Устройство для цементирования скважин Советский патент 1986 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относнтся к бурению скважин, в частности ж устройствам для их цементирования.

Целью изобретения является повышение качества цементирования за счет BosNsoacHocTH герметизадаи башмака колонны после цикла операций по пере-- пуску цементного раствора из колонны в заколонное пространство и обратно.

На фиг. 1 изображено устройство, транспортное положение на фиг. 2 то же,, после окончания продавки цементного раствора5 на. фиг, 3 - то зке. после отбора расчетного объема раствора J на фиг. 4 - то же, после нагнетания отобранного устройства.

5 стройство состоит из корпуса 1 , цементировочной пробки 2 с запорным элементом 3 и посадочного седла 4. При этом цементировочная пробка выполнена в нижней части с полым патрубком 5, с помещенной в полом патрубке втулки 6, которая связана телескопическим соединением 7 с полым патвнутри втулки, выполнен в виде шара и зафиксирован относительно последней, например с помощью разрезного пружинного кольца 8. Расфиксация запорного элемента обеспечивается при взаимодействии втулки 6 с посадочным седлом 4, которое выполнено с эластичной диафрагмой 9, подпружиненной разрезньг ът шайбами 10, дополнительньм седлом 11 к пружиной 12. I

У О тройство работает следуюп1 М образом.

В конце закачки пементного раствора в колонну вводят цементировочную пробку 2 с запорным элементом (фиг. 1) и закачивают продапочную жидкость,, Операцию продавливания цементного раствора заканчивают посадкой тдемен- тировочпой пробки 3 на. посадочное, седло 4, Момент ее подсадки опредг ляет- ся новьгаением давления в нагнетательной .пинии насоса, например на 2-3 МПа выше рабочего давления при продавке„ При этом втулка 6 опирается на посадочное се,сщо 4 и за счет перепада давления перемещается вовнутрь, полого патрубка 5. Вместе с ней переме- , щается и разрезное пружинное Кольцов,, утапливаясь в ее кольцевую прЬточку, занимая положение центра шара и освобождая последний от фикс,апди. Под действием собственного вес,а он опускается и са.дится на верхний торец

10

25

й, йьг

) а,, ц

234592

подпр окиненных разрезных шайб 10 (фиг,. 2).

Далее осуществляют отбор расчетного объема (примерно О,25-0s5 мМ там- понажного раствора вовнутрь обсадной колонны (фиг,. 2 и 3) . Для этого постепенно открывают кран на выкидной линии насоса цементировочного агрегата и в мерную емкость последнего отбирают указанный объем продавочной жидкости, после чего .кран закрывают. При обр,атном отборе меняется направление потока цементного раствора, что способствует лучшемл замещению за- C гoй ы x зон в заколонном пространстве, улучпгается сцепление раствора с колонной и породой . Необходи;мъ Й объем отбираемой жидкости зависит оч свойств тампона.жного раствора, коллекторских свойств нефтеносного и водоносного пластов, глубинь: спуска колонны и высоты по,;:(,ъем,а тампонажного раствора. Через 10-20 и} после окончания отбора томпон;ажного раствора в ко.понну верхняя порци.ч тампонажног о раствора Б заколонмом простракстве зависнет в ви. де ск, 2лет -решетки,, пронизанной капи,п.пяраг-ш 5 которые заполнены непро- гидратирозапнсй и избыточной водой. приводит к снижению гидростати- ческог о давления в кольцевом пространстве Б интервале залегания нефтеносных и водсносньж пластов до зна- ения пластоБог о, что набл1,э,цается по падению давления на манометре насоса цементировочного агрегата. Затем производят з-;агне :апие oTo6pai-nioro раствора в за трубное npoc-pai-icT),o под давлением npirBbuuaiuuieM пластозое. но ниже дав.пения гидроразрына п.1тастов. Повьш енис дав,тения осущес тв.ияют постепенно и с остановками на мин кз-sa несоответствия приемистости кол,пектороЕ произгюдите.т,}1ости насоса,. При этом происходит уск трЕпие от- с)Ш1ьтровЬ вания не снязаик ж жидкости :натвс)рент Я из тампоиажного раствора и кпггервале нижних п астов ii компенсация кон - ракпионного эффекта тампо- ажкого растЕ;ора. В процессе обрат- iiorci нагнетания запорный элемент 3 (фиг . 4) под д,ействиек избы : очного даз.пени.я,; отгттбая подпружинеяньге раз- рез -;Ь1е шайбь; 10 и эластичную диафраг- 55 му 9, входит в полость посадочного седла и упирается в .цополнипельное седп;о 11, отжимая прлтяияу 19. По достижении избытс чно. ;1авле -;ия расчетШ

.50

31234

ной величины в колонне его резко снижают и шар под действием пружины 12 и потока цементного раствора перемещается вверх, упирается в эластичную диафрагму 9, закрывая центрапьное от- 5 верстие посадочного седла ц образуя обратный клапан. Колонну оставляют на ожидание затвердевания тампонажно- го материала.

Таким образом, устройство обеспечивает возможности в создании цикла

5

0

3924

операций по перепуску цементного раствора из колонны в заколонное пространство и обратно, создает условия по контролю за изменением гидростатики цементного раствора при нахождении его в покое (система колонна - заколонное пространство в течение этого времени сообщено с колонным).

После выполнения всего комплекса операций колонна в башмаке перекрывается (по схеме работы обратного клапана).

12

Ф«е,/

(fJus.Z

Фи.3

Редактор Н.Горват

Составитель В.Гришанов

Техред О.Сопко Корректор И.Эрдейи.

Заказ 2962/39

Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород5 ул„Проектная, 4