Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

 

В. В. Сережников, Е. А. Никитин, А. А. Волошин, А. Я. Глушаков и В. Д, Куртов (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТ/ПЕНЧАТОГО

ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к бурению скважин, в частности, к устройствам для их цементирования.

Известно . устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус с заливочными отверстиями, подвиж5 ную втулку, защитный кожух и цементировочные пробки (1).

Недостатком устройства является низкая надежность его работы и невозможность обес10 печения равнопроходного сечения колонны в месте установки устройства.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, вклю13 чающее корпус с внутренним каналом и заливочнъпки отверстиями, защитный кожух, подвижную втулку, установленную между корпусом и кожухом, и цементировочные пробки (2).

Недостатками известного устройства явля20 ются сложность конструкции, трудность его изгртовления и низкая надежность работы изза возможно ° негерметичности после разбуривания втулок.

Цель изобретения — повышение его герметичности после разбуривания цементной перемычки между ступенями цементирования.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено подпружиненной гильзой, а подвижная втулка выполнена с циркуляционньпки отверстиями в нижней части, парус ной проточкой, образующей с кожухом замкнутую кольцевую камеру и с внутренней проточкой, образующей,с корпусом полость, сообщенную через заливочные отверстия с внутренним каналом корпуса, причем подпружиненная гильза размещена в кольцевой камере и перекрывает ее циркуляпиониые отверстия в транспортном положении.

Такое выполнение устройства обеспечивает принудительное опускание подвижной вщлки вниз и перекрытие заливочных отверстий корпуса в среде цементного раствора. Двойная сйстема обеспечения герметичности деталей устройства (подвижноя втулкой, находящейся в среде цементного раствора, и цементным камнем, находящимся в кольцевом пространлений, действуюгдих внутри и снаружи устройства. Давление снаружи превьщ ает давление во внутре п ем канале корпуса за счет превышения удельного веса цементного раствора, находящегося в эатрубном пространстве. Под дойствием силы, определяемой разностью давлений, подвижная втулка опускается вниз до полного захода ее в защитный кожух, После затвердевания цементного камня, находящегося в устройстве, обеспечивается двойная герметизация заливочных отверстий 2 корпуса цементным камнем и подвижной втулкой, находящейся также в цементном камне.

Предложенное устройство для двухступенчатого цементирования обсадных -колонн,позволяет повысить надежность работы устройства за счет двойной системы обеспечения герметичности заливочных отверстий: цементным камнем и подвижной втулкой, увеличить эксплуатационные качества устройства. Это обеспечивается автоматическим открытием заливочных отверстий, в момент окончания заливки нижней ступени, кроме того, простота конструкции позволяет изготовлять устройство в промысловых условиях.

Формула изобретения

Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус с внутренним каналом и заливочными отверстиями, защитный кожух и подвижную втулку, установленную между корпусом и кожухом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его герметичности после разбуривания цементной перемычки между ступенями цементирования, оно снабжено подпружиненной гильзой, а подвижная втулка выполнена с циркуляционными отверстиями в нижней части, наружной проточкой, образующей с кожухом замкнутую кольцевую камеру, и с внутренней проточкой, образующей с корпусом полость, сообщенную через заливочные отверстия с внутренним каналом корпуса, причем подпружиненная гильза размещена в кольцевой камере и перекрывает ее циркуляционные отверстия в транспортном положении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Подобии Г. А. и др. Совершенствование технических средств для цементирования разворотных скважин на нефть и газ в Томской области, РНТС, М., "Бурение",NР 7, ВНИИОЭНГ, 1976, с. 26 — 28.

2. Булатов А. И„Технология цементирования нефтяных и газовых скважин, M., "Недра".

1973, с. 259 (прототип).

3 9nS436 4 стве между корпусом и кожухом) позволяет обеспечить надежную работу устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — устройство, в рабочем положении.

Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн содержит корпус 1 с заливочным отверстием 2, защитный кожух

3 и вставленную в кольцевое пространство между ними подвижную втулку 4. Подвижная втулка 4 выполнена с наружной проточкой, .образующей с кожухом 3 замкнутую кольцевую камеру 5, и с внутренней проточкой, п6разующей с корпусом 1 полость 6, сообщен. ную заливочными отверстияьп 2 с внутренним каналом корпуса 7. В нижней части подвижной втулки 4 против полости 6 выполнены циркуляционные отверстия 8, которые перекрыты подпружиненной гильзой 9. На наружной и внутренней поверхностях подвижной втулки 4 имеются уплотнительные кольца 10, герметизирующие кольцевые зазоры между корпусом 1, втулкой 4 и кожухом 3. Втулка 4 зафиксирована с помощью срезных элементов 11 и установлена с возможностью ее верхнего перемещения до сообщения полости

6 с заколонным пространством через циркуляционные отверстия 8, Устройство работает следующим образом.

Устройство соелиняют с обсадными трубами и устанавливают в нижней части интервала, цементируемого второй ступенью. На первой ступени цементирования цементный раствор продавливают пробкой, Ввиду того, что устройство не имеет сужений, цементировочная проб35 ка свободно проходит через него.

При посадке цементировочной пробки на упорное кольцо, установленное в нижней части обсадной колонны, ее движение останавливается, Этот момент отмечают резким повыше40 нием давления. При возрастании давленин до расчетной величины, происходит срез элементов 11 и подвижная. втулка 4 поднимаетсн вверх. Как только циркуляционные отверстия

8 втулки 4 окажутся на уровне верхнего среза кожуха 3, гильза 9 поднимается и откры45 вает путь для циркуляции промывочно* жидкости. После промывки скважины приступают к цементированию второй ступени колонны.

После закачивания цементного раствора пускают цементировочную пробку и продавливают ее буровым раствором. После посадки цементировочной пробки на упорное кольцо, установленное над устройством продавливание цементного раствора прекращают. В момент прекращения продавки подпружиненная гильза 9 перекрывает циркуляционные отверстия 8.

Давление внутри обсадной колонны сбрасывают. При этом возникает неравенство дав905436 г

°, Составитель В, Гришанов

Техред И,Нипц Корректор Г. Назарова

Редактор Н. Воловик

Заказ 313/45

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

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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