ПРОБКА РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ НИЖНЯЯ Российский патент 2013 года по МПК E21B33/16 

Описание патента на изобретение RU2472920C1

Предложение относится к технологическому оборудованию, применяемому при креплении нефтяных и газовых скважин, и используется для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора и прокачиваемой впереди буферной жидкости при их прокачивании через обсадную колонну в процессе ее цементирования.

Известна пробка нижняя, состоящая из трех нераздельных литых самоуплотняющихся эластичных резиновых элементов (манжет), пригуммированных к чугунному сердечнику со сквозным центральным отверстием, равным внутреннему диаметру полости сердечника, наружная цилиндрическая поверхность которого имеет спиральные канавки. В нижней части отверстие сердечника перекрыто перегородкой-мембраной, изготовленной из жести. Мембрана прижата к пробке гайкой, в которой установлен кольцеобразный нож, свободно перемещающийся относительно пробки в осевом направлении (Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин под редакцией проф. А.И.Булатова. М.: Недра. 1981. 126 с).

Недостатком данной пробки является то, что периферийные части (лепестки) эластичных манжет, соприкасающиеся с внутренней поверхностью обсадной колонны и скользящие по ней в процессе ее цементирования, направлены вверх и прилегают к трубам под острым углом, что не позволяет полностью удалить адгезионную пленку глинистого раствора с внутренних стенок обсадной колонны, а тем более остатки глинистого раствора из межторцевых углублений труб в интервале муфтовых соединений. Кроме того, данная пробка сложна по конструкции, что удорожает стоимость изделия.

Наиболее близкой по технической сущности является разделительная цементировочная пробка нижняя типа ПРП-Ц-Н конструкции Краснодарского завода ООО «Нефтемаш», представляющая собой полое трехлепестковое резиновое изделие с загуммированным чугунным или алюминиевым разбуриваемым патрубком с открытым верхним торцом и резиновой диафрагмой толщиной 20 мм в нижнем торце. Диафрагма прорывается после посадки нижней пробки на цементировочный клапан обратный дроссельный модернизированный (ЦКОДМ) и при последующем превышении давления на 1,5-2,0 МПа (ТУ 2539-002-34981104-2002).

Недостатком данной пробки является то, что периферийные части манжет, соприкасающиеся с внутренней поверхностью обсадной колонны и скользящие по ней в процессе ее цементирования, выполнены в виде гофрирующейся, закругленной и обтекаемой формы, не позволяющей полностью удалить адгезионную пленку глинистого раствора с внутренних стенок обсадной колонны, а тем более остатков глинистого раствора из межторцевых углублений труб в интервале муфтовых соединений.

Технической задачей настоящего изобретения является улучшение очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб и межторцевых углублений труб в интервале муфтовых соединений от адгезионной пленки и остатков глинистого раствора.

Поставленная техническая задача решается описываемой разделительной пробкой для цементирования обсадных колонн скважин, включающей металлический разбуриваемый сердечник со сквозным центральным отверстием с запрессованным опорным кольцевым диском из того же материала и загуммированными на сердечнике тремя нераздельными литыми эластичными резиновыми элементами (манжетами), закрывающими снизу отверстие сердечника резиновой мембраной.

Новым является то, что верхняя манжета остается сплошной самоуплотняющейся, а две нижние манжеты выполнены разрезными в радиальном направлении в виде нескольких лепестков так, чтобы верхний лепесток перекрывал нижний разрез, а по периферии манжеты выполнены в виде дугообразных, треугольных в сечении выступов, направленных острой кромкой к стенке обсадной колонны, причем нижняя поверхность указанных кромок изготовлена под углом 85-95° относительно оси сердечника.

На чертеже представлена пробка разделительная нижняя для цементирования обсадных колонн скважин в продольном разрезе.

