Устройство для цементирования обсадной колонны Советский патент 1989 года по МПК E21B33/14 E21B34/10 

Изобретение относится к бурению глубоких скважин, а именно к техническим средствам для цементирования обсадных колонн.,

Цель изобретения - повышение эффективности использования устройства.

На чертеже показано устройство для цементирования обсадной колонны.

Устройство для цементирования об- д садной колонны 1 включает обратный клапан, который состоит из подпружиненного шара 2 с седлом 3, в верхней части которого выполнена правая внутренняя коническая резьба 4. Клапан j зафиксирован в обсадной колонне посредством левой резьбы 5, выполненной на боковой поверхности седла 3. Левая резьба 5 может быть выполнена на муфте 6 обсадной колонны 1. JQ

В колонне 1 над седлом 3 клапана помещается цементировочная пробка 7 с внутренней цилиндрической полостью 8, заполненной жидкостью, удельный вес которой меньше удельного веса 25 цементного раствора (например, нефтью, маслом и т.д.). В верхней части полости 8 установлен разделительный поршень 9, а на цементировочной проб- . ке 7 выполнена внутренняя коническая . правая резьба 10, В нижней части полости 8 помещена разрушающаяся мембрана 11, а в цементировочной пробке 7 выполнен конический резьбовой ниппель 12.

После заполнения обсадной колонны 1 заданным количеством цементного раствора, в колонну 1 устанавливают цементировочную пробку 7 и задавали- вают цементный раствор в затрубное пространство. Двигаясь в колонне труб 1 цементировочная пробка 7 достигает седла 3 и резьбовой ниппель 12 упирается в резьбу 4 седла 3. По- вьш1ение давления в колонне -руб 1 выше давления, на которое рассчитана мембрана 11, приводит к ее разрушению. При этом жидкость из полости 8 вьщавливается разделительным поршнем 9 в полость под цементировочной пробкой 7, т.е. эта жидкость вытесняет цементный раствор из полости седла 3. Так как удельный вес жидкости меньше удельного веса цементного раствора, то жидкость не уходит в затрубное пространство, а, обладая смазочными свойствами, смазьгоает резьбы 4 и 5 и очищает седло. После снятия давления внутри колонны труб,1 шар 2 перекрывает седло 3 и исключает обратный переток цементного раствора из затрубно го пространства. Скважину оставляют до затвердевания цементного раствора.

После затвердевания цементного раствора в колонну 1 опускают колонну бурильных труб (не показано) с резьбовым ниппелем в нижней части, соответствующим резьбе 10. При враУстройство для цементирования об- 35 колонны бурильных труб вправо,

40

45

садной колонны работает следующим образом.

На устье скважины седло 3 с; подпружиненным шаром 2, снабженным ограничителем перемещения, при помощи левой резьбы 5 соединяется с муфтой 6 и при помощи последней - с обсадной колонной 1. Коническая правая внутренняя резьба 4, имеющаяся в верхней части седла 3, должна соответствовать резьбе ниппеля 12, которая нареаана на цементировочной пробке 7.

Седло 3 опускается на забой в ом- поновке обсадной колонны 1, Проводят 50 цементирование скважины. .В это же время на устье готовят цементировочную пробку 7, внутреннюю цилиндричес- кую полость 8 которой заполняют жидрезьбовой ниппель колонны соединяется с резьбой 10, а резьбовой ниппель 12 цементировочной пробки 7 - с резьбой 4 седла 3.

Так как резьба 5 левая, то при правом вращении она развинчивается, и обратньш клапан с седлом 3 освобождается от муфты 6. После полного освобождения седло 3, шар 2 и цементировочную пробку 7 поднимают колонной бурильных труб на устье скважины и готовят к применению на следующей скважине.

Экономический эффект от применения предлагаемого клапана обсадной колонны достигается за счет отсутствия необходимости разбуривания металла седла на забое скважины и его

.г-я:л- еГ„ я:д:.г„:;::--5з ,а.„«;„я .р „.л.е...« .О.ОЯше удельного веса цементного раствора. Устанавливают разрушающуюся мембрану 11.

кой скважины, а также возможности повторного использования клапана для цементирования другой скважины.

