Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 07038О (21) 2891137/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 231 l81. Бюллетень _#_e 43

Е 21 В 33/14

Государственный квинтет ло делам нзобретеннй н открытий (53) УДК622.245.,42(088.8) Дата опубликования описания 23.11.81 (72) Авторы изобретения

В.А.Прасолов, П.Н.Григорьев, А.В.Колот

А.Д.Девятков, P.À.Íàãàåâ и С.И.Алчин (71) Заявитель

Сибирский научно-исследовательский инстит нефтяной промышленности (54) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к муфтам для ступенчатого цементирования обсадных

KOJIOHH.

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, вклю5 чающая корпус и кожух с цементировочными отверстиями, срезную втулку, штифт и центрирующий стакан (lj .

Недостатком устройства является

1О то, что цементировочные отверстия после окончания цементирования второй ступени остаются открытыми. Это отрицательно сказывается на герметичности обсадной колонны.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является туфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающая цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми р- зрушасмыми паль- цами, и кожух с выпускными цементировочными отверстиями, образующий с корпусом полость,.в которой между полыми разрушаемыми пальцами и выпускными цементировочными отверстиями установлены клапаны с фильтруннцими элементами в их седлах (2).

Недостатком этой муфты является ненадежность ее при цементировании скважин растворами с крупнодисперсными наполнителями, например, с асбестовой крошкой, дрббленым керамзитом.

Цель изобретения — повышение надежности муфты в работе.

Поставленная цель достигается тем, что кожух выше выпускных цементировочных отверстий выполнен с дополнительными отверстиями, а запорные элементы клапанов зафиксированы и установлены герметично между дополнительными и выпускными цементировочными отверстиями, кроме того отверс-. тия кожуха выполнены под углом к оси устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 — сечение А-А

883341 4 соединенной с затрубным пространством, например, через отверстие 14, и под запорным элементом 7 в полости секции 2, где давление понижено на величину гидравлических потерь в отверстии 11 и вблизи его. Освобожденный запорный элемент 7 вовлекается в поток, опускается в гнездо 6 и перекрывает канал 5 в перегородке 3.

1О Цементный раствор, находящийся выше перегородки 3, обезвоживается и уплотняется на фильтрах 4, что приводит к образованию в секции 2 цементного камня с повышенной проч15 ностыО.

Экономический эффект от применения предлагаемой муфты достигается посредством расширения области использования устройства, в частности при цементировании колонн материалами с крупнодисперсным наполнителем и ориентировочно оценивается в

1,25 млн.руб. в год.

Формула изобретения

1. Муфта для ступенчатого цемен— тирования обсадных колонн, включающая цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемы— ми пальцами, и кожух с выпускными цементировочными отверстиями, образующий с корпусом полость, в кото— рой между полыми разрушаемыми паль35 цами и выпускными цементировочными отверстиями установлены клапаны с фильтрующими элементами в их седлах, отличающаяся тем, что, к целью повышения надежности работы

40 устройства, кожух выше выпускных цементировочных отверстий выполнен с дополнительными отверстиями, а за-, порные элементы клапанов зафиксированы и установлены герметично между дополнительными и выпускными цементировочными отверстиями. на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн состоит из цилиндрического корпуса 1 и закрепленных на нем продольных секций 2.

Полость секций 2 разделена поперечной перегородкой 3 с фильтрами 4 и центральным каналом 5, имеющим гнездо 6 под запорный элемент 7. В корпусе 1, ниже перегородки 3, имеется вйускное отверстие 8, перекрытое пробкой 9 и разрушаемым пальцем 10, а в секции 2 выше перегородки 3 имеется. наклонное выпускное отверстие 11

Запорный элемент 7, выполненный в виде шара, закреплен и герметизирован фиксатором предельного давления

12 над выпускным отверстием 11. Участок полости 13 над запорным элементом

7 сообщен с затрубным пространством, например, отверстием 19.

Устройство работает следующим образом.

Его соединяют с обсадными трубами р5 и устанавливают в скважине в нижней части интервала, цементируемого вто— рой ступенью. Пальцы 10 разрушают продавочной пробкой при цементировании первой ступени обсадной колонны.

Герметичность отверстий 8 после слома пальцев 10 при продавке цементного раствора первой ступени обеспечивается пробками 9. После снижения давления в колонне до гидростатического пробки 9 выталкиваются из отверстий 8 в трубное пространство избыточным давлением со стороны затрубного пространства. Для увеличения избыточного давления цементный раствор первой ступени поднимают вы— ше муфты или применяют продавочную жидкость с меньшей плотностью, чем вытесняемый из скважины буровой раствор.

Цементирование второй ступени производят в обычном порядке. После окончания продавки цементного раствора второй ступени в обсадной колонне снижают давление. При этом цементный раствор устремляется в обратном направлении. Проходя через наклонные отверстия 11 поток раствора ориентируется, создавая эжекцию. Под воздействием эжекции загорчый элемент

7 освобождается от фиксатора предельного давления 12. Освобождению способствует перепад давления, равный разности давлений в полости 13, 2 ° Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия кожуха выполнены под углом к оси устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мищевич В.И. Справочник инженера по бурению. M., "Недра", 1973, т. 2, с. 416.

2. Авторское свидетельство СССР

-578438, кл..Е 21 В 33/14 (прототип) 883341

Составитель В.Гришанов

Редактор Н.Кончицкая Техред Ч.Рейвес Корректор В.Синицкая

Заказ 10148/46 Тираж 630 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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