Устройство для нагнетания раствора в скважину Советский патент 1990 года по МПК E21B33/13 E21B33/12 

Сл ел

со

Изобретение относится к устройствам для нагнетания раствора в скважину. Цель - повышение надежности работы за счет предупреждения его прихвата и проникновения нагнетательной жидкости в затрубное пространство. Устройство включает полый корпус (ПК) 1 с упором 2 на внешней поверхности, подводящую трубу 3 с упором 4, телескопически установленную на ПК 1, упорную трубу 5 с промывочными отверстиями 6 и эластичный уплотнительный элемент 7, установленный концентрично на ПК 1 между его упором 2 и упором 4 подводящей трубы 3. Упорная труба 5 связана с ПК 1 левым переходником 8. ПК 1 выполнен в виде штока квадратного сечения, верхняя часть которого установлена в подводящей трубе 3 и имеет уплотнительные элементы 9. Подводящая труба 3 в нижней части имеет осевое отверстие квадратного сечения, ответного сечению штока. В верхней части трубы 3 установлен патрубок 11 с узлом соединения 12 под колонну труб 13. Патрубок 11 телескопически вставлен в подводящую трубу 3 и уплотнен в ней. Верхняя часть подводящей трубы 3 оборудована узлом 15 вращения, состоящим из радиального упорного подшипника 16 и кулачкового соединения (КС) 17. Элемент 7 имеет распорную втулку 18 с пружинными цангами 19 и упорные шайбы 20. Упорная труба 5 выполнена из легкоразбуриваемого материала. При упоре на забой патрубок 11, перемещаясь вниз, разъединяет КС 17 и переводит подшипник 16 в рабочее положение, разжимаются элементы 7, отделяя зону нагнетания раствора от вышележащей части скважины. Для предупреждения прихвата колонны труб 13 во время нагнетания раствора ее можно вращать, не снимая осевой нагрузки на устройство. Для извлечения последнего производят натяжку колонны труб 13 на 2-3 т выше собственной массы, патрубок 11 перемещается вверх и приводит в рабочее положение КС 17, элемент 7 принимает свое первоначальное положение. При повороте колонны труб 13 вправо происходит отсоединение по левому переходнику 8. Устройство поднимают на поверхность. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

г скопически установленную на ПК 1, упорную трубу 5 с промывочными отверстиями 6 и эластичный уплотнительный элемент 7, установленный концентрич- но на ПК 1 между его упором 2 и упором 4 подводящей трубы 3, Упорная трба 5 связана с ПК 1 левым переходником 8. ПК 1 выполнен в виде штока квадратного сечения, верхняя часть к торого установлена в подводящей трубе 3 и имеет уплотнителыше элементы 9. Подводящая труба 3 в нижней части имеет осевое отверстие квадратного сечения, ответного сечению што- ка. В верхней части трубы 3 установлен патрубок 11 с узлом соединения 1 под колонну труб 13, Патрубок 11 телескопически вставлен в подводящую трубу 3 и уплотнен в ней Верхняя часть подводящей трубы 3 оборудована узлом 15 вращения, состоящим из радиального упорного подшипника .16 и кулачкового соединения (КС) 17. Dna- мент 7 имеет распорную втулку 18 с

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к строительству скважин, и может быть испояьзова- но при цементировании скважин или других горных выработок,

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет предупреждения его прихвата и проникновения нагнетательной жидкости в затруб- ное пространствоо

На фиг0 1 изображено устройство в транспортном положении; на фига2 - разрез А-А на фиг01; на фиг 3 - разрез Б-Б на фиг.1| на фиг. 4 - устройство в рабочем положении; на Фиг05 - разрез А-А на фиг02; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг о 2,

Устройство включает полый корпус 1 с упором 2 на внешней поверхности, подводящую трубу 3 с упором 4, телескопически установленную на корпусе 1, упорную трубу 5 с промывочными отверстиями 6 и эластичный уплотнптель- ный элемент 7, установленный конггент- рично на корпусе 1 между его упором 2 и упором 4 подводящей трубы 3. Упорная труба 5 связана с корпусом 1 левым переходником 80 Корпус 1 выполнен в виде штока квадратного сечения, верхняя часть которого установлена

пружинными цангами 19 и упорные шайбы 20 о Упорная труба 5 выполнена из легкоразбуриваемого материала. При упоре на забой патрубок 1, перемещаясь вниз, разъединяет КС I7 и переводит подшипник 16 в рабочее положение, разжимаются элементы 7, отделяя зону нагнетания раствора от вышележащей части скважины Для предупреждения прихвата колонны труб 13 во время нагнетания раствора ее можно вращать, не снимая осевой нагрузки на устройство Для извлечения последнего производят натяжку колонны труб I3 на 2-3 т выше собственной массы, патрубок 11 перемещается вверх и приводит в рабочее положение КС 17, эле- „мент 7 принимает свое первоначальное положение При повороте колонны труб 13 справо происходит отсоединение по левому переходнику В, Устройство поднимают на поверхность„ 2 з.п„ ф-лы, 6 ил„

