УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ Российский патент 1994 года по МПК E21B33/16 

Описание патента на изобретение RU2006570C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для цементирования обсадных колонн и ликвидации прихватов бурильных колонн в нефтяных и газовых скважинах.

Известен башмак обсадной колонны, предназначенный для цементирования эксплуатационных колонн и содержащий корпус с циркуляционными каналами для растворов и механизм возбуждения колебаний жидкости, выполненный в виде колеблющихся пластин [1] . Недостатком устройства является ненадежность его работы.

Известно устройство для цементирования скважины, включающее обсадную колонну, цементировочную пробку и механизм возбуждения колебаний, состоящий из основной цементировочной пробки, дополнительной и упругого элемента, размещенного между ними [2] .

Недостатком известного устройства является ненадежность его работы из-за возможности заполнения полости между основной (верхней) и дополнительной (нижней) цементировочными пробками продавливаемой или продавочной жидкостью, которая будет препятствовать сжатию упругого элемента, что приведет к отклонению амплитудно-частотных характеристик от заданных. Существенным недостатком является также невозможность цементирования скважин, обсаженных разноразмерными обсадными колоннами.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства за счет возможности стабилизации параметров колебаний и обеспечения цементирования скважин, обсаженных составными колоннами из труб разного диаметра.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство, включающее колонну труб, верхнюю и нижнюю пробки с упругим элементом между ними, выполненные под натяг в колонне с возможностью создания силы трения, равной жесткости упругого элемента, согласно изобретению, снабжено бросовым запорным элементом, выполненным с осевым каналом, перекрытым разрывной диафрагмой и с возможностью взаимодействия с верхней пробкой, которая выполнена с посадочным седлом под бросовый запорный элемент, при этом верхняя и нижняя пробки имеют осевые каналы и наборные упруго-эластичные манжеты.

На фиг. 1 представлено устройство во время осуществления продавки через него; на фиг. 2 - положение элементов устройства при его движении.

Устройство включает колонну труб 1, пробки 2 и 3 из наборных упруго-эластичных манжет, выполненные со сквозными отверстиями и соединенные упругим элементом 4. Над цементировочными пробками 2 и 3 в верхней части колонны труб расположен бросовый запорный элемент 5 со сквозным каналом, перекрытым разрывной диафрагмой 6. Верхняя часть верхней пробки имеет посадочное седло 7 под запорный элемент. Пробки с упругим элементом устанавливаются под заливочной муфтой 8.

Устройство работает следующим образом.

Для цементирования обсадной колонны с применением предлагаемого устройства в скважину спускают следующую компоновку: башмак, труба, дифференциальный клапан, трубы различного диаметра, переводник и заливочная муфта между ними. Основные узлы устройства устанавливают в трубе 1 под заливочной муфтой 8, а бросовый запорный элемент 5 - в заливочной головке. Закачивают расчетный объем буферной жидкости и тампонажный раствор портландцемента, сбрасывают запорный элемент 5, который садится на посадочное седло 7 верхней манжеты пробки 2. При этом под воздействием перепада давления пробки начинают двигаться вниз вместе с упругим элементом 4 в режиме релаксационных автоколебаний и продавливают тампонажный раствор в затрубное пространство до места установки муфты. Затем цементирование ведут через отверстия в муфте по существующей технологии. При движении устройства по колонне, благодаря сквозным отверстиям нижней пробки, жидкость между пробками не препятствует сжатию упругого элемента, что исключает возможность отклонения амплитудно-частотных характеристик от заданных и повышает надежность в работе устройства.

