Устройство для соединения секций обсадных колонн в скважине Советский патент 1985 года по МПК E21B17/08 

00 Од Изобретение относится к креплению нафтяных и газовых скважин, в частности к технологической оснас ке, применяемой при спуске и цементировании обсадных колонн, спускаемых секциями. Цель изобретения - повышение надежности герметизации соединения. На фиг. 1 показано устройство для соединения секций обсадных колонн в скважине, положение перед соединением, на фиг. 2 - то же, пос ле соединения секций при ослаблении натяжения верхней секции, на фиг.З уз еп I на фиг. 1. Устройство состоит из трубчатого элемента 1 нижней секции обсадной колонны, трубчатого элемента 2 верх ней секции обсадной колонны, фиксатора 3, выполненного в виде разрезного пружинного кольца, уплотнителя 4, нажимной втулки 5, дополнитель ного фиксатора 6, выполненного, например, в виде разрезного пружинного кольца треугольного сечения, и пере водника 7, предназначенного для сборки деталей 3-6. На трубчатом эл менте 2 имеются несколько циркуляционных отверстий 8 для промывки и цементирования скважины над ГОЛОВКОР верхней секции, а также канавка 9 для размещения дополнительного фикс тора 6. На нажимной втулке 5 имеется несколько канавок 10, образующих с канавкой 9, после соединения устрой ства, полости 11 для размещения дополнительного фиксатора 6. Поперечное сечение полостей 11 имеет соответствующий профилю дополнительного фиксатора треугольный профиль с осн ванием, расположенным со стороны уп |лотнителя. Устройство используют следующим образом. После спуска в скважину нижней секции обсадной колонны с трубчатым элементом 1 и цементирования ее обы ным способом, в скважину спускают верхнюю секцию обсадной колонны с трубчатым элементом 2. После восста новления циркуляции промывочной жид кости трубчатый элемент 2 вводят в трубчатый элемент 1 нижней секции. При этом резко повышается давление на насосах, что свидетельствует о предварительном соединении секций. Затем верхнюю секцию приподнимают до выхода циркуляционных отверстий 8 из трубчатого элемента 1. О выходе отверстий из раструба свидетельствует снижение давления на насосах. В таком положении цементируют верхнюю секцию обычным способом. Сразу же после продавки цементного раствора через циркуляционные отверстия 8 за верхнюю секцию, ее спускают с разгрузкой 3-5 тс. Пружинное кольцо 3 входит в зацепление с ответной канавкой на трубчатом элементе 1, благодаря чему верхняя секция фиксируется относительно нижней. Затем верхнюю секцию натягивают на устье. При этом усилие натяжения передается через трубчатьш элемент 2 на уплотнитель 4, а передвижению нажимной втулки 5 вверх препятствует фиксатор 3, взаимодействующий с элементом 1. Уплотнитель 4 раздается в радиальном направлении и заполняет все риски и борозды, которые могли быть образованы бурильным инструментом на внутренней поверхности трубчатого элемента 1 нижней секции обсадной колонны 1. .Одновременно с перемещением трубчатого элемента 2 верхней секции.обсадной колонны вдоль нажимной втулки 5 дополнительный фиксатор 6 входит в зацепление с прямым уступом одной из канавок 10 в нажимной втулке 5. В дальнейшем, когда при изменении температуры в скважине длина верхней секции, например, увеличивается, а ее натяжение уменьшается, дополнительньй фиксатор 6 под воздействием перемещающегося .вниз трубчатого элемента 2 также перемещается вниз, взаимодействует плоским торцом с торцом одной из канавки нажимной втулки 5 и не позволяет втулке переместится вверх, благодаря чему сжимающее усилие i/плотнителя 4 остается неизменным, а соединение герметичным.

Фиг.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ.- КОЛОНН В СКВАЖИНЕ, включающее трубчатый элемент нижней секции обсадной колонны, трубчатьй элемент верхней секции обсадной колонны, (фиксатор, уплотнитель и нажимную втулку, установленную с возможностью осевого перемещения относительно верхнего трубчатого элемента, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности герметизации соединения, оно снабжено дополнительным фиксатором, выполненным в виде разрезного пружинного кольца треугольного профиля, а нажимная втулка и верхний трубчатый элемент имеют канавки, образующие полости для размещения дополнительного фиксатора, причем i поперечное сечение полостей имеет соответствующий профилю дополнитель(Л ного фиксатора треугольный профиль с основанием, расположенным со стороны уплотнителя.