Устройство для обратного цементирования обсадных колонн Советский патент 1984 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их обратного цементирования. Известно устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус и датчик регистрации плотности раствора, помещенный в бащмаке обсадной колонны 1. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности автоматического перекрытия осевого канала колонны при поступлении первых порций цементного раствора в бащмак колонны, что может быть причиной низкого качества цементирования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство .для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус с седлом и упорным элементом, и запорный орган, выполненный из материала с плотностью, меньщей плотности цементного раствора. Устройство уже обеспечивает возможность автоматического перекрытия осевого канала обсадной колонны (в ее бащмаке) с поступлением первых порций цементного раствора 2., Недостатком указанного устройства является то, что перекрытие осевого канала обсадной колонны может быть преждевременным из-за влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости, что также снижает надежность работы устройства. Цель изобретения - повыщение надежности работы устройства и исключение влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус с седлом и упорным элементом и запорный орган, выполненный из материала с плотностью, меньщей плотности цементного раствора, снабжено зарядом взрывчатого вещества, помещенного на упорном элементе, и механизмом подрыва заряда взрывчатого вещества, а запорный орган связан с упорным элементом, причем механизм подрыва заряда взрывчатого вещества выполнен в виде заполненного термоинертным газом контейнера, в котором помещен порщень со щтоком, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества. Кроме того, заряд взрывчатого вещества выполнен в виде кумулятивной торпеды, помещенной между запорным органом и упорным элементом и ориентированной на последний. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из установленного в бащмаке колонны труб 1 корпуса 2 с седлом 3, упорным элементом 4 и запорного органа 5, выполненного из материала с плотностью, меньщей плотности цементного раствора. На упорном элементе 4 помещен заряд взрывчатого вещества 6, выполненный например, в виде кумулятивной торпеды, помещенной на упорном элементе (или между упорным элементом 4 и запорным органом 5). При этом кумулятивная торпеда ориентирована на упорный элемент, Запорный орган 5 (для исключения влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости) связан с упорным элементом 4. Заряд взрывчатого вещества имеет механизм его подрыва, который выполнен в виде заполненного термоинертным газом контейнера 7, в котором помещен порщень 8 со щтоком 9, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества 6. Устройство работает следующим образом. После установки устройства в бащмаке обсадной колонны труб 1 обсадная колонна опускается в скважину. Во время спуска труб . в скважину скважинная жидкость, проходя через упорный элемент 4 и седло 3, заполняет внутреннюю полость колонны обсадных труб 1. После достижения заданной глубины приступают к промывке скважины и заливке заданного объема цементного раствора в заколонное пространство. При этом перед цементом может быть закачена порция горячей воды. Цементный раствор вытесняя скважинную жидкость, заполняет заколонное пространство и поступает в бащмак обсадной колонны. Во время поступления цементного раствора или порции горячей воды во внутреннюю полость устройства термические условия вокруг термоинертного газа в контейнере 7 меняются, вследствие чего инертный газ начинает расщиряться. Увеличение давления внутри контейнера 7 вызывает перемещение порщня 8, щток кокоторого 9 взаимодействует с зарядом взрывчатого вещества 6 (кумулятивной торпеды;, Происходит взрыв заряда (кумулятивной торпеды) и разрущение упорного элемента 4. Поскольку плотность запорного органа 5 меньще плотности цементного раствора (и даже скважинной жидкости), он поднимается вверх и закрывает проходное сечение седла 3- Происходит разобщение затрубного пространства от внутриколонного пространства и доступ цементного раствора в колонну труб прекращается Технико-экономический эффект от предлагаемого устройства вытекает из повыщения надежности его работы, исключения 34.

преждевременного срабатывания. Устрой-ределяется ускорением процесса цементиство может быть применено также для пря-рования заколонного пространства, снижемого цементирования обсадных колонн.нием давления продавочных агрегатов и преОжидаемая экономия от применения од-дотвращением поглощений цементного растного устройства составит 2000 руб., что оп-вора из-за снижения продавки.

1070300

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус с седлом и упорным элементом и запорный орган, выполненный из материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и исключения влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости, оно снабжено зарядом взрывчатого вещества, помещенного на упорном элементе, и механизмом подрыва заряда взрывчатого вещества, а запорный орган связан с упорным элементом, причем механизм подрыва заряда взрывчатого вещества выполнен в виде заполненного термоинертным газом контейнера, в котором помещен поршень со штоком, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что заряд взрывчатого вещества выS полнен в виде кумулятивной торпеды, помещенной между запорным органом и упор(Я ным элементом и ориентированной на последний.