Разделительная пробка для цементирования скважины Советский патент 1986 года по МПК E21B33/16 

. Изобретение относится к технике бурений нефтяных и газовых скважин и предназначено для цементирования обсадных колонн, установки цементных мостов в обсадной колонне и открытом стволе скважины, закачивания тампонирующих паст, при борьбе с поглощениями раствора.

Известна разделительная пробка для цементирования скважин, содер- жащая резиновый корпус с цельным металлическим сердечником, верхнюю и нижнюю манжеты.

Недостатками этого типа пробок являются относительно высокая сто- имость, связанная с использованием при изготовлении пробок дорогостоя- .щего и трудоемкого процесса гумми- ровання резины к металлу, возможност перекоса и заклинивания, а также выдавливания сердечника из пробки

Наиболее близким аналогом изобретения является разделительная пробка для цементирования скважин, содержащая резиновый корпус с верхней и нижней манжетами.

Основным недостатком устройства является низкая надежность работы, связанная с тем, что давление прода- вочной жидкости передается лишь на верхнюю манжету и не действуе.т на нижнюю манжету, что приводит к появлению момента сил при неразномерном распределении сил трения на контакте между верхней манжетой и внутренней поверхностью труб и, как следствие, к перекосу и заклиниванию пробки в трубах, особенно в трубах переменного сечения.

Целью изобретения является повыше ние надежности работы устройства за счет уменьшения возможности ее перекоса и заклинивания в трубах, а также улучшения проходимости в трубах переменного сечения.

Поставленная цель достигается тем что в разделительной пробке для цементирования скважин, содержащей резиновый корпус с верхней и нижней, манжетами, корпус до нижней манжеты выполнен с осеалми каналами и радиальными отверстиями, сообщающими осевые каналы с пространством за корпусом, причем радиальные отверстия выполнены над нижней манжетой.

Выполнение пробки цельнорезиновой позволяет упростить м удешевить ее конструкцию, а также повысить ее

69 2 деформационные свойства при прохождении в трубах переменного сечения.

Выполнение осевых каналов в верхней части корпуса и сообщение их с пространством между манжетами позволяет перенести действие давления и проталкивающей силы на нижнюю манжету и одновременно сохранить центрирующее действие верхней манжеты, а это обеспечивает повьппение продольной устойчивости пробки при движении в трубах. Перенос места приложения силы гидравлического давления с верхней части пробки на ее нижнюю (головную) часть в направлении движ ния приводит к тому, что теперь это гидравлическое давление превращается из осложняющего движения пробки усилия в положительный фактор, который обеспечивает устойчивое введение пробки в трубах и выведение ее из всех сужений, перегибов и уступов, встречаемых пробкой в колонне труб, т.е. исключена прич:ша заклинивания, перекоса и переворачивания пробки при малейшем упоре или повороте пробки в процессе движения.

Ограничение же глубины осевых каналов местом сочленения нижней манжеты с корпусом предусмотрено для исключения распирания пробки давлением при прохождении через суженные участки обсадной колонны или устройства для контролируемой установки цементных мостов. Осевые каналы могут быть образованы, например, резиновыми распорами крестообразной формы, расположенными в корпусе пробки и позволяющими увеличить жесткость и предотвратить деформацию цельнорезиновой пробки с отверстием как при транспортировке от завода-изготовителя до потребителя, так и при цементировании скважин.

1

На фиг.1 изображено устройство,

общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.I.

В зависимости от вида цементирования могут использоваться устройства с тремя, четырьмя и др. количеством манжет.

Разделительная пробка состоит из резинового корпуса 1 с осевыми каналами 2, образованными резиновыми распорами 3 крестообразной формы, радиальными отверстиями 4 и манжетами верхней 5 и нижней 6.

31

Устройство работает следующим образом.

При закачке в трубы продавочной ясидкости давление передается на нижнюю часть устройства через осевые каналы 2 и радиальные отверстия 4, Под действием давления на нижнюю манжету 6 действует проталкивающая сила а верхняя манжета 5 выполняет роль центратора пробки в трубах. Приложе- ние движущей силы к нижней части пробки обеспечивает устойчивое, без перекосов, движение пробки по трубам Из-за этого отпадает необходимость снабжения пробки металлическим сер- дечником для придания продольной устойчивости, а вследствие отсутствия этого сердечника повьшена попеА

694

речная сжимаемость пробки и улучшена ее проходимость в суженных местах

Таким образом, предлагаемая разделительная пробка для цементирования скважин обладает повьппенной надежностью работы, простотой конструкции и имеет более низкую стоимость, чем известная пробка за счет исключения металлического сердечника и трудоемкого процесса его гуммирова- НИН с резиновым корпусом.

Экономический эффект от использования разделительной пробки скла- из экономии, достигаемой за счет исключения неудачного цементирования скважин, стоимости металла и процессом гуммирования резины с металлом ,

Составитель Е.Молчанова Редактор Н.Слободяник Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

,Н .«.«.,. |...«-1Н« «.шив.-. .-.в. « ---- -- - .в---.--.-..

Заказ 4888/24 Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

фиг. 2