Наличие запорного элемента в совокупности со сквозными цементировочными пробками позволяет вести цементирование в разноразмерных колоннах. В случае ликвидации прихвата бурильной колонны при бурении скважин предлагаемое устройство (кроме запорного элемента) устанавливают в колонне бурильных труб. Процесс бурения осуществляют с подачей промывочной жидкости к забою через сквозные упруго-эластичные пробки и упругий элемент. В случае возникновения прихвата бурильного инструмента сбрасывают запорный элемент 5 и в колонну труб подают жидкость. При достижении запорным элементом верхней упруго-эластичной пробки 2 устройство страгивается с места и начинает двигаться с потоком жидкости, возбуждая в ней релаксационные автоколебания, которые в виде гидроволн давления передаются вдоль столба жидкости, а также непосредственно через стенки бурильных труб 1 в затрубное пространство, способствуя ликвидации прихвата. При посадке устройства в утяжеленные бурильные трубы происходит повышение давления до давления разрыва диафрагмы 6 запорного элемента 5. Диафрагма разрывается, и циркуляция промывочной жидкости восстанавливается. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 723104, кл. Е 21 В 33/16, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1816031, кл. Е 21 В 33/16, 1988.

Похожие патенты RU2006570C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИНЫ 1994
  • Шаяхметов Ш.К.
  • Жжонов В.Г.
  • Ненароков С.Ю.
  • Шаяхметов А.Ш.
RU2083806C1
Устройство для обратного цементирования скважин 1981
  • Кулигин Николай Антонович
  • Назаров Виктор Борисович
  • Зобс Валериан Юльевич
SU979620A1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ 1993
  • Рахимкулов Р.Ш.
  • Афридонов И.Ф.
  • Латыпов Р.А.
RU2087674C1
КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН 1990
  • Важнов Е.С.
  • Мушаилов А.М.
  • Важнов А.Е.
RU2014439C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ 1992
  • Габдуллин Р.Г.
  • Жжонов В.Г.
  • Мансуров Р.Х.
RU2029066C1
Устройство для подвески секций и потайных обсадных колонн 1987
  • Шляховой Сергей Дмитриевич
  • Бельчук Геннадий Никитович
  • Андрианов Игорь Ильич
  • Иваншин Олег Леонидович
  • Омаров Хасан Омарович
  • Нуйкин Виктор Степанович
SU1456539A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 1993
  • Янтурин А.Ш.
  • Ризванов Н.М.
  • Латыпов Р.А.
  • Бикбов К.С.
  • Янгирова И.З.
  • Асфандияров Р.Т.
RU2090738C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ 1992
  • Шаяхметов Ш.К.
  • Габдуллин Р.Г.
RU2054523C1
Устройство для цементирования обсадной колонны 1989
  • Янгирова Ираида Зинановна
SU1819987A1
ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА 1992
  • Шендеров В.И.
RU2030552C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 006 570 C1

Реферат патента 1994 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ

Использование: при цементировании обсадных колонн в скважинах. Цель - повышение надежности работы устройства за счет возможности стабилизации параметров колебаний и обеспечения цементирования скважин, обсаженных составными колоннами разного диаметра. Сущность изобретения: устройство включает колонну труб, под которой выполнены верхняя и нижняя пробки. Между пробками установлен упругий элемент. Пробки выполнены под натяг в колонне. Этот натяг установлен с возможностью создания силы трения. Сила трения равна жесткости упругого элемента. Устройство включает тросовый запорный элемент, выполненный с осевым каналом. Осевой канал перекрыт разрывной диафрагмой. Кроме того, бросовый элемент выполнен с возможностью взаимодействия с верхней пробкой. Эта пробка выполнена с посадочным седлом под бросовый запорный элемент. Верхняя и нижняя пробки имеют осевые каналы и наборные упругоэластичные манжеты. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 006 570 C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ, включающее колонну труб, верхнюю и нижнюю пробки с упругим элементом между ними, выполненные под натяг в колонне с возможностью создания силы трения, равной жесткости упругого элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства путем обеспечения возможности стабилизации параметров колебаний и цементирования скважин, обсаженных составными колоннами разного диаметра, оно снабжено бросовым запорным элементом, выполненным с осевым каналом, перекрытым разрывной диафрагмой, и возможностью взаимодействия с верхней пробкой, которая выполнена с посадочным седлом под бросовый запорный элемент, при этом верхняя и нижняя пробки имеют осевые каналы и наборные упругоэластичные манжеты.

RU 2 006 570 C1

Авторы

Асфандияров Р.Т.

Янтурин А.Ш.

Афридонов И.Ф.

Клявин Р.М.

Даты

1994-01-30Публикация

1991-06-13Подача