Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн Советский патент 1983 года по МПК E21B33/14 

СГ)

го ю Изобретение относится к технике и технологии строительства буровых скважин и может быть использовано при ступенчатом цементировании обса ных колонн, Известен способ ступенчатого цементирования скважин путем последов тельного продавливания тампонажного раствора за обсадную колонну через ее нижний конец на первой ступени цементирования и через боковые циркуляционные отверстия - на второй ступени. Причем открытие циркуляцио ных отверстий осуществляют путем пе крытия центрального канала в муфте с помощью пробки - бомбы гравитационного типа, которую бросают в коло ну после окончания цементирования первой ступени и дают внщержку времени на погружение этой пробки от устья до муфты. Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, вкл чающая корпус с боковыми циркуляционными отверстиями и подвижную втул которая передвигается, открывая цир куляционные отверстия, и подающую пробку-бомбу, перекрывающую проход во втулке til Наиболее близким к изобретению является муфта ступенчатого це ментирования обсадных колонн, включающая корпус с боковыг/ш циркуляционными Отверстиями, верхнюю и ниж нюю втулку, продавочную и запорную ра.зделительные пробки и клапан с се лом и шаровым запорным элементом , связанный с продаврчиой пробкой и имею щий фиксатор для взаимодействия с золотниковой втулкой 2|, Недостатком известной муфтрл явля ется невысокая надежность срабатывания применяемого устройства , особен но в тех случаях, когда восходяиий поток, образующийся после срабатыва ния давления,за счет расширения столба продавочной ;кидкости не создает давления снизу на обратный клапан, достаточного для срабатывания cpesH шпилек нижней втулки. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в муфте для ступенчатого цементирования обсадных колонн, вклю чающей корпус с боковыми циркуляцио ными отверстиями, верхнюю и нижнюю втулки, продавочную и запорную раэд лительные прс/бки и клапан с седлом шаровым запорным элементом, связанный с продавочной пробкой, и имеющи фиксатор для взаимодействия с,золот никовой втулкой, клапан снабжен эла тичной диафрагмой, седло выполнено верхней части диафрагмы, а запорный элемент установлен под эластичной диафрагмой, ia фиг, 1 изображены муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, общий вид; на фиг 2 - устройство в процессе фиксации клапана, на фиг. 3 - то же, в процессе цементирования второй ступени; на фиг. 4 то же, после окончания процесса цементирования , Устройство состоит из корпуса 1 с боконыр.чи циркуляционными отверстиями 2; нижней втулки 3 со срезным штифтом 4; верхней втулки 5 со срезными элементами б и прулсинным кольцом-фиксатором 7; клапана 8 с эластичной диафрагмой 9 и седлом 10 в ее верхней части, механизмом включения его в работу и стопорным кольцог-i 11 Под эластичной диафрагмой размещен шаровой запорный элемент J 2, Устройство приводится тз действие продавочной разделитслг-ной пробкой 13 и запорной рс1оделительной пробкой 14., Устройство рабогасгг следуюи им образом . За поргашй /1емо1 тиого раствора первой с:тупеь,и, как обычно, в колонну пускают разделительную пробку 13 с закре11леннь,;м ка ней клапаном 8 и прокачивают продавочную жидкость. Когда пробка проходит через муфту,, клапаЕ 8 отсоединяется от пробки 13 и фиксируется стопорЬ:ым кольцом 11 на втулке 3. при этом г:од действием избыточного давления пробка 13 продолл :ает движение вниз по колонне . Процесс цегчентирсвания первой ступени заканчиг ают поврлиением давления в колонне Е момент посадки пробки на упорное кольцо, noBbiujeHное давление сжимает столб продавочной жидкости и передает сщпнал на поверхность об окончании цементирования первой ступени. Далее давление на устье сбрасывают. Столб продавочной жидкости ниже муфты расширяется. Образующийся восхол/1 ций поток жидкости в колонне проходит через м.е,ханизм включения клапана и свободно проталкивает r,iap хлапана вверх через эластичнхло диафрагму 9 в пространство над седлом 10, тем саглым приводя клапан в рабочее положение. Затем закачивают в колон;-;у под избыточным давлением дополнительный объем продавочной жидкости. При этом шар клапана пер емещается вниз и садится на седло 10 эластичной диафрагмы 9 . Таким образом, клапан закрывается и герметично перекрывает центральный канал нижней втулки 3. Обусловленная перепадом давления нагруз ка на клапан 8 и втулку 3 срезает штифты 4, Втулка 3 перемещается вниз, открывает циркуляционные отверстия 2 и занимает положение, показанное на фиг. 3, При этом жидкость из

МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающая корпус с боковыми циркуляцион-. ными отверстиями, верхнюю и нижнюю втулки, продавочную и запорную разде лительные пробки и клапан с седлом и шаровым запорным элементрм, связанный с продавочной пробкой и имею.щий фиксатор для взаимодействия с золотниковой втулкой, о т л и ч, а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе клапан снабжен эластичной диафрагмой, седло выполнено в верхней части диафрагмы, а запорный элемент устанпвлен под эластичной диафрагмой . i