После заполнения обсадной колонны 1 заданным количеством цементного раствора, в колонну 1 устанавливают цементировочную пробку 7 и задавали- вают цементный раствор в затрубное пространство. Двигаясь в колонне труб 1 цементировочная пробка 7 достигает седла 3 и резьбовой ниппель 12 упирается в резьбу 4 седла 3. По- вьш1ение давления в колонне -руб 1 выше давления, на которое рассчитана мембрана 11, приводит к ее разрушению. При этом жидкость из полости 8 вьщавливается разделительным поршнем 9 в полость под цементировочной пробкой 7, т.е. эта жидкость вытесняет цементный раствор из полости седла 3 Так как удельный вес жидкости меньше удельного веса цементного раствора, то жидкость не уходит в затрубное пространство, а, обладая смазочными свойствами, смазьгоает резьбы 4 и 5 и очищает седло. После снятия давления внутри колонны труб,1 шар 2 перекрывает седло 3 и исключает обратный переток цементного раствора из затрубн го пространства. Скважину оставляют до затвердевания цементного раствора.

После затвердевания цементного раствора в колонну 1 опускают колонну бурильных труб (не показано) с резьбовым ниппелем в нижней части, соответствующим резьбе 10. При вра колонны бурильных труб вправо,

колонны бурильных труб вправо,

резьбовой ниппель колонны соединяется с резьбой 10, а резьбовой ниппель 12 цементировочной пробки 7 - с резьбой 4 седла 3.

Так как резьба 5 левая, то при правом вращении она развинчивается, и обратньш клапан с седлом 3 освобождается от муфты 6. После полного освобождения седло 3, шар 2 и цементировочную пробку 7 поднимают колонной бурильных труб на устье скважины и готовят к применению на следующей скважине.

Экономический эффект от применения предлагаемого клапана обсадной колонны достигается за счет отсутствия необходимости разбуривания металла седла на забое скважины и его

,а.„«;„я .р „.л.е...« .О.ОЯ,а.„«;„я .р „.л.е...« .О.ОЯ

кой скважины, а также возможности повторного использования клапана для цементирования другой скважины.

3 1А69102

Формула изобретениялонной посредством левой резьбы, а

цементировочная пробка выполнена с

Устройство для цементирования об-внутренней полостью, перекрытой в

садной колонны, включающее подпружи-нижней части разрушаемой мембраной

ненный обратный клапан с узлом егои заполненной над последней жидкосфиксации в обсадной колонне и распо-тью с удельным весом меньше удельложенную над седлом клапана цементи-ного веса цементного раствора, причем

ровочную пробку, отличающе-в нижней и верхней частях цементиро-.

е с я тем, что, с целью повьшения Qвочной пробки выполнены резьбовые участэффективности его использования, сед-ки для взаимодействия соответственло. клапана выполнено в верхней час-но со спускаемыми бурильными трубами

ти с резьбовьш участком и связанои резьбовым участком верхней части

боковой поверхностью с обсадной ко-сёдла клапана.

15

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и позволяет повысить эффективность использования устр-ва. Для этого седло 3 подпружи ненного клапана выполнено в верхней части с резьбовым участком (резьба 4) и связано боковой поверхностью с обсадной колонной 1 посредством левой резьбы 5. Расположенная над седлом 3 цементировочная пробка (ЦП) 7 имеет внутреннюю полость 8, перекрытую в нижней части разрушаемой мембраной 11 и заполненной над последней жидкостью. Удельный вес жидкости меньше удельного веса цементного раствора. В нижней и верхней частях ЦП 7 выполнены резьбовые участки - резьба 10 и ниппель 12 для взаимодействия соответственно со спускаемыми бурильными трубами и резьбой 4 верхней части седла 3 клапана. Двигаясь в колонне 1 труб, ЦП 7 достигает седла 3 и ниппель 12 упирается в резьбу 4 седла 3. Повышение давления в колонне 1 труб, на которое рассчитана мембрана 11, приводит к ее разрушению. Жидкость из полости 8 выдавливается в полость |под ЦП 7 и вытесняет цементный раствор из полости седла 3. Благодаря удельноьгу весу жидкости, меньшему удельного веса цементного раствора, жидкость не уходит в затрубное пространство. Обладая смазочными свойствами, жидкость смазывает резьбы 4 и 5 и очищает седло 3. 1 ил. Я сл 4 О5 со о го