Устройство для обратного цементирования скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B33/14 

1

(21)4383461/23-03

(22)25.02.88

(46) 07.04.90. Бюл. № 13

(71)Ивано-Франковский институт неф- ти и газа

(72)Р.А.Абдулзаде, Я.И.Шевчук, Л.В.Чорненька и Э.Н.Сулейманов (53) 622-0245.42 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 609872, кло Е 21 В 33/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 907224, кл. Е 21 В 33/14, 982„

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКЬАЖИН

(57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повьнпение надежности получения сигнала об окончании цементирования.Для этого между верхним и нижним упорами 2 и 3 выпе магнитного цилиндра 6 с осевым каналом 7 размещено магнитное кольцо 5. Диаметр кольца 5 равен внутреннему диаметру корпуса 1. Последний и упор 3 выполнены из диамагнитного материала.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования. Для этого между верхним и нижним упорами 2 и 3 выше магнитного цилиндра 6 с осевым каналом 7 размещено магнитное кольцо 5. Диаметр кольца 5 равен внутреннему диаметру корпуса 1. Последний и упор 3 выполнены из диамагнитного материала. Упор 2 выполнен из постоянного магнита. Цилиндр 6 с упором 2 обращены друг к другу разноименными полюсами, а с кольцом 5 - одноименными. При прохождении ферромагнитного раствора через цилиндр все частицы железа притягиваются и задерживаются на нем. Осевой канал 7 полностью закрывается частицами железа. Когда нижняя поверхность цилиндра 6 выравнивается с верхней поверхностью кольца 5, последний отталкивает цилиндр. Наличие кольца 5 предотвращает преждевременное закрытие осевого канала и ложный сигнал об окончании цементирования. 2 ил.

СЛ СП

сд

оэ

Упор 2 выполнен из постоянного магнита. Цилиндр 6 с упором 2 обращены друг к другу разноименными полюсами, а с кольцом 5 - одноименными. При прохождении ферромагнитного раствора через цилиндр все частицы железа притягиваются и задерживаются на нем. Осевой канал 7 полностью закрываетИзобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при цементировании,

Цель изобретения - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования.

На фиг,1 изображено устройство, исходное положение; на фиг. 2 - то же, при закрытых циркуляционных отверстиях.

Устройство состоит из корпуса 1, верхнего упора 2 и нижнего упора 3. Корпус 1 и нижний упор 3 выполнены из диамагнитного материала. Верхний упор 2 из постоянного магнита и имеет периферийные циркуляционные отверстия 4,

Между упорами 2 и 3 установлено магнитное крльцо 5, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса,, Магнитный цилиндр 6 с осевым каналом 7 размещен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения. Магнитное кольцо 5 размещено выше магнитного цилиндра 6. Толщина последнего выбирается таким образом, что при верхнем положении он полностью закрывает отверстия 4 упора 3. Расстояния между кольцом 5 и упорами 2 и 3 одинаковы и равны 1,2-1,5 высоты цилиндра 6. Одноименные полюса верхнего упора 2 и цилиндра 6 обращены в одну сторону, а кольца 5 в противоположную.

Устройство работает следующим образом,

В собранном виде устройство при

соединяется к низу обсадной колонны и спускается в скважину, В исходном положении цилиндр 6 находится в нижнем положении, между кольцом 5 и упором 3. После спуска начинают обратную циркуляцию в скважине. При этом буровой раствор, проходя по заколон- ному пространству, через осевой канал 7 и отверстия 4 поступает в колонное пространство и поднимается вверх.Неся частицами железа. Когда нижняя поверхность цилиндра 6 выравнивается с верхней поверхностью кольца 5, последний отталкивает цилиндр.Наличие кольца 5 предотвращает преждевременное закрытие осевого канала и ложный сигнал об окончании цементирования. 2 ил.

0

5

Q „

5

0

5

смотря на имеющееся трение в осевом канале 7, цилиндр 6 вверх не поднимается, так как одноименные полюса кольца 5 и цилиндра 6 обращены друг к другу и магнитные силы отталкивают цилиндр 6 вниз.

После подготовительных работ в затрубное пространство закачивают цементный раствор, первая порция которого ферромагнитная, т.е. содержит мелкую железную стружку или порошок. При прохождении ферромагнитного раствора через магнитный цилиндр 6 все частицы железа притягиваются им и задерживаются на нем. Тем самым осевой канал 7 этого цилиндра полностью закрывается частицами железа. Давление под цилиндром 6 увеличивается. Когда сила, действующая на цилиндр 6 снизу, преобладает над отталкивающей силой магнитного кольца 5, цилиндр 6 перемещается вверх выше кольца 5.При этом, когда нижняя поверхность цилиндра 6 выравняется с верхней поверхностью кольца 5, последний отталкивает цилиндр, так как они обращены друг к другу одноименными полюсами, а по мере приближения цилиндра 6 и упора 2 сила притяжения между ними усиливается, так как они обращены друг к другу разноименными полюсами. Тело цилиндра 6 закрывает циркуляционные отверстия 4 упора 2. Давление в циркуляционной системе резко увеличивается, что является сигналом для окончания процесса прокачки цементного раствора.

Преимущество устройства в том,что при равных условиях работы в известном устройстве при малейшем зашламле- нии цилиндра 6 в результате уменьшения проходного сечения осевого канала 7 цилиндр поднимается вверх и закроет циркуляционные отверстия упора, т.е. произойдет преждевременное закрытие прохода и ложный сигнал об окончании цементирования, а в предла5

гаемом устройстве наличие магнитного кольца 5 будет предотвращать этот случай.

Форму па изобретения

Устройство для обратного цементирования скважин, включающее корпус, размещенные в нем верхний упор с периферийными отверстиями и нижний упор и установленный между ними с возможностью осевого перемещения магнитный цилиндр с центральным каналом,о т - личающееся тем, что, с

15

1555-466

0

5

целью повышения надежности получения сигнала об окончании цементирования, оно снабжено магнитным кольцом, размещенным между верхним и нижним упорами, выгае магнитного цилиндра и выполненным с диаметром, равным внутреннему диаметру корпуса, корпус и нижний упор выполнены из диамагнитного материала, а верхний упор - из постоянного магнита, при этом магнитный цилиндр с верхним упором обращены друг к другу разноименными полюсами, а с магнитным кольцом - одноименными.