Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн Советский патент 1985 года по МПК E21B33/14 

.1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их ступенчатого цементирования.

Целью изобретения является повышение герметичности устройства в процессе цементирования за счет возможности предупреждения проседания цементного раствора ниже устройства рри возможных гидроударах во время цементирования верхней ступени и предупреждения поступления цементного раствора в обсадную колонну через ее башмак после окончания цементирования,

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - механизм фиксации.

Устройство состоит из корпуса 1 с заливочными отверстиями 2, втулки 3, помещенной внутри корпуса 1 и выполненной с посадочным седлом 4. Под посадочным седлом 4 во втулке 5 выполнены прорези для прохождения бурового и цементного раствора. В нижней части втулка выполнена с торцевыми кольцевыми уплотнителями 6. Втулка 3 перекрывает заливочные отверстия 2 корпуса 1.

В корпусе 1 против втулки 3 помещен перекрыватель 7, которьм выполнен в верхней части с посадочным седлом 8 под верхнюю цементировочную пробку (не показана).

Под втулкой 3 установлен упор 9, который вьшолнен с захватом 10 и циркуляционными каналами 11, Под этот захват с возможностью герметичнйй в нем фиксации выполнены торцевые уплотнители 6. Втулка 3 и торцевые уплотнители 6 выполнены с возмо ностью их фиксации в захвате 10 при

крайнем нижнем положении втулки 3. Корпус 1 может быть выполнен

также в виде двух патрубков в нижней части, размещенных концентрично друг в друге и образующих между собой кольцевую полость 11, При этом перекрыватель 7 помещен в кольцевой полости 11. Втулка 3 и перекрыватель 7 зафиксированы на корпусе с помощью фиксаторов 12. Посадочное седло 4 втулки 3 вьшолнено под запорный элемент 13 (например, шар).

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн работает следующим образом.

Устройство устанавливают в разъеме обсадной колонны на расчетной

981882

глубине и обсадную колонну опускают в скважину.

После промывки скважины производят закачку первой порции цементного раствора и его продавку в заколонное пространство по известной технологии. Сразу после продавливания первой порции цементного раствора в заколонное пространство бросают шар 13 из легко разбуриваемого материала ( алюминий и др.), которьй перекрывает центральное отверстие втулки 3. Повьштением давления срезают фиксаторы 12, удерживающие

15 втулку 3, и она перемещается вниз до упора 9. При этом захват 10 входит в зацепление с втулкой 5, а ее торцевые уплотнители 6 герметизируют циркуляционные каналы 11, препятствуя поступлению жидкости в нижнюю часть обсадной колонны или же выходу жидкости из нижней части. Когда втулка 3 садится на упор 9, открьюаются заливочные отверстия 2,

25 соединяющие заколонное пространство с колонным, и через них вымывают излишки цементного раствора первой ступени, а после ОЗЦ производят закачку и продавку цементного раство2Q ра второй ступени. Для отделения цементного раствора второй ступени от продавочного применяют верхнюю цементировочную пробку, которая под. конец продавки садится в посадочное седло 8. За счет повьппения давления срезаются фиксаторы 12, удерживающие перекрыватель 7, и он, двигаясь вниз, перекрывает заливочные отверстия 2 корпуса 1 и герметизирует их. Герметичная фиксация втулки 5 исключает поступление порций цементного раствора ниже устройства и образование цементной перемычки между ступенями цементирования в любом строе, даже при возникновении гидроударов во время цементирования верхней ступени. В известных же устройствах с обычной посадкой пробок (не фиксирующихся), открывающих цементировочные отверстия во время гидроударов и длительное время не затухающих импульсов давления, пробки перемещаются вверх-вниз на посадочном седле и перепускают через себя порции це-

ментного раствора.

Кроме того, фиксация втулки 5 при непрерывном процессе ступенчатого цементирования исключает перетоки в обсадную колонну через башмак колонны (если в последнем нет обратного клапана или обратный клапан недостаточно герметичен, например, из-за абразивного износа во время цементирования). В последнем случае зафиксировавшаяся в захвате втулка выполняет роль своеобразного обратного клапана.

1. МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, содержащая корпус с заливочными отверстиями, втулку, помещенную внутри корпуса, выполненную с посадочным седлом и перекрывающую заливочные отверстия корпуса, упор, помещенный в корпусе под втулкой, перекрыватель, помещенный в корпусе против втулки и выполненный в верхней чаети с посадочным седлом под верхнюю цементировочную пробку, отличающаяся тем, что, с целью повышения герметичности устройства в процессе цементирования за счет возможности предупреждения проседания цементного раствора ниже устройства при возможных гидроударах во время цементирования верхней ступени и предупреждения поступления цементного раствора в обсадную колонну через ее башмак после окончания цементирования, упор вьтолнен с захватом, а втулка выполнена в нижней части с торцовь ми кольцевыми уплотнителями и установлена с возможностью ее фиксации в захвате при крайнем нижнем положении втулки. (Л 2. Муфта по п, 1, отличающаяся тем, что корпус в нижней части выполнен в виде двух патрубков, размещенных концентрично друг в друге и образующих между собой кольцевую полость, а перекрыватель ф помещен в кольцевой полости. 00 00 00