

Известно устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводникЫ и разделительные пробки (1). тО

Недостатком устройства является низкая надежность его работы из-аа возможности неперекрытия заливочных отверстий дифференциальной втулкой.

Наиболее близким решением к данному изобретению является устройство для двухступенчатого цементирования, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводники, внутренний патрубок и разделительные пробки (21.

Недостатком известного устройства является невозможность вращения верх

2 ней ступени обсадных колонн. В результате, невозможно обеспечить высокое

rкачество цементирования верхней СТу пени обсадной колонны.

11елью настоящего изобретения является улучшение качества цементирования верхней ступени за счет ее вращения.

Поставленная цель достигаетса тем, что верхняя часть корпуса выполнена с пазами на внутренней поверхности, а верхний переводник — с окнами, в которых расположены шпонки, взаимодействующие с корпусом и внутренним патрубком, причем переходник и верхняя часть корпуса имеют взаимодействующие между собой выступы.

На фиг. 1 - общий вид устройства; на фиг. 2 — устройство после разбуривания цементнот о стакана; на фиг. 3— сечение А-А фиг. 1.

Устройство состоит из цилиндричес» кого корпуса 1, имеющего заливочные отверстия 2, верхнего и нижнего пере3

72 водников 3 и 4 и дйфференциальной втулки 5 с патрубком 6, перекрывающей заливочные отверстия 2.

Верхний переводник 3 и корпус 1 имеет окна, в которые вставлены подвижные шпонки 7. От выпадения внутрь шпонки закрыты патрубком 8, укрепленном на срезных элементах 9 во втулке, lO, закрепленной с помощью срезных элементов 11 .

К патрубку 8 жестко подсоединена нижняя пробка 12.

Под переводником 3 в корпусе 1 разме;цена дифференциальная втулка 5, укрепленная срезными элементами 13.

Верхняя часть корпуса 1 и нижняя часть верхнего переводника 3 выполнены ступенчатыми. В результате такого выполнения корпус 1 имеет ограничительный буртик 14, а переводник 3— выступ 15.

Верхняя часть нижнего переводника

4 выполнена утолщенной и в ней выполнены каналы 16, закрытые снизу подвижным кольцом 17, поджатым пружиной 18, опирающейся на кольцо 19, жестко посаженное на переводник 4.

Устройство работает следуюшим образом.

;После закачивания цементного раствора для нижнеи ступени обсадной колонны внутрь ее бросают разделительную пробку (на чертеже не показана) и продавливают ее буровым раствором.

Эта пробка заходит внутрь устройства и перекрывает внутренний канал нижней пробки 12. При повышении давления штифты 9 срезаются и обе пробки вместе с патрубком 8 начинают двигаться вниз по обсадной колонне.

Для обеспечения качественного цементирования нижней ступени обсадную колонну или вращают или расхаживают.. В случае вращения крутящий момент передается от верхней ступени колонны через шпонки 7 нижней ступени обсадной колонны.

Как только патрубок 8 опустится ниже шпонок 7, то при повороте шпонки

7 выталкиваются внутрь колонны за счет скосов шпонзчных канавок. После етого момента проворачивается только верхняя ступень колонны.

После опускания пробок и патрубка 8 ниже устройства на дифференциальную : втулку начинает воздействовать внутреннее давление обсадной колонны.

В момент посадки пробок не упорное кольцо нижней ступени лри заданной

7839

По окончании промывки скважины в !

О . интервале верхней ступени и ОЗЦ нижней ступени в обсадную колонну закачивают

После ОЗЦ нижней ступени обсадную ко20 лонну разгружают на вес нижней ступе25

ЗО

4 величине избыточнога давления срезает элементы 13 и дифференциальная втулке

5 опускается вниз, пока не откроются зеливочные отверстия 2 корпуса 1. При опускании вниз втулки 5 жидкостЬ из ее полости вытесняется в затрубное пространство. через каналы 16 путем отжатия подвижного кольца 17, цементный раствор. Цементный раствор продавливают в скважину пробкой с жестким сердечником (на чертеже эта пробка не показана).

В процессе O3II нижней ступени верхнюю ступень обсадной колонны проворачивают или периодически или постоянно. ни с целью уменьшения нагрузки на соприкасающиеся ступенчатые поверхности корпуса 1 и верхнего переводника 3.

В процессе выхода цементного раствора из заливочных отверстий 2 в затрубное пространство верхнюю ступень продолжают вращать. За счет этого обеспечивается более полное удаление буровой. жидкости и более равномерное заполнение затрубного пространства цементным, раствором.

После посадки пробки с жестким сердечником на втулку 10 цементирование прекращают, а верхнюю ступень колонны

) опускают так, чтобы верхний перевоцник

3 выступом 15 перекрыл заливочные отверстия 2 корпуса 1 и одновременно дошел до верхнего торца втулки 5.

Герметичность перекрытия заливочных отверстий 2 проверяют, снизив давление в полости обсадной колонны до атмосферного или создав избыточное давление по сравнению с давлением отбора цементного раствора второй ступени.

После ОЗЦ верхней ступени разбури вают разделительную пробку, втулку 1 О, стакан цементного раствора и патрубок

6, За счет давления веса части верхней ступени колонны, наличия уплотнений на соприкасающихся поверхностях и подпружиненного кольца 17 обеспечивается герметичность устройства.

Формула изобретения

Устройство для двухступенчатого цементирования, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми

727839

2

73

5 дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводники, внутренний патрубок и разделительные пробки, о т л и чающееся тем,что,сцелью улучшения качества цементирования верхней ступени за счет ее вращения, верхняя часть корпуса выполнена с пазамн на внутренней поверхности, а верхний переводник — с окнами, в которых расположены щпонки, взаимодействующие с корпусом и внутренним патрубком, причем переходник и верхняя часть корпуса имеют взаимодействующие между собой выступы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. А вт орск ое свидетельство ССС P по заявке К 2366611, . кл. Е 21.В 33/14, 1976.

2. Булатов А. И.. Технология цемен10 тирования нефтяных и газовых скважин", М., Недра, 1973, с. 259.

727839

Составитель В. Гришанов

Редактор Т. Авдейчик Техред g, мужик Корректор Е. Папп

Заказ 1098/33 Тираж 626 . Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, )1 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4