ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 2005 года по МПК E21B33/05 

Изобретение относится к области цементирования при строительстве скважин и может быть использовано в нефтяной, газовой, геолого-разведочной и других областях горной отрасли.

Известна цементировочная головка типа 2ГУЦ-400 (смотри фигуру 1) включающая трубчатый корпус 1 с резьбой 2 для присоединения к обсадной колонне снизу и быстросъемное соединение с накидной быстросъемной гайкой 3 сверху, камерой 4 для размещения одной цементировочной пробки 5, винтовым узлом 11 фиксации пробки, тремя присоединительными быстроразъемными узлами 6 с пробковыми кранами и уплотнительной ниппельной крышкой 7 вверху, оснащенной датчиком давления 8, манометром 9, предохранительным устройством 10 (1).

Одним из недостатков этой цементировочной головки является отсутствие постоянного соответствия степени ее конструктивной сложности и собственной массы количеству цементировочных пробок, используемых в каждом конкретном случае для цементирования при строительстве скважин.

Другим недостатком этой цементировочной головки является конструктивное совмещение узла фиксатора пробки с узлом сигнализатора сброса пробки, что ухудшает, делает малоэффективным и небезопасным ее применение.

Целью изобретения являются повышение универсальности, надежности и безопасности в работе цементировочной головки с обеспечением возможности успешного применения ее как с одной, двумя, так и с тремя и более цементировочными пробками, исключая, при этом избыток размеров, веса и конструктивных узлов во всех случаях, при получении эффективного, достоверного, надежного и безопасного сигнала о выходе пробки из головки в колонну.

Поставленная цель достигается цементировочной головкой, включающей трубчатый корпус с камерами, оснащенный резьбой снизу и резьбой сверху, быстросъемную гайку, фиксаторы пробок в камерах, внешнюю линию гидравлической связи камер, быстросъемные узлы с пробковыми кранами, уплотнительную ниппельную крышку сверху, оснащенную манометром и предохранительным устройством, согласно изобретению корпус выполнен из отдельных секций, состыкованных быстроразъемными соединениями, а камеры расположены в каждой из секций по одной, причем нижняя секция оснащена узлом сигнализации сброса пробок, выполненным независимым от фиксатора пробки и содержащим шарнирный рычаг, который опирается скользящим контактом на подпружиненный шток, имеющий уплотнение, выходящий через стенку корпуса наружу и сообщающийся посредством зубчатой передачи со счетчиком числа возвратно-поступательных перемещений штока.

На фигуре 2 приведена схема цементировочной головки по предлагаемому изобретению.

Цементировочная головка включает корпус из отдельных секций 1, стыкованных быстроразъемными уплотненными соединениями 2 с быстросъемными гайками 3, ниппельную уплотненную крышку 4 с манометрами 5 в верхней секции, и присоединительный резьбовой ниппель к колонне в нижней секции 6. Секции цементировочной по изобретению головки содержат камеры 7 для размещения цементировочных пробок, в нижней части камер каждой секции размещены винтовые фиксаторы пробок 8, все секции головки имеют внешнюю линию гидравлической связи 9 с быстроразъемными узлами 10, с пробковыми кранами 17. В верхней части внешняя линия гидравлической связи оснащена предохранительным устройством 11. Нижняя (первая) секция цементировочной головки по изобретению оснащена независимым узлом 12 сигнализации сброса пробок из головки в колонну, выполненным независимо от фиксаторов пробок. Это устройство содержит шарнирный рычаг 13, подвижный подпружиненный шток пробок. Это устройство содержит шарнирный рычаг 13, подвижный подпружиненный шток 14, сообщающийся через зубчатую передачу 15 со счетчиком 16 числа возвратно-поступательных движений штока.

Цементировочная головка по предлагаемому изобретению используется в следующем порядке.

