Устройство для цементирования обсадной колонны Советский патент 1987 года по МПК E21B33/14 

подпружинена и имеет также наклоиньш К 5. Корпус 1 над В 4 выполнен с камерой 8 со птицами 10, в которой установлена разрушаемая мембрана 9 с посадочным седлом 13 под мембрану и с отверстиями 18 в нижней части. При спуске устройства в скважину заполнение колонны труб промывочной жидкостью осуществляется через отверстия 18, К 6 и через К между шпицами 10. При опрессовке колонны труб В 4 смещается вниз. Движению жидкости препятствует мембрана 9, рассчитанная на давление опрессовки. После

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при креплении скважин при оснастке обсадньк колонн.

Цель изобретения - повьшение эффективности работы устройства за счет использования энергии потока жидкости.

На фиг, 1 схаметически представлено предлагаемое устр ойство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 1,

Устройство для цементирования обсадной колонны состоит из корпуса 1, подсоединяемого к колонне труб 2, В нижней части корпуса 1 размещен башмак 3. Внутри корпуса 1 помещена втулка 4, содержащая наклонные каналы 5 и, центральный канал 6, Втулка 4 снабжена уплотнителем 7, Вверх ней части корпуса 1 над втулкой 4 вьтолнена камера 8, в которой размещена разрушаемая мембрана 9. Последняя имеет возможность перемещать ся в осевом направлении по шлицам 10, выполненным на внутренней поверхности корпуса 1, будучи зажатой в подвижном элементе 11 при помощи гайки 12. Посадочное седло 13 под разрушаемую мембрану 9 тахсже вьтол- нено с уплотнением 14, Втулка 4 подпружинена относительно корпуса 1 пружиной 15, опирающейся на башмак 3. В последнем соосно центральному каналу втулки 4 установлена съемная

ее разрушения колонну заполняют цементным раствором и задавливают его в затрубье. При этом В 4 смещается вниз, а К 5 оказываются на уровне отверстий 18, соединяя внутритрубное пространство с затрубьем. За счет расширения К 5 книзу в нижней части затрубья повьшшется давление. При посадке В 4 на башмак 3 канал 6 перекрывается элементом 17, После окон- чаь-шя цементирования В 4 поднимается пружиной 15, перекрывая К 5,6 и надежно разобщая внутритрубное пространство с затрубьем. 3 ил.

заглушка 16 с элементом 17 ее фиксации в центральном канале втулки 4, В корпусе 1 выше башмака 3 вьшолнены отверстия 18, сообщающие внутреннюю

полость обсадной колонны с внешним пространством.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 соединяют с колонкой обсадных труб 2 и опускают на необходимую глубину. При этом втулка 4 подпружинена пружиной 15, а разрушаемая мембрана 9 сидит на посадочном седле, В процессе спуска устройства

в скважину происходит заполнение устройства и колонны труб промывочной жидкостью. Жидкость, пройдя отверстия 18 в корпусе, поднимается через центральный канал 6, Вследствие того, что канал 6 выполнен расширяющимся кверху, то в области под разрушаемой- мембраной 9 создается повышенное давление, которое заставляет вместе с потоком жидкости пере- меститься в верхнее положение разрушаемую мембрану 9 совместно С подвижным элементом 11. При этом открываются каналы между шлицами 10 и происходит заполнение колонны труб

промывочной жидкостью. По окончании спуска и заполнения колонны труб жидкостью ее соединяют с цементиро- ночной головкой и приступают к опрессовке колонны. При этом за счет давления жидкости разрушаемая мембрана 9 садится на посадочное седло 13, герметизируя при этом внутреннюю полость обсадной колонны от внешнего пространства. Лвижению жидкости на колонне препятствует разрывная мембрана 9, которая расчитывается предварительно на давление оп- рессовки. Мембрана выполнена таким образом, что разрушаясь при повьше- нии давления выше опрессовочного,она только разрывается по линиям, нанесенным на нее предварительно, и рас- крывается в виде цветка, т.е. разрушается без образования обломков.

