КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН Российский патент 2007 года по МПК E21B34/06 

Описание патента на изобретение RU2299310C2

Изобретение относится к устройствам, применяемым при цементировании нефтяных и газовых скважин, и предназначено для расхаживания столба цементного раствора после окончания продавливания его за обсадную колонну в соответствии с требованиями технологии крепления (см. "Способ крепления скважин", заявка №2004123737 от 02 августа 2004 г.).

Известны клапаны для обсадных колонн (см. а.с. №№1199329, 1218078, 617576, 419615, а также "Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин" под ред. проф. Булатова А.И., М.: "Недра", 1981, с.105-107; "Современные технологии и технические средства для крепления нефтяных и газовых скважин", НПО "Бурение", г.Краснодар, 2003 г., с.323-326).

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является клапан для обсадных колонн по а.с. №419615, включающий корпус и размещенные в его внутренней полости седло, запорный элемент, выполненный в виде шара, и дроссель.

Эти устройства не позволяют расхаживать столб цементного раствора после продавливания его за обсадную колонну.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности расхаживания столба цементного раствора после продавливания его за обсадную колонну.

Для достижения цели используют клапан для обсадных колонн, включающий корпус с размещенными в его внутренней полости седлом, дросселем и запорным элементом, выполненным в виде шара. При этом корпус клапана выполнен в виде плунжера, размещен внутри обсадной колонны на подшипниках скольжения с возможностью движения между упорным кольцом "стоп" и ограничительным кольцом, снабжен в верхней части ловителем продавочной пробки, а в нижней - хвостовиком с манжетами, ориентированными навстречу противоположным потокам бурового и цементного растворов, наконечником под упорное кольцо "стоп", диском, размещенным в его внутренней полости для перекрытия периферийных каналов, в центральном канале которого размещен дроссель.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Клапан для обсадных колонн содержит корпус 1, седло под запорный элемент 2, запорный элемент в виде шара 3, дроссель 4, ловитель продавочной пробки 5, хвостовик 6 с манжетами 7 и 8 и наконечником 9, подшипники скольжения 10.

Клапан устанавливается внутри нижней части обсадной колонны 11 над упорным кольцом "стоп" (на схеме не показано). Выше упорного кольца "стоп" на 20-50 м в муфте обсадной трубы устанавливают ограничительное кольцо (на схеме не показано).

Это расстояние выбирается опытным путем для группы типовых скважин из расчета достаточности высоты расхаживания столба тампонажного раствора.

При спуске обсадной колонны в скважину буровой раствор проходит через дроссель клапана 4 и заполняет колонну. Запорный элемент в виде шара 3 выполнен таким образом, что его объемная плотность больше плотности бурового раствора, но меньше плотности цементного раствора. Благодаря этому он тонет в буровом растворе, позволяя ему заполнить обсадную колонну при ее спуске, и всплывает в цементном растворе, исключая его переток в колонну из затрубного пространства.

В конце процесса цементирования продавочная пробка достигает ловителя продавочной пробки 5, фиксируется в нем, перекрывая центральный канал клапана. При этом наконечник 9 хвостовика 6 садится в упорное кольцо "стоп", давление на цементировочной головке повышается, что свидетельствует об окончании продавливания цементного раствора за обсадную колонну.

Далее снижают давление на цементировочной головке до атмосферного. Цементный раствор из затрубного пространства под действием перепада давления устремляется в обсадную колонну, поднимая клапан вверх до ограничительного кольца. При этом шаровой затвор клапана перекрывает его центральный канал, продавочная пробка, зафиксированная в ловителе 5, дублирует шаровой затвор, а манжеты 8, ориентированные навстречу потоку цементного раствора, перекрывают кольцевое пространство между клапаном и обсадной колонной 11. Объем продавочной жидкости (бурового раствора), вытесненный при этом из обсадной колонны в мерную емкость цементировочного агрегата, свидетельствует о перемещении клапана на расчетную высоту.

После прекращения истечения продавочной жидкости из обсадной колонны ее вновь закачивают в обсадную колонну. При этом цементный раствор, возвращенный в обсадную колонну под клапан, вновь продавливают за обсадную колонну. Центральный канал клапана в этом случае перекрыт продавочной пробкой, а кольцевое пространство - манжетами 7 на хвостовике 6, ориентированными навстречу потоку бурового раствора.

Операцию возврата и продавливания цементного раствора повторяют до его загустевания, о чем будет свидетельствовать повышение давления на цементировочной головке.

