Устройство для цементирования скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B33/16 

Изобретение относится к горной ромышленности,(а точнее к нефтегаодобывающей, и может быть использо- 20 ано при креплении скважин.

Цель изобретения - повышение наежности работы устройства.

На чертеже представлено предлагаеое устройство, продольный разрез. 25

Устройство содержит полый корпус 1 с установленными на нем уплотни- тельными манжетами 2„ сердечник 3, азмещенный внутри корпуса 1 с возожностью осевого перемещения, опор- 30 ный диск 4, установленный з нижней части сердечника 3 и жестко соединенный с последним, эластичное кольцо 5, размещенное между уплотнительными манжетами 2 и опорным диском А, а 35 также механизм фиксации устройства относительно обсадной колонны 6. Механизм фиксации установлен в верхней части устройства и выполнен в виде подпружиненных пружиной 7 стержней 8, 40 установленных в обойме 9 с возможностью радиального перемещения, и конического упора 10, установленного на сердечнике 3 с возможностью взаимодействия со стержнями 8, причем мень- 45 шее основание конического упора 10 . обращено к верхней части устройства, а периферийные торцы стержней 8 выполнены со скосом 11, направленным

ВНИЗ И К ОСИ уСТрОЙСТВа. ОПОРНЫЙ CQ

диск 4 и эластичное кольцо 5 могут иметь конические поверхности 12 и 13, обеспечивающие более надежную герметизацию обсадной колонны 6.

Устройство может иметь верхний , опорный диск 14, предотвращающий смещение обоймы 9 с сердечника 3. Обойма 9 фиксируется- относительно сердечника 3 элементами 15.

Устройство работает следующим образом.

После затворения и закачки тампо- нажного раствора последйий продавливают с использованием устройства. При этом оно работает как разделительная пробка.

Количество продавочной жидкости, необходимой для производства работ, определяется и закачивается исходя из необходимого объема тампонажного раствора, оставляемого в обсадной колонке для последующего создания давления на тампонажный раствор в кольцевом пространстве на время схватывания цемента.

При перемещении устройства внутри обсадной колонны 6 во время продавки давление продавочного раствора действует на верхний опорный диск 14, при этом конический упор 10 и нижний опорный диск находятся в нижнем положении. Стержни 8 под действием пружин 7 прижимаются к стенке обсадной колонны 6, но вследствие того, что они имеют скос, не препятствуют перемещению устройства внутри колонны. Эластичное кольцо 5 также не препятствует перемещению, так как оно находится в свободном (несжатом) состоянии. При закачивании определенного количества продавочной жидкости и остановке агрегатов производится сброс давления в колонне обсадных труб, при этом начинается частичный переток тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну.

Обратный поток жидкости начинает давить на опорный диск 4 и перемещать последний вверх вместе с сердечником 3. Конический упор 10, воздействуя на стержни 8, перемещает их в радиальном направлении до тех пор, пока устройство не зафиксируется внутри обсадной колонны 6. При перемещении опорного диска 4 эластичное кольцо 5 сжимается, увеличиваясь в диаметре, и герметизирует пространство между обсадной колонной и сердечником 3 и дополнительно фиксирует устройство в обсадной колонне. По истечении определенного времени в колонне наращивают цементировочными агрегатами давление на величину, необходимую для передачи на цементный раствор. Под действием давления устройство перемещается на заданную глубину и при сбросе давления снова автоматически фиксируется После сброса давления устройство каждый раз работает как обратный клапан, предотвращая переток тампонажного раствора в обсадную колонну выше места расположения устройства.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить качество проведения раёот за счет передачи активного давления на цементный раствор во время ОЗЦ, исключить из общепринятой оснастки обсадных колонн обратного клапана и стоп-кольца.

Формула изобретения

Устройство для цементирования скважин, включающее полый корпус с установленными на нем уплотнительными манжетами, сердечник, размещенный внутри корпуса с возможностью осевого перемещения, опорный диск, установленный в нижней части сердечника

и жестко соединенный с последним, и механизм фиксации устройства относительно обсадной колонны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно

снабжено эластичным кольцом, размещенным между опорным диском и уплотнительными манжетами, при этом механизм фиксации установлен в верхней части корпуса и выполнен в виде подпружиненных стержней, установленных в обойме с возможностью радиального перемещения, и конического упора, установленного на сердечнике с возможностью взаимодействия с подпружиненными стержнями, причем меньшее основание конусного упора обращено к верхней части устройства, а периферийные торцы стержней выполнены со скосом, направленным вниз и к оси

устройства.

Изобретение относится к области горной промышленности и используется при цементировании обсадных колонн. Цель - повышение надежности работы устройства. Устройство включает корпус (К) 1 с установленными на нем манжетами 2. Внутри К 1 размещен сердечник (С) 3 с возможностью осевого перемещения. На нижнем конце С 3 имеет опорный диск 4, жестко соединенный с С 3. Между манжетами 2 и опорным диском 4 установлено эластичное кольцо 5. В верхней части К 1 размещен механизм фиксации устройства относительно обсадной колонны 6. Механизм фиксации выполнен в виде подпружиненных стержней 8, размещенных в обойме 9 с возможностью радиального перемещения и взаимодействия с коническим упором 10. Периферийные торцы стержней 8 выполнены со скосом 11, направленным вниз и к оси устройства. Устройство работает как разделительная пробка при проведении цементировочных работ. Оно размещается между цементным раствором и продавочной жидкостью. При сбросе давления С 3 перемещается вверх приводит в действие стержни 8, при помощи которых устройство фиксируется в любом месте обсадной колонны, а давление воздействует на цементный раствор. Наличие эластичного кольца 5 позволяет дополнительно зафиксировать устройство и обеспечить предотвращение перетока цементного раствора внутрь обсадной колонны. 1 ил.