После повышения давления в колонне до опрессовочного и выдержки колонны при этом давлений необходимое время давление в колонне опять повышается до разрушения мембраны. После разрушения мембраны проводят заполнение колонны цементным раствором и закачку его в затрубное пространство, что осуществляется следующим образом. Давление, разрушающее мембрану 9, воздействует на втулку 4 и смещает ее вниз. При этом наклонные кана

Устройство для цементирования обсадной колонны, включающее пол 5 цилиндрический корпус с отверсти вьтолненными в нижней его части сообщающими внутреннюю полость садной колонны с внешним простра вом, втулку с центральным канало установленную с возможностью огр ниченного осевого перемещения вн корпуса и подпружиненную относит но последнего, разрушаемую мембр размещенную в верхней части корп

лы 5 оказываются на уровне отверстий 25 и башмак, установленный в нижней

18 корпуса, а в центральный канал 6 задавливается съемная заглушка 16. Размещение наклонных каналов 5 втулки напротив отверстий 18 позволяет соединить полость внутри колонны труб с затрубным пространством. При этом за счет расширения наклонных каналов книзу (к затрубью) и выполнения ими функции диффузора в нижней части затрубного пространства повышается давление, способствуя вытеснению промывочной м идкости и заполнению его цементным раствором.

части корпуса, отличающе с я тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы устройства з счет использования энергии потока

30 жидкости, оно снабжено установлен ной на башмаке соосно центральном каналу съемной заглушкой с элемен ее фиксации в центральном канале втулки при ее посадке на башмак,

35 при этом корпус над втулкой вьтол с камерой со шпицами и с посадочн седлом под разрушаемую мембрану, последняя установлена в камере с возможностью осевого перемещения

35 при этом корпус над втулкой вьтолн с камерой со шпицами и с посадочны седлом под разрушаемую мембрану, а последняя установлена в камере с возможностью осевого перемещения

После окончания заполнения затрубного пространства цементным раствором 40 и образования гидравлических кана- и прекращения движения жид1 ;ости втул- лов, сообщакщих внутреннюю полость ка 4 поднимается пружиной 15, чему в

обсадной колонны с внешним простран ством в верхнем ее положении, приче во втулке выполнены наклонные каназначительной мере способствуют и наклонные каналы 5, которые при движении жидкости вверх работают как кон- 45 лы, начинакядиеся на ее верхнем торфузоры, снижая давление в полости над втулкой 4. Одновременно с втулкой поднимается и съемная заглушка 16, которая для центрального канала

6 вьтолняет роль заглушки. Смещение втулки 4 вверх приводит к тому, что наклонные каналы 5 перекрываются корпусом 1 и уплотняются уплотнителем 7, а центральный канал закрыт съемной заглушкой 16. Вследствие этого происходит разобщение затруб- ного пространства и полости внутри колонны труб.

Формула изобретения

Устройство для цементирования обсадной колонны, включающее полый цилиндрический корпус с отверстиями, вьтолненными в нижней его части и сообщающими внутреннюю полость обсадной колонны с внешним пространством, втулку с центральным каналом, установленную с возможностью ограниченного осевого перемещения внутри корпуса и подпружиненную относительно последнего, разрушаемую мембрану, размещенную в верхней части корпуса.

и башмак, установленный в нижней

части корпуса, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы устройства за счет использования энергии потока

жидкости, оно снабжено установленной на башмаке соосно центральному каналу съемной заглушкой с элементом ее фиксации в центральном канале втулки при ее посадке на башмак,

при этом корпус над втулкой вьтолнен с камерой со шпицами и с посадочным седлом под разрушаемую мембрану, а последняя установлена в камере с возможностью осевого перемещения

и образования гидравлических кана- лов, сообщакщих внутреннюю полость

и образования гидравлических кана- лов, сообщакщих внутреннюю полость

обсадной колонны с внешним пространством в верхнем ее положении, причем во втулке выполнены наклонные канаце и расширяющиеся к боковой поверхности втулки и сообщающиеся с отверстиями корпуса при нижнем положении.

В

Фиг.з

Изобретение относится к области буровой техники и позволяет повысить эффективность работы устройства за счет использования энергии потока жидкости. Для этого устройство имеет съемную заглушку 16 с элементом 17 ее фиксации, установленную на башмаке 3 соосно центральному каналу (К) 6 втулки (В) 4. Причем В 4 установлена внутри цилиндрического корпуса 1, d кэ 00 Сдд СО ел