Устройство для манжетного цементирования обсадных колонн Советский патент 1985 года по МПК E21B33/14 

СП

О5 Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для манясетного цементирова ния колонн в сложных геологических условиях, например над зоной неликв дированных поглощений. Цель изобретения - повьппение надежности управления устройствав работе. . На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - устройство в момент закачки цементного раствора; на фиг.З - то же, после окончания цементирования; на фиг.4 - 6 - элементы устройства. Устройство включает корпус 1 с продольными щелевидными отверстиями 2, манжету 3, закрепленную на корпу се ниже его щелевидных отверстий. Внутри корпуса 1 помещена втулка 4 которая перекрьшает щелевидные отверстия 2. Втулка вьтолнена диффере циальной с площадью верхнего торца, большей;-площади нижнего торца, имеет захват, выполненный, например, в виде проточек 5, под которые предусматривается специальный захватный механизм (не показан, спускаемый в колоннуна специальных тру бах. Для Iвозможности открытия щелевидных отверстий 2 дифференциальная втулка 4 установлена с возможностью верхнего осевого перемещения. Снару жи корпуса установлено ко.льцо 6, фиксирующее манжету 3, связанное с дифференциальной втулкой, например, с помощью штифтов 7, проходящих через щелевидные отверстия. Устройство имеет также ограничитель перемещения 8 дифференциальной втулки и противоповоротный фиксатор 9L. В кольцевой проточке дифференциальной втулки помещено стопорное кольцо 10 Герметизация устройства обеспечива1ется уплотнительными кольцами 11. Дифференциальная втулка 4 имеет тор цовый выступ Г, ответный пазу Д про тивоповоротного фиксатора 9. В корпусе 1 имеется кольцевая канавка Е под стопорное кольцо 10. Ограничи.тель перемещения 8 состоит из трех частей разрезног.о кольца, скрепленйых с пружиной 12. Планки манжеты, выполнены в виде выпукло-вогнутых . профилированных пластин, установлен ных внахлест друг по отношению к другу и образующих в месте перегиба ребро жесткости. 02 Устройство работает следующим образом. Спуск колонны с устройством производится в обычном порядке, а устройство устанавливается в колонне из расчета еГо расположения в непосредственной близости над зоной неликвидированного поглощения в интервале устойчивой части ствола скважины. Цементирование нижней ступени колонны до зоны поглощения производится через башмак колонны обычным способом. Для цементирования верхней ступени спущенным на специальных трубах специальным захватным приспособлением дифференциальная втулка 4 перемещается вверх до упора. При зтом вверх перемещается кольцо 6, освобождая планки манжеты 3, открываются щедевидныё отверстия 2, а детали ограничителя перемещения дифференциального втулки 4 под действием пружины 12 выпадают в колонну. Загерметизировав пространство между специально спускаемыми и обсадными трубами (с помощью пакера или закрытием превентора), осуществляют промьшку и цементирование верхней ступени колонны над манжетой. После . продавки цементного раствора захватное приспособление опускают и диффе ренциальная втулка 4 под действием дифференциального давления также перемещается вниз, перекрывая щелевидные отверстия 2. В крайнем нижнем положении дифференциальной втулки 4 стопорное кольцо 10 частично заходит в канавку Е, а торцовый выступ Г заходит в паз Д противоповоротного фиксатора 9. Этим исключается осевое и вращательное перемещение дифференциальной втулки и обеспечивается надежная .герметизация устройства при последующих рабЬтах в обсадной колонне. Подвижность кольца 6 позволяет применять в качестве составляющих манжету элементов планки повьшгенной жесткости и упрощает сборку устройства, а применение в качестве планок профилированных выпукло-вогнутых пластин имеющих ребра жесткости и взаимоперекрывающих друг друга по кольцевому периметруманжеты,обеспечивает требуемуюпрочность манжете,исключающей поступление цементного раствора ниже манжеты за счет гидростатического давления столба цементного раствора.

Фие.1

Фие. Z

Фиг.

12

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНЖЕТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус с продольными щелевидными отверстиями, манжету, закрепленную на корпусе ниже его щелевидных отверстий, втулку, помещенную внутри корпуса и перекрывающую щелевидные отверстия, и кольцо, фиксирующее манжету, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности управления устройством в работе, втулка выполнена дифференциальной с площадью верхнего торца, больщей площади нижнего торца, имеет механизм захвата и установлена с возможностью верхнего осевого перемещения до открытия щелевидных отверстий, а кольцо связано с дифференциальной втулкой через щелевидные отверстия. 2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что манжета выполнена в виде профилированных высл пукло-вогнутых с ребрами жесткости пластин, установленных внахлест друг по отношению к другу.