0

5

0

5

0

5

в подводящей трубе 3 и имеет уплотни тельные элементы 9 Подводящая труба 3 в нижней ее части имеет осевое отверстие 10 квадратного сечения, ответного сечению штока0

t

В верхней части подводящей трубы 3 установлен патрубок 11 с узлом 2 соединения под колонны труб 13. Патрубок телескопически вставлен в подводящую трубу 3 и уплотнен в ней уп- лонителями 4 Верхняя часть подводящей трубы 3 оборудована узлом вращения 15, состоящим из радиального упорного подшипника 16 и кулачкового соединения 17 (фиг,2)о Уплотнительный элемент 7 имеет распорную втулку 18 с пружинными цангами 9 и упорные шайбы 200 Упорная труба 5 выполнена из легкоразбуриваемого материала

Устройство работает следующим образом.

Устройство спускают в скважину до достижения упорной трубой 5 забоя. За- - тем разгружают на устройство часть веса колонны труб 13 (бурильные трубы, насосно-компрессорные трубы и т,До, при этом патрубок 11, перемещаясь вниз, разъединяет кулачковое соединение 17 (фиг05, разрез А-А)

515

и переводит подшипник 1 б в рабочее положение, телескопический квадратный шток-корпус 1 входит внутрь подводящей трубы 3, тем самым сжимая уплотнительные элементы 7, которые увеличиваются в диаметре, отделяя зону нагнетания раствора от вышележащей части скважины, пружинные цанги 19 разжимаются и своими концами внедря- ются в стенки скважины, препятствуя проворачиванию уплотнительных элементов 7, при вращении устройства во время проведения работ по цементированию скважин и ожидания затвердевания цементного раствора (ОЗЦ).

Для предупреждения прихвата колонны труб 13 во время нагнетания раствора и ОЗЦ ее можно вращать, не снимая осевой нагрузки на устройство,. После окончания ОЗЦ устройство извлекают из скважины следующим образом

Производится натяжка колонны труб 13 на 2-3 т выше собственного веса труб, при этом патрубок 11 леремеща- ется вверх и приводит в рабочее положение кулачковое соединение 17 (фиг.2, разрез А-А), Телескопический шток-корпус 1 перемещается вниз, при этом уплотнительные элементы 7 и пру- жинные цанги i 9 принимают свое первоначальное положение (транспортное положение ), Затем, проворачивая колонну труб 13 вправо, кулачки узла 15 вращения входят в зацепление и далее производят отворот устройства от упорной трубы 5 в левом переходнике 8. После этого производят подъем устройства. Зацементированная упорная труба 5 остается в скважине;,

При необходимости цементный стакан и упорную трубу разбуривают, ff случае если проведение работ не требует длительного поддержания давления нагнетания тампонирующего раствора в необ- ходимом режиме закачки, устройство извлекают из скважины сразу же после окончания нагнетания раствора„ Необходимость оставления устройства на весь период ОЗЦ обусловлена получе- нием качественного цементного стакана и возможностью частичного проникновения раствора в глубь пласта„

106

Предложенное устройство для нагнетания раствора в скважину позволяет производить изоляционные работы под избыточным давлением, повышать или понижать давление в цементируемой зоне на протяжении всего времени ОЗЦ и при различной конфигурации ствола, различной глубине скважины, а также повысить надежность работы по цементированию скважин.

Формула изобретения

1 о Устройство для нагнетания раствора в скважину, включающее полый корпус с упором на внешней поверхности, подводящую трубу с упором, телескопически установленную па корпусе, упорную трубу с промывочными отверстиями и эластичный уплотнительный элемент, установленный концентрично на корпусе между его упором и упором подводящей трубы, отличающее с я тем, что, с целью по вышения надежности работы за счет предупреждения его прихвата и проникновения нагнетательной жидкости в затрубное пространство, оно снабжено левым переходником и патрубком с узлом соединения под колонну труб, корпус связан с упорной трубой левым переходником н выполнен в виде штока квадратного сечения, верхняя часть которого с уплотнением установлена в подводящей трубе, выполненной в нижней ее части с осевым отверстием с сечением, ответным наружной поверхности штока, причем патрубок установлен с уплотнением соосно в верхней части подводящей трубы с возможностью передачи вращения и осевого усилия на последнюю при крайнем и нижнем по- .ложекиях соответственно

3 Устройство по п. отличающееся тем, что эластичный уплотнительный элемент имеет контактирующую с ним распорную втулку с пружинными цангами.

фи&3

Фие.

Фиг. в