Устройство для соединения секций обсадной колонны Советский патент 1989 года по МПК E21B17/08 E21B33/14 

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при креплении скважин для соединения секций обсадной колонны.

Целью изобретения является повышение качества крепления верхней секци и герметизации соединения.

Па фиг. Г представлено устройство общий вид; на фиг. 2 - то же, во вре мя закачки и продавки тампонажного раствора; на фиг, 3 - положение после соединения секций.

Устройство для соединения секций обсадной колонны включает воронку 1 и корпус 2, установленные соответственно па нижней и зеркпей секциях обсадной колонны.

Коаксиально корпусу 2 помещен с возможностью, осевого переме)цения ниппель 3j к которому в нргжней -гасти крепится направляющая пробка 4, а п верхней - кольцо Стоп 5, Ниппель 3 установлен в корпусе 2 на срезных ограничителях 6 передвижения 1П1ппеля и герметизируется в нем при помощи уплотнений 7 и 8. На наружной поверхности ниппеля 3 выполнены продольные пазы 9, в которых размещены виин ченные в корпус срезные ограничители передвижения ниппеля. Они обеспечивают возможность перемещения ниппеля 3 вниз за-счет кинетической энергии CTpjj H тампонажного раствора на расстояние, равное длине пазов 9. Ниппель 3 имеет посадочньш конус 10, а воронка - ответное коническое сед- 1 1, предназначенное для герметичного соединения ниппеля 3 с воронкой 1 .

В нижней части направляющей пробки 4 закреплена воронкообразная манжета 12, выпол1 енная из эластичного материала, хорошо восстановливающего свою первоначальную форму, например резины, над которой размещены цементировочные отврстия 13.. Манжета 12 для предотвращения смевдпвания тампопажного и бурового растворов.

В качестве разделителя сред в устройстве используется продавочная пробка «14 (фиг. 3) .

Устройство работает следующим образом.

Воронку 1 устанавливают на верхне трубе нижней секции обсадной колон- ны. Корпус 2 вместе с ниппелем 3 и ВХОДЯ1ЦИМИ в него остальными элементами подсоедмняют к нижней трубе

JQ

5

0 5 ,.

5

0

0

верхней секции и спускают в скважину. Заполнение секции находящимся в скважине буровым раствором происходит посредством прогибания стенок манжеты 12 действующим на нее снизу давлением раствора и далее через цементировочные отверстия 13. Верхнюю секцию спускают до соприкосновения корпуса 2 с воронкой 1, о чем св1едетель- ствует частичное уменьшение веса, фиксируемое по индикатору, после чего секцию приподн11мают на заданное расстояние (фиг, 1). Производят закачку тампонажного раствора. Ниппель 3, удерживаемьй в корпусе 1 только за счет сил трения, под воздействием кинетической энергии струи тампонажного раствора вьщвигается из корпуса 2 на расстояние, равное длине пазов 9, и занимает положение, приведенное на фиг. 2. При этом воронкообразная манжета 12 за счет упругих сил распрямляется и перекрывает внутреннюю полость воронки 1, предотвращая тем самым смешивание выходящего из отверстий 13 тампонажного раствора с находящимся в полости воронки 2 и нижней секции буровым раствором и направляя тампонажный раствор в зат- рубное пространство,

В конце продавки тампонажного раствора в затрубное пространство верхней секции пробка ,14 перекрывает отверстие в кольце Стоп 5, и после повьш1ения давления происходит срез ограничителей 6 передвижения ниппеля.

Под действием перепада давления ниппель 3 совместно с направляющей пробкой 4 и манжетой 12 перемещается впиз. При этом манжета 12, контактируя с внутренней стенкой раструба 2 и коническим седлом 11, очищает их от осевших на них твердых частиц бурового раствора. Перемещение ниппеля осуществ :яется до момента посадки конуса 10 Б коническое седло 11 во- рокки 1 (фиг. 3), Момент посадки фиксируется повьш(ением давления на устье сквюкины. Сопряжение конических поверхностей обеспечивает клиновой эффект, при котором происходит заклинивание ниппеля 3 в воронке 1, чем предупреждается его осевое перемещение во время проведения спуско- подъемных операций в колонне, а также проворачивание относительно воронки 1 и корпуса 2 при разбуриваНИИ кольца Стоп 5 и направляющей пробки 4.

При использовании предлагаемого устройства полностью исключается оме- шивание тампонажного и бурового растворов, что повьшает качество крепления. Кроме того, очистка воронкообразной манжетой конического седла увеличивает герметичность соединения

Формула

изобретена

Устройство для соединения секций обсадной колонны, включающее воронку ;с коническим седлом, установленную на нижней секции, корпус, расположенный на верхней секции, установленный

коаксиально корпусу и имеющий возможность осевого перемещения ниппель с посадочным конусом и направляющей пробкой с цементировочными отверстиями, срезные ограничители передвижения ниппеля, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества крепления верхней секции и герметизации соединения, оно снабжено воронкообразной манжетой, установленной в нижней части направляющей пробки, причем на наружной поверхности ниппеля выполнены продольные пазы для 5 размещения срезных ограничителей, а цементировочные отверстия направляющей пробки расположены над воронкообразной манжетой.

Изобретение относится к бурению скважин и м.б. использовано при креплении скважин. Цель - повышение качества крепления верхней секции и герметизации соединения. Устр-во содержит воронку 1 с коническим седлом 11, установленную на нижней секции, корпус 2, расположенный в верхней секции. Коаксиально корпусу 2 установлен ниппель 3, имеющий возможность осевого перемещения. Ниппель 3 имеет посадочньш конус 10, направляющую пробку 4 с цементировочньми отверстиями 13 и ограничитель передвижения. В нижней части пробки 4 установлена воронкообразная манжета 12, на наружной поверхности ниппеля 3 вьшол- нены продольные пазы 9 для размещения ограничителей, Над манжетой 12 расположены отверстия 13. Сопряжение конических поверхностей обепечивает клиновый эффект, при котором заклинивается ниппель 3 в воронке 1. Этим предупреждается его осевое перемещение во время проведения спуско-подъем- ных операций в колонне. 3 ил. (Л 4 СД 4; г 4 Фиг. /

/

Фиг.2

Фи.З