Пробка включает металлический разбуриваемый сердечник 1 со сквозным центральным отверстием 2 с запрессованным опорным кольцевым диском 3 из того же материала и загуммированиые на сердечнике три нераздельные литые эластичные резиновые элементы (манжеты) 4, 5, 6, закрывающие снизу отверстие сердечника резиновой мембраной 7. Верхняя манжета 4 выполнена сплошной самоуплотняющейся, а две нижние манжеты 5 и 6 выполнены разрезными в радиальном направлении в виде нескольких лепестков (па чертеже не показанных) так, чтобы верхний лепесток 5 перекрывал нижний разрез 8, а по периферии манжеты выполнены в виде дугообразных по периметру, треугольных в сечении выступов 9, направленных острой кромкой к стенке обсадной колонны, причем нижняя поверхность указанных кромок изготовлена под углом α=85-95° относительно оси сердечника 1.

Разделительная пробка нижняя работает следующим образом.

Пробку размещают в наставке цементировочной головки (на чертеже не показана) под верхней пробкой или, например, непосредственно вставляют в верхнюю трубу обсадной колонны (на чертеже не показана) перед подачей в нее тампонажного раствора. В процессе цементирования пробка движется по обсадной колонне и за счет верхней сплошной самоуплотняющейся манжеты 4 исключает смешивание в ней тампонажного раствора, расположенного над пробкой, с буферной жидкостью, расположенной под пробкой. При этом двумя нижними манжетами 5 и 6, выполненными разрезными в радиальном направлении в виде нескольких лепестков так, чтобы верхний лепесток 5 перекрывал нижний разрез 8, а по периферии изготовленными в виде дугообразных, треугольных в сечении выступов 9, направленных острой кромкой с углом α=85-95° к стенке колонны обсадных труб, достигается наиболее полное очищение внутренней поверхности колонны обсадных труб и межторцовых углублений труб в интервале муфтовых соединений от адгезионной пленки и остатков глинистого раствора, которые собираются в интервале нижней пробки по мере ее движения вниз вдоль обсадной колонны. Далее, в момент остановки пробки на опорной поверхности цементировочного клапана обратного дроссельного типа ЦКОД (па чертеже не показан) при последующем превышении давления на 1,5-2,0 МПа ее резиновая мембрана 7 прорывается, образуя канал для прохождения тампонажного раствора. На этом функция пробки нижней полностью завершается.

Все детали не показанной на чертеже верхней пробки и представленной на чертеже нижней цементировочной пробки (металлический сердечник 1 со сквозным центральным отверстием 2 и запрессованным опорным кольцевым диском 3, а также резиновые манжеты) изготавливаются из разбуриваемого материала. Поэтому после продавливания цементного раствора в заколонное пространство скважины, посадки верхней цементировочной пробки на нижнюю пробку и ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) пробка нижняя совместно с верхней пробкой разбуривается компоновкой низа бурильного инструмента (КНБК), открывая внутриколонное пространство для проведения дальнейших работ в скважине.

Предлагаемая пробка разделительная нижняя позволяет повысить эффективность очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб и межторцевых углублений труб в интервале муфтовых соединений от адгезионной пленки и остатков глинистого раствора.

