Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

 

Союз Советски«

Социалистические

Республик (6l) Дополнительное к авт. саид-ву М. 768941 (22) Заявлено 12,09.79 (21) 28 18674/22-ОЗ . с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.1О.81. Бктллетеиь № 39

Дата опубликования описания 25. 10.8 1 (5l)M. Кл.

E 21 В 33/14

Гввудврсткнвй комитет

СССР (53) УДК 622. .245.42 (О88.8) пв делам «зобретений к открыт««

Г. Я. Сергиенко„А. Я, Глушаков, В. В. Сережи

Е. A. Никитин и В. Д. Куртов (72) Авторы изобретения

Полтавское управжние буровых работ Производс объе дннения Укрнефть Министерства нефтяной промышленности СССР (7 I ) Зая в и тел ь (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕН ЧАТОГО

ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к области Gyрения скважин, в частности, к устройствам для их двухступенчатого цементирования, По основному авт. св. Мт 768941 известно устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую колонну, выполненную в нижней части с выступом на наружной поверхности, и узел передачи вращения от несущей коЩ лонны корпусу, образованный нижним торцом верхнего переводника и верхней частью выступа несущей колонны (1$

Недостатком известного устройства является низкая надежность его работы

1,5 в случае прихвата верхней секции колонны, Цель изобретения - повышение надаткности работы устройства за счет возможности перекрытия заливочных отверстий в случае прихвата верхней секции колонны.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной срезной втулкой с посадочным седлом, установленной в нижней части с возможностью взаимодействия с основной срезной втулкой. Кроме того, на соприкасающихся торцовых поверхностях нижнего переходника дополнительной срезной втулки и несущей колонны размещены торцо вые уплотнения.

На иг. 1 изображено устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении.

Устройство содержит корпус l с заливочными отверстиями 2, перекрытыми срезной втулкой 3, укрепленной а корпусе срезными эжментами 4.

Корпус сообщен с несущей колонной 5, зафиксированной с помощью срезных эжментов 6. Для перецачи вращения от несущей колонны 5 корпусу 1 в устройстве имеется узел передачи вращения, выполненный в вице шлицевого соединения,образованного нижним торцом 7 верхнего переводника. 8 с верхней частью 9 выступа 10 несущей колонны 5.

874982

На выступе IG. имеется кольцевая вы. точка 11, в которую вставлен пружинный фиксатор 1?.

Снизу к корпусу 1 подсоединен переходник 13, имеющий резьбу для подсоединения нижней ступени 14 обсадной колонныы.

На внутренней поверхности корпуса 1 выполнена кольцевая протрчка 15 для фиксатора 12. Ниже срезной втулки 3 в корпусе 1 выполнены дополнительные окна 16, соединяющие замкнутую полость, образованную корпусом 1, срезной дифференциальной втулкой 3 и нижним переводником 13. 15

К нижнему концу несущей колонны 5 на срезных элементах 17 подсоединена дополнительная подвижная втулка 18 с посадочным седлом 19, изготовленным из легкоразбуриваемого материала. зо

На верхнем конце несущей колонны 5 установлена муфта 20 для соединения с верхней ступенью 21 обсадной колонны.

Герметичность устройства в сборе достигается с помощью радиальных уплотнений. 25

На соприкасающихся торцовых поверхностях нижнего переводника 13, дополнительной втулки 18 и несущей колонны 5 размещены торцовые уплотнения 22, выполненные из металла или другого стойко

ro материала, способного при сжатии герметизировать соприкасающие поверхности.

Наличие этих уплотнений позволяет дополнительно герметизировать соприкасающиеся поверхности после разгрузки верхней сту

35 пени после ее цементирования на случай потери герметичности, обеспечиваемой радиальными уплотнениями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройство увеж личивается в обсадной колонне на заданной глубине (см.фиг. 1). После спуска с обсадной колонны производится цементирование первой ступени 14 с цементировочной пробкой (не показана). После по;садки пементировочной пробки на упорное

45 кольцо, установленное в башмаке первой ступени 14 обсадной колонны, под действием давления срезаются элементы 4, g дефференциальная срезная втулка 3 опускается вниз, вытесняя при этом жидкость, находящуюся в замкнутой полости, через ,окна 16 в затрубное пространство.