Исходя из технологической необходимости, принимается минимально достаточное количество секций 1 цементировочной головки в зависимости от количества цементировочных пробок. Секции последовательно устанавливаются одна на другую стыковочными узлами 2 с уплотнениями, стягиваются накидными гайками 3 и обвязываются общей внешней линией гидравлической связи с помощью быстроразъемных узлов. Верхняя секция головки оснащается ниппельной уплотнительной крышкой, манометром и прижимается быстроразъемной накидной гайкой. Цементировочная головка навинчивается на цементировочную колонну, присоединяется к линии подачи рабочих жидкостей от насосных агрегатов. Устанавливается узел сигнализации. Выполнив необходимые манипуляции с кранами кран 12 устанавливается в положение “открыто” и через присоединительный узел 16 на головке делают контрольную промывку скважины. После завершения промывки, выполнив новую манипуляцию с кранами, вывинчиваются фиксаторы под нижней пробкой и через отвод в головку подается первая из рабочих жидкостей, вытесняя нижнюю цементировочную пробку из головки в колонну. Давление при этой операции через стояк передается в верхние камеры, на манометр, датчик и предохранительное устройство. При этом пробка, проходя мимо сигнального устройства, своим оперением нажимает на рычаг, а через него - на шток, рейка 19 смещается относительно шестеренки счетчика, приводя зубчатую передачу во вращение, и счетчик дает показание о сбросе первой пробки.

После завершения закачивания в колонну первой рабочей жидкости для сброса очередной цементировочной пробки выполняют новую манипуляцию с кранами, все прочие действия повторяются в перечисленном выше порядке.

Таким образом, секционное устройство цементировочной головки с независимым от фиксаторов сигнальным устройством предлагаемой конструкции обеспечивает повышение универсальности, надежности, безопасности и получения достоверного сигнала о сбросе пробки при работе как с одной, двумя, так и с тремя и большим количеством цементировочных пробок, исключая при этом избыток веса, размеров и конструктивных узлов во всех случаях.

Список используемой литературы

1. С.В.Логвиненко, “Техника и технология цементирования скважин”, Москва, “Недра”, 1965, с.119-125.

Изобретение относится к области цементирования скважин при их строительстве и может быть использовано в нефтяной, газовой, геологоразведочной и других областях горной отрасли. Обеспечивает повышение универсальности, надежности и безопасности в работе цементировочной головки. Сущность изобретения: цементировочная головка включает трубчатый корпус с камерами, оснащенный резьбой снизу и резьбой сверху, быстросъемную гайку, фиксаторы пробок в камерах, внешнюю линию гидравлической связи камер, быстроразъемные узлы с пробковыми кранами, уплотнительную ниппельную крышку сверху. Крышка оснащена манометром и предохранительным устройством. Согласно изобретению корпус выполнен из отдельных секций, состыкованных быстроразъемными соединениями. Камеры расположены в каждой из секций по одной. Нижняя секция оснащена узлом сигнализации сброса пробок, выполненным независимым от фиксатора пробки и содержащим шарнирный рычаг. Рычаг опирается скользящим контактом на подпружиненный шток, имеющий уплотнение, выходящий через стенку корпуса наружу и сообщающийся посредством зубчатой передачи со счетчиком числа возвратно-поступательных перемещений штока. 2 ил.

Цементировочная головка, включающая трубчатый корпус с камерами, оснащенный резьбой снизу и резьбой сверху, быстросъемную гайку, фиксаторы пробок в камерах, внешнюю линию гидравлической связи камер, быстроразъемные узлы с пробковыми кранами, уплотнительную ниппельную крышку сверху, оснащенную манометром и предохранительным устройством, отличающаяся тем, что корпус выполнен из отдельных секций, состыкованных быстроразъемными соединениями, а камеры расположены в каждой из секций по одной, причем нижняя секция оснащена узлом сигнализации сброса пробок, выполненным независимым от фиксатора пробки и содержащим шарнирный рычаг, который опирается скользящим контактом на подпружиненный шток, имеющий уплотнение, выходящий через стенку корпуса наружу и сообщающийся посредством зубчатой передачи со счетчиком числа возвратно-поступательных перемещений штока.