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

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для цементирования с магнитной обработкой цементного раствора. Цель изобретения - повьпдение эффективности магнитной обработки цементных растворов с различньпми свойствами и повьппение надежности перекрытия обсадной колонны после окончания цементирования. На чертеже изображено предлагаемое устройство в транспортном положении, общий вид, Устройство включает цилиндрический корпус 1, помещенные внутри него постоянные магниты 2, верхний 3 и нижний А упоры и диомагнитные втулки 5, образующие с постоянными магнитами лабиринтный проточный канал 6. Внутри корпуса 1 помещен патрубок 7, подпружиненный относительно нижне го упора 4 с помощью пружины 8. На внешней поверхности патрубка 7 установлены постоянные магниты 9. В нижней части патрубка установлена заглу шка 10. Кроме того, устройство содержит механизм перекрытия колонны, который выполнен в виде втулки 11 с циркулярными отверстиями 12, сообщаю щими канал корпуса 1 с лабиринтным проточным каналом 6, и с наконечником 13, установленным над разрушающе диафрагмой 14 с возможностью разруше ния последней. При этом постоянные магниты 9 на патрубке ориентированы разноименными полюсами по отношению к вышеразмещенным постоянным магнита 2 на корпусе 1. Перемещение втулки 11 вверх ограничено упором 15. Корпус имеет перепускные каналы 16. Устройство работает следугащим образом. Находясь в компоновке низа колонн обсадных труб, устройство опускают н забой и осуществляют цементирование скважины. При этом цементный раствор двигаясь по колонне труб, проходит корпус 1, канал втулки 11, циркуляционные отверстия 12, лабиринтный проточный канал 6 и выходит в затрубное пространство через перепускные каналы 16 корпуса 1, Двигаясь в лабиринтном проточном канале 6, цементный раствор подвергается воздействию знакопеременного магнитного поля, создаваемого кольцевыми постоянными магнитами 2 и 9. Патрубок 7 удерживается в исходном положении разрушаемой диафрагмой 13, которая упирается в наконечник 13 втулки 11. После завершения продавливания цементного раствора в скважину бросают запорный элемент. По достижении запорным элементом посадочного гнезда втулки 11 последняя перемещается з„,з приводит к разрушению диафрагмы 14. Разрушение диафрагмы способствует дальнейшему перемещению вниз втулки 11 и перекрытию ее циркуляционных отверстий 12. Резкое повышение давления свидетельствует о том. что устройство сработало и произошло отсечение затрубного пространства, После стравливания давления происходит перемещение вверх патрубка 7 совместно с втулкой 11 до упора 15 под воздействием эжекции потока пружины 8, а также в результате взаимодействия между собой постоянных магнитов 2 и 9. Предлагаемое устройство позволяет регулировать режим магнитной обработки в зависимости от минералогического состава цементного раствора. За счет магнитной обработки цементного раствора повьш1аются его структурно-механические свойства на 1525%, уменьшается расход цемента на 10-15%, уменьшается газопроницаемость цементного камня, повышается его прочность, сокращаются сроки твердения цементного раствора и исключается необходимость применения отдельного механизма перекрытия колонны. Все это позволяет сэкономить на одной скважине не менее 1,5-2 тысяч рублей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее цилиндрический корпус, помещенные внутри него постоянные магниты, верхний и нижний упоры и диамагнитные втулки, образующие с постоянными магнитами лабиринтный проточный канал, и механизм перекрытия колонны, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности магнитной обработки цементных растворов с различными свойствами и повышения надежности перекрытия обсадной колонны после окончания цементирования, оно снабжено патрубком, помещенным внутри корпуса, подпружиненным относительно нижнего упора и выполненным с постоянными магнитами, установленными на его внешней поверхности, и с заглушкой, установленной в нижней части патрубка а механизм перекрытия колонны выполнен в виде разрушаемой диафрагмы, помещенной в верхней части патрубка, и втулки с наконечником и циркуляционными отверстиями, сообщающими канал корпуса с лабиринтным проточным кана- ® (Л лом, причем втулка установлена над разрушаемой диафрагмой с возможностью разрушения последней наконечником, а постоянные магниты на патрубке ориентированы разноименными полюсами по отношению к вышеразмещенным постоянным магнитам на корпусе.