Устройство для стыковки и цементирования секций обсадных колонн Советский патент 1984 года по МПК E21B17/08 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть применено при стыковке и цементировании секций обсадных колонн. Известно устройство для стыковки и цементировання секций обсадных колонн, состоящее из патрубка и корпуса, с помощью которого патрубок крепится к нижней трубе верхней секции. Корпус снабжен боковыми промывочными отверстиями и подвижной втулкой, закрепленной в нем с помощью срезных штифтов. Нижняя часть корпуса снаружи имеет наплавку для создания уплотнения при вводе патрубка в раструб и прижатия его цементируемой секцией {. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для соединения секций обсадиых колонн, содержащее полый корпус, порщень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с порщием кольцевую полость, заполненную вязкопластичным составом J2. Недостатком указанных устройств является их низкая герметичность при стыковке секций, а также отсутствие осевой фиксации секций относительно друг друга. Цель изобретения - повыщение надежности работы Путем осевой фиксации секций и повышение герметичности перекрытия цементировочных отверстий. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для стыковки секций обсадных колонн, содержащем полый корпус, порщень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с порщнем кольцевую .полость, заполненную эластичным материалом, порщень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с перекрывателём замкнутой кольцевой полости, причем перекрыватель выполнен из легкодеформируемого материала. На фиг. I схематично показано устройство для стыковки и цементирования секций обсадных колонн, общий вид; на фиг. 2 - то же, в процессе цементирования; на фиг. 3 - то же, в момент посадки щара на седло порщня; на фиг. 4 - положение элементов устройства после деформации перекрывателя. Устройство состоит из полого корпуса 1, расположенного в нижней части спускаемой верхней секции. В корпусе установлен порщень 2 с возможностью осевого перемещения. К корпусу жестко закреплен перекрыватель 3, выполненный в виде втулки из легко деформируемого материала. По$)щень с перекрывателём образует замкнутую кольцевую полость, в которую помещен эластичный материал 4, например резина. Эластичный материал внутри кольцевой полости находится в замкнутом объеме, ограниченном поршнем 2, перекрывателём 3 и упорным кольцом 5. Порщень 2 выполнен полым и с осевым отверстием для прохождения цемента, которое перекрывается щаром 6. На верхнем конце нижней секции установлена муфта 7. В муфте 7 выполнена кольцевая проточка 8 и заливочные отверстия 9. Устройство работает следующим образом. Верхняя секция (фиг. 1) опускается в скважину до момента касания корпуса 1 в выступ муфты 7. В этом положении производится цементирование верхней секции. Путь прохождения цемента показан на фиг. 2. После окончания процесса цементирования (фиг. 3) с поверхности сбрасывается щар 6, который садится на посадочное седло порщня 2 и перекрывает отверстие в порщне. Затем в колонне труб создается давление, которое перемещает порщень 2 в осевом направлении, упруго деформируя тем самым эластичный материал 4 в замкнутом кольцевом пространстве. Давление, возникающее при этом в эластичной среде, пластически деформирует перекрыватель 3 в радиальном направлении, в результате чего материал перекрывателя 3 образует поперечный гофр, который герметично перекрывает кольцевой канал между перекрывателём 3 и корпусом 1, а также отверстие 9 в муфте 7. Кроме того, гофр, затекая в кольцевую проточку 8, образует механическое соединение верхней и нижней секций (фиг. 4). После окончания процесса перекрытия, порщень 2, упорное кольцо 5 и эластичный материал 4 удаляются разбуриванием. Применение предлагаемого устройства позволит уменьшить затраты на вторичный, исправительный цементаж.

Цемент

1{емент

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ колонн, содержащее полый корпус, поршень с посадочным седлом, перекрыватель с упором, образующий с поршнем кольцевую полость, заполненную эластичным материалом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем осевой фиксации секций и повышения герметичности перекрытия цементировочных отверстий, поршень установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с перекрывателем замкнутой кольцевой полости, причем перекрыватель выпол-. ней из легкодеформируемого материала.