Устройство для цементирования скважин Советский патент 1988 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их цементи рования.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и его упрощение.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий ВИД} на фиг.2 то же, после окон- чания продавки цементного раствора; на фиг. 3 - то же, после отбора расчетного объема цементного раствора; на фиг.4 - то же, после нагнетания отобранного раствора (в конечном

положении).

; Устройство для цементирования Ькважин содержит полый корпус 1 с Обратным клапаном 2, помещенным в Ьсевом канале 3 корпуса 1. Обратный |слапан 2 выполнен с эластичной диафрагмой 4 под запорньй элемент 5. (Сроме этого, устройство включает це- |1ентировочную пробку 6 и фиксатор 7 апорного элемента 5. Фиксатор 7 ус {гановлен над обратным клапаном 2 и : ь 5полнен в виде цанговой втулки с посадочным седлом 8 в верхней части по .Запорный элемент 5 и выступами 9 во внутреннем канале,

В нижней части обратного клапана выполнен упор 10 для запорного эле- 5 и штзщер 11.

Устройство работает следующим об- р|азом.

После спуска обсадной колонны и 1|ромывки скважины в колонну бросают з апорньй элемент 5, которьй, достигая цанговой втулки 7, фиксируется eie лепестками (-см. фиг.1). В колонну закачивают цементньй раствор, ко- торьй, проходя через боковые зазоры между лепестками цанговой втулки 7 и далее и направляясь вниз, эаполня- eir заколонное пространство. В завер- стадии цементный раствор про- доливают цементировочной пробкой 6, которая, достигая запорного элемента 5 под действием давления продавоч ной жидкости, освобожда.ет его от фиксации цанговой втулкой 7, и са- Д1)стся на верхний ее торец. При этом запорный элемент с большой скоростью нйправляется вниз и ударяется о выступ 9 двух лепестков данги, теряя большую часть кинетической энергии и продолжая движение под действием собственного веса, садится на верхний торец эластичной диафрагмы А, выпол

А

Q 5

5 0 5

0

ненной, например, в виде пружинных разрезных шайб (см. фиг.2).

Далее осуществляют отбор расчетного объема (примерно 0,25-0,5 м) цементного раствора вовнутрь обсадной колонны (см. фиг.З). Через 10 - 20 мин после окончания отбора цементного раствора верхняя порция последнего в заколонном пространстве зависнет в виде скелета-решетки, что сопровождается снижением гидростатического давления на забой скважины в кольцевом пространстве, что наблюдается по падению давления на манометре- насоса цементировочного агрегата. После этого производят нагнетание отобранного раствора в за- трубное пространство под давлением, превышающим пластовое, но ниже давления гидроразрыва пластов, постепенно с остановками на 5-10 мин. При этом происходит ускорение отфильтрования несвязанной жидкости затворения из цементного раствора в интервале нижних пластов и компенсация контракци- онного эффекта цементного раствора.

В процессе обратного на гнетания запорньй элемент 5 (см. фиг.4) под действием избыточного давления проходит через диафрагму 4 и,двигаясь вниз, садится на упор 10.

По достижении избыточного давления расчетной величины в колонне его резко снижают и запорный элемент 5 под действием потока цементного раствора, проходящего через штуцер 11 и направленного вверх, перемещается вверх, упирается в эластичную диафрагму 4 и закрывает проточное отверстие осевого канала 3, Колонну оставляют на ожидание затвердевания тампонажного материала.

Такое выполнение устройства позволяет упростить его конструкцию, отпадает необходимость в патрубке и с помещенной в ней втулкой, что снижает его металлоемкость в 3-4 раза. При этом отпадает также необходимость в изменении габаритов цементировочной головки на устье. Надежность устройства обеспечивается тем, что исключается опасность преждевременного его срабатьгоания.

Формула изобретения

Устройство для цементирования скважин, включающее полый корпус с обратным клапаном, помещенным в осеBOM канале корпуса и выполненным с эластичной диафрагмой под запорный элемент, цементировочную пробку и фиксатор запорного элемента, отличающее ся тем, что, с целью повьппения надежности работы устройства и его упрощения, фиксатор запорного элемента установлен над обратным клапаном и выполнен в виде цанговой втулки с посадочным седлом в верхней части под запорный элемент и выступами во внутреннем канале.

Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет повысить надежность работы устройства и упростить его. Устройство включает полый корпус 1 с обратным клапаном 2, помещенным в осевом канале (К) 3 корпуса 1 и выполненным с эластичной диафраг- мой 4 под запорный элемент (ЗЭ) 5, цементировочную пробку 6 и фиксатор -7 33 5. Фиксатор 7 установлен над клапаном 2 и выполнен в виде цанговой втулки с посадочным седлом 8 в верхней части под 33 5 и выступами 9 во внутреннем канале, В колонну бросают 33 5 и закачивают цементный раствор. Раствор продавливают пробкой 6, освобождающей 33 5 от фиксации. Он ударяется о выступ 9 цанги и садится на диафрагму 4. Далее отбирают расчетный объем цементного раствора и нагнетают его в затрубное пространство. При этом 33 5 садится на упор 10. Под действием избыточного давления 33 5 поднимается, и упирается в диафрагму 4, закрывая К 3. 4 ил. (Л с tsD @д Фа8.1

Фиг. 2

фиг.З

фиеЛ