Похожие патенты RU2299310C2

название год авторы номер документа
Способ крепления хвостовика в скважине с последующим гидроразрывом пласта и устройство для его осуществления 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2773092C1
Способ цементирования хвостовика в скважине и устройство для его осуществления 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2773116C1
СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН 2006
  • Лукманов Рауф Рахимович
  • Лукманова Рима Зариповна
  • Бакиров Данияр Лябипович
  • Подкуйко Петр Петрович
RU2330935C2
"ОСНАСТКА ПРЯМОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ С ОБРАТНЫМ КЛАПАНОМ" 2014
  • Володин Алексей Михайлович
  • Сорокин Владислав Алексеевич
  • Петров Николай Павлович
  • Лободюк Сергей Борисович
  • Клинов Андрей Александрович
  • Деев Александр Викторович
  • Васин Алексей Николаевич
  • Андрианов Олег Николаевич
RU2571469C1
Способ установки вращающегося хвостовика в скважине и устройство для его осуществления 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
RU2777240C1
СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТОВИКА В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2015
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2595122C1
Запорный клапан для обсадной колонны 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
  • Шаяхметов Азат Шамилевич
RU2760447C1
УСТРОЙСТВО АЙГУНЯНА ДЛЯ ТАМПОНИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 2014
  • Айгунян Валерий Вагинакович
RU2559968C1
УСТРОЙСТВО ПОДВЕСКИ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТОВИКА В СКВАЖИНЕ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ РАЗЪЕДИНЕНИЕМ ОТ ТРАНСПОРТНОЙ КОЛОННЫ 2021
  • Козлов Алексей Владимирович
RU2766980C1
Подвеска хвостовика 2022
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2791318C1

Реферат патента 2007 года КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к устройствам, применяемым для цементирования нефтяных и газовых скважин. Обеспечивает возможность расхаживания столба цементного раствора. Клапан включает корпус с размещенными в его внутренней полости седлом, дросселем и запорным элементом, выполненным в виде шара. Корпус клапана выполнен в виде плунжера, размещен внутри обсадной колонны на подшипниках скольжения с возможностью движения между упорным кольцом "стоп" и ограничительным кольцом. Плунжер снабжен в верхней части ловителем продавочной пробки, а в нижней - хвостовиком с манжетами. Манжеты ориентированы навстречу противоположным потокам бурового и цементного растворов. Плунжер также снабжен наконечником под упорное кольцо "стоп", диском, размещенным в его внутренней полости для перекрытия периферийных каналов. В центральном канале диска размещен дроссель. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 299 310 C2

Клапан для обсадных колонн, включающий корпус с размещенными в его внутренней полости седлом, дросселем и запорным элементом, выполненным в виде шара, отличающийся тем, что корпус клапана выполнен в виде плунжера, размещен внутри обсадной колонны на подшипниках скольжения с возможностью движения между упорным кольцом "стоп" и ограничительным кольцом, снабжен в верхней части ловителем продавочной пробки, а в нижней - хвостовиком с манжетами, ориентированными навстречу противоположным потокам бурового и цементного растворов, наконечником под упорное кольцо "стоп", диском, размещенным в его внутренней полости для перекрытия периферийных каналов, в центральном канале которого размещен дроссель.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2299310C2

КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН 1971
  • Изобретени В. В. Ерёменко, С. А. Алехин, В. М. Михайличенко, С. Г. Вартан
  • А. М.
SU419615A1
УСТРОЙСТВО для ОГРАНИЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ 0
  • Н. И. Титков, А. П. Захаров, А. А. Гайворонский, Л. Фарукш К. А. Владимиров, А. И. Бережной, В. П. Банатов, И. В. Б. И. Навроцкий, В. В. Фридер, В. Н. Розов Н. П. Снегирев
SU305254A1
0
  • И. Э. Зильберман, Е. А. Лыков, Р. В. Миллер, В. А. Герасимов,
  • А. Н. Селихович, Н. В. Пин Л. Г. Довбиш
SU261313A1
Клапан обратный для обсадной колонны 2002
  • Юрков В.И.
  • Свиридов И.В.
  • Неудачин И.В.
  • Ершов П.В.
RU2224088C2
ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 2002
  • Сафин В.А.
  • Старов В.А.
  • Ермаков О.Н.
  • Кашапов С.А.
RU2232871C2
US 4328866 A, 11.05.1982
US 4597449 A, 01.07.1986.

RU 2 299 310 C2

Авторы

Довгополый Эдуард Никифорович

Еремеев Юрий Александрович

Коваль Александр Федорович

Сережников Владимир Владимирович

Смажило Михаил Пантелеевич

Даты

2007-05-20Публикация

2005-06-27Подача