Похожие патенты RU2472920C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН 2018
  • Граб Алексей Николаевич
  • Боднарчук Алексей Владимирович
  • Машков Виктор Алексеевич
RU2696039C1
Оборудование низа обсадной колонны 2019
  • Яруллин Анвар Габдулмазитович
  • Валиков Эдуард Владимирович
  • Валиулин Ринат Нафисулович
  • Белоусов Сергей Николаевич
  • Новиков Евгений Александрович
RU2726783C1
Способ цементирования эксплуатационной колонны труб в скважине 1990
  • Рахимкулов Рашид Шагизянович
SU1798483A1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ 1993
  • Рахимкулов Р.Ш.
  • Афридонов И.Ф.
  • Латыпов Р.А.
RU2087674C1
Пакер манжетного цементирования 2022
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2794020C1
Способ цементирования стеклопластиковых обсадных труб и устройство для его осуществления 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
RU2763560C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 2000
  • Тагиров К.М.
  • Гноевых А.Н.
  • Крохмаль Н.И.
  • Шляховой С.Д.
  • Бахарцев В.А.
RU2183723C2
Устройство для цементирования обсадных колонн через колонну труб малого диаметра 1981
  • Михайличенко Владимир Максимович
  • Кисельман Марк Лазаревич
  • Ладыга Алексей Васильевич
SU1002530A1
"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 крепления потайной обсадной колонны ствола с вращением и цементированием зоны выше продуктивного пласта 2020
  • Антипов Сергей Петрович
  • Лебедев Артем Михайлович
  • Марданшин Карим Марселевич
  • Шарафетдинов Эльвир Анисович
RU2745147C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 472 920 C1

Реферат патента 2013 года ПРОБКА РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ НИЖНЯЯ

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый сердечник со сквозным центральным отверстием с запрессованным опорным кольцевым диском. На сердечнике загуммированы три нераздельных литых эластичных манжеты, закрывающие снизу отверстие сердечника резиновой мембраной. Верхняя манжета является самоуплотняющейся, а две нижние манжеты выполнены разрезными в радиальном направлении в виде нескольких лепестков. При этом верхний лепесток перекрывает нижний разрез, а по периферии манжеты выполнены в виде дугообразных, треугольных в сечении выступов, направленных острой кромкой к стенке обсадной колонны. Причем нижняя поверхность указанных кромок изготовлена под углом 85-95° относительно оси сердечника. Позволяет повысить эффективность очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб и межторцевых углублений труб в интервале муфтовых соединений от адгезионной пленки и остатков глинистого раствора. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 472 920 C1

Пробка разделительная цементировочная нижняя для цементирования обсадных колонн скважин, включающая металлический разбуриваемый сердечник со сквозным центральным отверстием с запрессованным опорным кольцевым диском из того же материала и загуммированные на сердечнике три нераздельных литых эластичных резиновых элемента (манжеты), закрывающие снизу отверстие сердечника резиновой мембраной, отличающаяся тем, что верхняя манжета является самоуплотняющейся, а две нижние манжеты выполнены разрезными в радиальном направлении в виде нескольких лепестков так, чтобы верхний лепесток перекрывал нижний разрез, а по периферии манжеты выполнены в виде дугообразных, треугольных в сечении выступов, направленных острой кромкой к стенке обсадной колонны, причем нижняя поверхность указанных кромок изготовлена под углом 85-95° относительно оси сердечника.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2472920C1

Устройство для цементирования обсадных колонн через колонну труб малого диаметра 1981
  • Михайличенко Владимир Максимович
  • Кисельман Марк Лазаревич
  • Ладыга Алексей Васильевич
SU1002530A1
Разделительная пробка для цементирования скважины 1983
  • Сулейманов Эльдар Мамед Оглы
  • Аливердизаде Тале Керим Оглы
  • Матвеенко Ларион Михайлович
  • Петросян Альфред Апресович
  • Геворкян Анастас Агасиевич
  • Бабаев Сиявуш Джабир Оглы
SU1257169A1
Секционная разделительная пробка для цементирования ступенчатых обсадных колонн 1983
  • Кулигин Николай Антонович
  • Зобс Валериан Юльевич
  • Кулигин Виталий Николаевич
  • Максимов Александр Игнатьевич
SU1408052A1
Предохранительное устройство для стрелового крана, не допускающее его перегрузку 1955
  • Касишев И.Ф.
SU102670A1
US 6951246 B2, 04.10.2005.

RU 2 472 920 C1

Авторы

Катеев Рустем Ирекович

Габбасов Тагир Мударисович

Хуснутдинова Раиса Каримовна

Даты

2013-01-20Публикация

2011-07-15Подача