Устройство для ступенчатого цементирования обсадной колонны

 

O Il H (;. Д H H E („)754045

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск им

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2491432/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Е 21 В 33/14

Государственный комитет

СССР (53) УДК 622. 245..42 (088.8) Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29 ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 15.08.80 (72) Авторы изобретения

Ю. Е. Чугунов и М. В. Рогожина

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для ступенчатого цементирования.

Известно устройство для ступенчатого цементирования с центральным отверстием и боковыми выпускными каналами, включающее клапанный узел, удерживаемый в закрытом положении срезаемыми штифтами, поршень, а боковые каналы его перекрыты пробками (1) .

Недостатком .устройства является вероятность неполного открытия цементировочных отверстий при посадке пробки, что в результате снизит качество цементирования.

Прототипом изобретения является устройство для многоступенчатого цементирования, где соосно наружному корпусу с боковыми каналами расположен патрубок, состоящий из заглушечной втулки, верхней и нижней переходных втулок, размыкающей втулки с отверстием, а также содержит упорное кольцо, уплотнения, стопор в заглушечной втулке и цементировочные пробки (2).

Недостатком этого устройства является опасность несрабатывания втулок, неполное

2 открытие цементировочных отверстий, в результате некачественное,цементирование.

Целью изобретения является повышение качества цементирования за счет обеспечения пульсирующей прокачки цементного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен с выступами, а патрубок с пазами, образующими между собой байонетное соединение, причем патрубок соединен с верхней секцией колонны обсадных

10 труб и выполнен с ограничительным упором, а расстояние между каналами патрубка на

20 — 40% меньше диаметра канала корпуса.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство с закрытыми цементированными отверстиями; на фиг. 2 — то же, но в рабочем положении в период цементирования.

Устройство содержит патрубок 1, концентрично расположенный в корпусе 2 и связанный уплотнением 3. Кррорпус имеет выступы 4, а внутренний патрубок — две кольце2О вые проточки 5 и 6 с пазами 7, образующими между собой байонетное соединение.

Нижний конец патрубка снабжен упорной гайкой 8, которая служит для сборки и упора при цементировании второй и после754045 дующих ступеней, патрубок имеет боковые промывочные каналы 9, а корпус — каналы

10, причем расстояние между каналами патрубка на 20 — 400/р меньше диаметра каналов корпуса.

Корпус и патрубок фиксируются с помощью шарикового замка, состоящего из

5 шариков 11, ломающихся штифтов 12 и кольца 13 с направленной насечкой. С помощью шарикового замка передается момент вращения нижней ступени.

Устройство работает следующим образом. 10

При цементировании нижней ступени сбрасываемая разделительная пробка в кольцо 13 шарикового замка, ломает штифты и уходит на забой скважины. После получения сигнала «стоп» приступают к цементированию следующей ступени, для чего колонну труб вместе с патрубком 1 поворачивают на

45 вправо, заводя выступ 4 в паз 7.

Устройство телескопически расходится (положение 11), промывочные каналы 9 и 10 открыты полностью. зо

Путем вращения верхней колонны труб боковые каналы 10 будут попеременно перекрываться перегородками между каналами патрубка 2, создавая пульсацию давления в процессе промывки или цементирования. По окончании цементирования колонну опускают в нижнюю проточку и поворачивают на

45 вправо для фиксации колонны.

Для цементирования последующих ступеней против цементируемого объекта устанавливаются аналогичные патрубки с шариковым замком, кольцо которого по диазе метру больше ниже расположенного.

Цементный раствор, подаваемый через промывочные каналы, пульсирующим пото4 ком более полно вытесняет буровой раствор и равномерно распределяется за колонной по сечению скважины. При этом раствор в застойных зонах приходит в подвижное состояние, цементируя такие застойные участки как каверны и желобные выработки, обеспечивая этим качество цементирования скважины.

Формула изобретения

Устройство для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающее корпус с боковыми каналами, жестко связанный с нижней секцией обсадных труб, концентрично расположенный в нем патрубок с боковыми каналами и зафиксированный относительно корпуса, уплотнения, упорное кольцо, стопор и цементировочные пробки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет обеспечения пульсирующей прокачки цементного раствора, корпус выполнен с выступами, а патрубок с пазами, образующими между собой байонетное соединение, причем патрубок соединен с верхней секцией колонны обсадных труб и выполнен с ограничительным упором, а расстояние между каналами патрубка на 20 — 400/р меньше диаметра каналов корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3381756, кл. 166 — 224, опублик.1968.

2. Патент США № 3768556, кл. 166 — 154, опублик. 1973 (прототип).

754045

Фиг. /

Фиг. г

Составитель М. Рогожина

Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 626 Подписное

Редактор В. Смирягина

Заказ 4873/28

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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