Устройство для цементирования потайных обсадных колонн

 

Союз Советских

Социалнстмческмх

Респубяик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 909128 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28. 03.80 (21) 2901923!22-03 с присоединением заявки М (53)lVL. Кл.

E 21 8 33/14

Гооударотмниый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень ¹8 (53) УДК 622. .245.42 (088 . 8) Дата опубликования описания 28.02.82

Ь

«Ъ (72) Авторы изобретения

Е.Л. Барсук, М.К. Рухлов, В.В. Котов и В.К.Авраменко

Туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт Управления геологии Туркменской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ПОТАЙНЫХ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и водоснабжению и может быть применено при цементировании потайных обсадных колонн.

Известно устройство для цементиро3 вания потаиных обсадных колонн, включающее муфту, узел подвески, трубчатый шток и уплотнение 11, Недостатком устройства является ,10 возможность зависания шара в буриль- ных трубах, что может привести к оголению башмака обсадной колонны.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для цементирова15 ния потайных обсадных колонн, включающее муфту, левую гайку, трубчатый шток с уплотнением (2l

Недостатком известного устройства является то, что при несрабатывании обратного клапана нарушается процесс цементирования, а также. невозможность осуществления контроля за процессом цементирования.

Цель изобретений - повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности контроля процесса разъединения.

Указанная цель достигается тем, что шток и гайка выполнены с взаимодействующими между собой шлицами при верхнем положении штока, а,последний заглушен снизу и имеет радиальные отверстия.

Шток выполнен с радиальными несущими пальцами, а муфта - с фигурными пазами под пальцы.

На фиг. 1 изображено устройство в положении, соответствующем спуску обсадной колонны, промывке ее раствором, закачке цементного и расчетного (в объеме бурильных труб) продавочного растворов; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3вид Б на фиг. 1(положение несущего пальца в фигурном пазу); на фиг. 4 устройство в положении при продавке цементного раствора; на фиг. 53 90912 вид В на фиг. 4 (положение несущего пальца в фигурном пазу).

Устройство содержит трубчатый шток 1, который является передовым наконечником подвесной колонны

2 труб. Между муфтой (обсадной трубой) 3 и штоком 1 помещена составная левая гайка .4 с уплотнительным элементом 5, который взаимодействует с проходящим через него трубчатым to штоком 1. Трубчатый шток 1 перекрыт на своем нижнем торце заглушкой б, которая имеет на своем верхнем торце шлицы 7; шлицам 7 соответствуют шлицы 8 на нижнем торце гайки 4. Шли- 5 цевое соединение 7-8 служит для передачи вращения от подвесной колонны на левую гайку. При этом гайка 4 имеет левую резьбу и при сопряжении шлицов 7 и 8 и передаче вращения вы- 20 винчивается из обсадной трубы 3. На своей боковой поверхности трубчатый шток 1 имеет радиальные отверстия 9, сообщающие полость обсадной трубы 3 с полостью спускной колонны 2. Об- 25 щая площадь отверстий 9 обеспечивает прохождение через них жидкости (цементный и буровой раствор) без дополнительного сопротивления.

В штоке l симметрично укреплены радиальные несущие пальцы 10, которые входят в фигурные пазы 11, выполненные на боковой поверхности муфты обсадной колонны. Каждый из фи- И гурных пазов 11 выполнен из двух продольных смещенных вертикальных участ- ков - верхнего 12 и нижнего 13, сообщенных между собой поперечным участком 14 таким образом, что ниж- 4О ний конец продольного участка 12 плавно переходит в участок 14, а над сопряжением другого конца участка 14 с участком 13 имеется тупиковая часть.

Участок 12 фигурного паза (сквозной) 4 выходит на верхний торец муфты 3. Иа наружной поверхности муфты 3 укреплены центраторы 15, обеспечивающие центровку головы обсадной колонны в .стволе скважины. В обсадной колонне 16 so под трубчатым штоком 1 помещается цементировочная пробка 17, выполненная, например, из резины или другого уп"

pyroro материала. При спуске устройства пробка 17 помещается между груп- я пами отверстий 18 и 19 в обсадной колонне, закрытых снаружи кольцевым кожухом 20.