Как только эаливочные окна 2 открываются, восстанавливается циркуляция. Об их открытии свидетельствует резкое сниже-55 ние давления.

При промывке перед цементированием нижней ступени 14, а также при ее цементировании вращают всю обсадную колонну.

Передача вращения обеспечивается наля« чнем шлицевого узла передачи вращения.

В случае неопускания дифференциальной втулки 3 (например,при негерметичной посадке цементировочной пробки HB упорное кольцо) ее можно опустить посадкой несущей колонны 5. После промывки скважины от излишков цементного раствора, поднятого выше заливочных отверстий 2 и ОЗЦ нижней ступени 14, опускают верхнюю ступень 21. При заданной нагрузке на элементы 6 происходит их срез и несущая колонна 5 опускается вниз. Как только происходит рассоединение шжцевого соединения, при повороте обсадной колонны вращается только верхняя ступень 2 1 обсадной колонны и несущая колонна 5, Верхнюю ступень 21 опускают цо тех пор, пока на поверхности не будет замечено резкое повышение давления. Это свидетельствует о перекрытии заливочных отверстий 2 корпуса 1.

Посла этого приподнимают верхнюю ступень обсадной колонньь При некотором ее положении, когда проточка 15 окажет ся против кольцевой вьггочки 11, пружинный фиксатор 13 заходит в проточку 15 и препятствует дальнейшему подъему верхней ступени 21 обсадной колонны. Шлицевое зацепление оказывается рассоединенным, и становится возможным вращение только верхней ступени 21 ббсадной колонны.

Цементируют верхнюю ступень 21. При этом производят ее вращение. После цементирования верхнюю ступень 21 опускают вниз до соприкосновения всех торцовых поверхностей подвижных деталей муфгы с верхним торцом нижнего переходника 13. Производят разгрузку верхней ступени 2 1 на величину, обеспечивающую дополнительную герметизацию устройства за счет деформации торцовых уплотнений 22.

После затверж вания цемента второй ступени 21 производят разбуривание пементно о камня, цементировочных пробок и упорного кольца 19.

В том случае, когда верхняя ступень

21 оказывается прихваченной по каким-то причинам и опустить ее невозможно после . цементирования, то заключительные работы после закачивания цемента для второй ступени 21 производят следующим образом.

874982

В трубы бросают процавочную пробку.

После посадки пробки на упорное кольцо

19 в трубах создают давжние. Силой давления срезают элементы 17 и опускают дополнительную подвижную втулку 18 вниз до посадки на срезную втулку 3. Этот момент сигнализируется наверху резким скачком давления.

Применение предлагаемого устройства позволяет пре дотвратить возникн овение Ю аварийных ситуаций в случае прихвата верхней ступени обсадной колонны, что повышает надежность работы устройства в целом.

Формула изобретения

1. Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн по авт . св. N 768941, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет возможности перекрытия заливочных отверстий в слу чае прихвата верхней секции колонны, оно снабжено дополнительной срезной втулкой с посадочным седлом, установленной в нижней части несушей колонны с возможностью взаимодействия с основной срезной втулкой.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а юш е е с я тем, что на соприкасавшихся торцовых поверхностях. нижнего ttepexotttttt ка допожительной срезной втулки и несу шей колонны размешены торцовые упло пения.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертиз6 .

1. Лвторское свидетельство СССР

М 768941, кл. Е 21 В 33/14, 08.12.78 (прототип) 874982

IZ

11

1Х

17

ЛГ !

19

82 фиа1

ВНИИПИ Заказ 9283/54 Тираж 630 Подписное

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