Устройство для соединения секций обсадных колонн Советский патент 1983 года по МПК E21B17/08 

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при секционном спуске обсадных КОЛОНИ. Известно устройство для соединения секций обсадных колонн в скважине, включающее Kopriyc, уплотнитель и размещенный в раструбе узел соединения 1. Поскольку в известном устройстве наружный диаметр корпуса, внутри которого размещены конусная втулка и шлипсовый захват с возможностью взаимодействия между собой, больше диаметра муфты, соединяющей спускаемые обсадные трубы, применение его при секционном спуске обсадных колонн с малыми межколонными зазораминевозможно. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для соединения секций обсадных ко онн, включающее корпус с промывочными отверстиями, в KOTOpbix расположены порц1Н.и, зафиксированные дистанционным кольцом, установленные в полости корпуса седло под разделительную пробку и связанные с ним срезными элементами втулки. Нижняя из KOTOpbix расположена с возможностью перекрь1тия промывочных отверстий корпуса Недостатком известного устройства является то, что при его спуске в скважину, заполненную промывочной жидкостью, порщни под действием гидростатического давления перемещаются до упора в боковую поверхность нижней втулки, в результате чего между порщнем и дистанционным кольцом образуется зазор. Наличие этого зазора отрицательно сказывается на работе устррйства, так как дистанционное кольцо не имеет опоры под- поршнями и может быть разрушено при прохождении уступов ствола скважины. Кроме того, диаметр порц1Ня в несколько раз превышает его толщину, в результате чего возможен перекос пор111Ней. Цель изобретет ия - повыщение Надежности работы устройства при секционном креплении скважины с малыми межколонными зазорами. Указанная цель достигается тем, что устройство для соединения секций обсадных колонн, содержащее корпус с промывочными отверстиями, в которых расположены пор1лни, зафиксированные дистанционным кольцом, установленные в полости корпуса седло под разделительную пробку связанные с ним срезными элементами втулки. Нижняя из KOTOpbix расположена с возможностью перекрь1тия промывочных отверстий корпуса, снабжено опорными кольцами, каждое из которь1х расположено в промывочном отверстии корпуса с возможностью взаимодействия с внутренней торцовой поверхностью порииня. На фиг. 1 изображено устройство для соединения секций обсадных колонн, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел J на фиг. 2. Устройство состоит из муфты 1, свинченной с корпусом 2, в котором установлены верхняя 3 и нижняя 4 втулки, соединенные при помощи щтифтов 5 и 6 с седлом 7. Верхняя втулка 3 упирается в торец муфты и снабжена стопорным кольцом 8 и уплотнительными кольцами 9, а в корпусе под стопорное кольцо 8 выполнен кольцевой паз А. Нижняя втулка 4 имеет промывочные отверстия Б и В, а также выступы Г под пазы корпуса. Обе втулки имеют ъыступы и пазы для их шлицевого соединения между собой. Нижняя втулка 4 снабжена уплотнительным кольцом 10 и имеет возможность перекрь1тия промывочных отверстий корпуса, в KOTOpbix установлены поршни 11 и 12 и опорные кольца 13 и 14. Опорные кольца 13 и 14 могут выполняться разрезными из нескольких составных частей, что облегчает их выталкивание в межтрубное пространство, и взаимодействуют с внутренней торцовой поверхностью порц1Ня. В корпусе имеется отверстие Д, соединяющее полость, расположенную между втулками 3 и 4 с затрубНым пространством,, аналогичное по назначению отверстие выполнено в втулке 3. Пор111Ни 11 и 12 снабжены„у,плотнительными кольцами 15 и 16 и удерживаются от выпадения дистанционным кольцом 17, которое - в- местах установки поршней 12 имеет ослабленное сечение - паз, сопряжейный с верхней клиновидной частью порщня 12 (фиг. 3). Дистанционное кольцо может Оыть сварным или разъемным с механичес КИМ соединением его концов. Внутренняя поверхность опорных колец сопряжена с наружной цилиндрической поверхностью нижней втулки 4. В кольцевых пазах седла 7 установлены манжеты 18. К нижней части корпуса присоединена гильза 19, содержащая уплотнительные кольца 20, закрытые втулкой 21, прикрепленной к корпусу штифтами 22. К гильзе 19 присоединена насадка 23. Для уплотнения промывочных отверстий корпуса служит кольцо 4, установленное в корпусе 2. Поршни 12 по диаметру меньше поршней 11 и служат для разрыва дистанционного кольца 17. Устройство присоединяется к первой трубе верхней секции в муфте 1 и спускается в скважину, в которой имеется раструб первой секции. Вначале в раструб входит насадка 23, при дальнейшем спуске происходит срез щтифтов 22. и заход уплотнительных колец 20 в раструб. Для открытия промывочных отверстий в секции создается необходимое давление, при котором происходит срез штифтов 6 и перемещение вверх нижней втулки 4 до совмещения ее отверстий Б и В с отверстиями, в которых установлены порщни 11 и 12,

и полного сцепления втулок 3, и создают давление, необходимое для разрыва кольца 17 поршнями 12. После разрыва дистанционного кольца 17 происходит выход поршней 11 л 12 и опорных колец 13 и 14 из промывочных отверстий и циркуляция бурового раствора, буферной жидкости и тампонажного раствора.

После прокачки тампонажного раствора подвесная пробка садится на седло 7, которое под действием давления перемещается вниз вмест-е с нижней 3 и верхней 4 втулками. Усилие для перемещения втулок 3 и 4 передается от седла через щтифты 5. При полном перемещении втулок 3 и 4 стопорное кольцо 8 входит в кольцевой паз А корпуса 2, нижняя втулка 4 перекрывает

уплотнительными кольцами промывочные отверстия, а верхняя втулка 3 перекрывает отверстие Д.

Применение опорных колец и поршней, предназначенных для разрушения дистанционного кольца, диаметр которых меньше диаметра поршней, расположенных в основных промывочных отверстиях, обеспечивает освобождение промывочных отверстий от порщией и разрушение дистанционного кольца клиновой частью, так как поршни не перекашиваются и не заклиниваются в отверстиях корпуса.

Применение изобретения повышает качество цементирования секций обсадных колонн с уменьшенными межколонными зазорами.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, содержащее корпус с промывочными отверстиями, в которых расположены поршни, СП сл 00 4 СО зафиксированные дистанционным кольцом, установленные в полости корпуса седло под разделительную пробку и связанные с ним срезйыми элементами втулки, нижняя из KOTOpbix расположена с возможностью перекрытия промывочных отверстий, корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе при секционном креплении скважины с малыми межколонными зазорами, оно снабжено опорными кольцами, каждое из которых расположено в промывочном отверстии корпуса с возможностью взаимодействия с внутренней торцовой поверхностью поршня.

/f

17

Ф1/г.З