8 №

Устройство работает следующим образом.

В скважину опускают подвеску, состоящую из колонны 16 обсадных труб с навернутой на ее верхний конец муфтой 3, соединенной с подвесной колонной посредством несущих пальцев tO

Пальцы 10 помещаются в фигурных пазах 11 муфты, B тупиковых частях пазов 13,. Шлицевое соединение 7-8 разомкнуто, а цементировочная пробка !

7 находится между отверстиями 18 и 19 в обсадной колонне. Полости обсадной и подвесной колонн заполняют по мере спуска промывочным раствором.

По достижении устройством интервала установки обсадной колонны давлением в трубах создают циркуляцию промывочного раствора через нижний конец колонны. Далее закачивают цементный раствор и частично в объеме подвесной колонны продавочную жидкость. Производят посадку подвесной колонны. В гидрогеологических скважинах осуществляется посадка и подвесной и обсадной колонн.

При посадке трубчатых шток i сдвигает цементировочную пробку 17 вниз до перекрытия ею отверстий 19 в об" садной колонне. Давлением насоса, закачивающего продавочную жидкость, обеспечивается дальнейшее движение цементировочной пробки 17 по обсадной колонне. После закачки продавочной жидкости и получения на манометре давления "Стоп" восстанавливается циркуляция. Для скважин на нефть и газ обсадная колонна подвешивается на клиновом или упорном подвесном устройстве. Для гидрогеологических скважин возможна частичная разгрузка веса обсадной колонны на забой.

Приподнимают подвесную колонну 2, одновременно прилагая к ней направленный влево крутящий момент. Тем самым обеспечивается горизонтальное перемещение несущих пальцев 10 по промежуточным участкам фигурных пазов 11. Отверстия 9 на трубчатом штоке попадают в зону над уплотнительным элементом. Выход несущих пальцев 10 из вертикальных участков

12 пазов 1l на торце муфт 3 отмечен ростом нагрузки на крюке после подъема подвесной колонны 2 на заранее измеренное известное расстояние.

Это расстояние соответствует сдвигу цементировочной пробки 17 и отмеча909128

Формула изобретения

5 ется по началу разгрузки подвесной колонны 2. При этом дополнительным средством контроля служит восстановление циркуляции раствора при давле" ниях меньших, чем при циркуляции через башмак обсадной колонны.

8 процессе циркуляции происходит отмывка головы обсадной колонны труб от излишка цементного раствора. Циркуляция может производиться в течение всего периода ОЗЦ, но не должна быть менее одного цикла промывки.

По окончании ОЗЦ вращением подвесной колонны 2 вправо проводят отворот упорной гайки 4 с уплотнительным элементом от обсадной трубы 16. Далее извлекают из скважины подвесную колонну 2 с трубчатым штоком 1 и уплотнительным элементом на нем.

Использование устройства позволяет сократить аварийность при операциях по спуску и цементированию по-, тайных обсадных колонн и благодаря этому повышает производительность буровых работ.

1. Устройство для цементирования потайных обсадных колонн, включающее

5 муфту, левую гайку, трубчатый шток с уплотнением, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения возможности контроля процесса разъединения, шток и гайка выполнены с взаимодействующими между собой шлицами при верхнем положении штока, а последний заглушен снизу и имеет радиальные отверстия.

2. Устройство по и. 1, о т л и =. ч а ю щ е е с я тем, что трубчатый шток выполнен с радиальными несущими пальцами, а муфта — с фигурными пазами под пальцы.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР

Ф 583283, кл. E 21 В 33/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 583282, кл. Е 21 8 33/14, 1976. (прототип).

ЧЮ 9128

В 1Î

ВАМИ

Составитель В. Галустянц

Редактор Л. Филь Техред М. Надь Корректор В. Бутяга

Заказ 798/44

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

18

17

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Л-35, Раушская нэб., д. 4/5

8