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

СП

-U

Kj

3 . 157

нала 3 размещен запорный элемент (ЗЭ) Под П 2 установлен магнитный стержень 7, жестко соединенный посредством диамагнитного стержня 8 с ЗЭ А. В П 2 выполнен диаметральный канал 9 гидравлически соединенный каналами 10 и 11 с пространствами над и под П 2. В нижней части пересечения каналов 9 и 3 выполнено посадочное седло 6 иод ЗЭ 4, имеющий форму цилиндра с конической поверхностью 5 в нижней части, Плоа1адь боковой поверхности ЗЭ k больше площади диаметрального канала 9, а запорный элемент, магнитный и диаметральный стержни обладают положительной плавучестью. Клапан устанавливают в нижней части обсадной колонны, после чего в зат- рубное пространство закачивают цементный раствор. В первую порцию цементного раствора вводят ферромагнит7

0

ный материал. При достижении ферромагнитным материалом магнитного стержня 7 он притягивается к нему. Вес магнитного стержня 7 увеличивается и он перемещается вниз перемещая за собой ЗЭ Ь. После посадки ЗЭ на посадочное седло 6 происходит перекрытие диаметрального канала 9, что ведет к увеличению давления в циркуляционной системе. Повышенное давление в циркуляционной системе является сигналом об окончании цементирования. Регулируя суммарную плотностью ЗЭ k магнитного и диамагнитного стержня, а также длину магнитного стержня и количество ферромагнитного, материала можно достичь как мгновенного перекрытия диаметрального канала, так и создания в обсадной колонне цементного стакана заданной высоты. 2 ил о

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при цементировании скважин обратным способом. Цель изобретения - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования. Устройство включает корпус 1, внутри которого установлена перегородка (П) 2 с выполненным в ней осевым каналом 3. Внутри осевого канала 3 размещен запорный элемент (ЗЭ) 4. Под П 2 установлен магнитный стержень 7, жестко соединенный посредством диамагнитного стержня 8 с ЗЭ 4. В П 2 выполнен диаметральный канал 9, гидравлически соединенный каналами 10 и 11 с пространствами над и под П 2. В нижней части пересечения каналов 9 и 3 выполнено посадочное седло 6 под ЗЭ 4, имеющий форму цилиндра с конической поверхностью 5 в нижней части. Площадь боковой поверхности ЗЭ 4 больше площади диаметрального канала 9, а запорный элемент, магнитный и диаметральный стержни обладают положительной плавучестью. Клапан устанавливают в нижней части обсадной колонны, после чего в затрубное пространство закачивают цементный раствор. В первую порцию цементного раствора вводят ферромагнитный материал. При достижении ферромагнитным материалом магнитного стержня 7 он притягивается к нему. Вес магнитного стержня 7 увеличивается и он перемещается вниз, перемещая за собой ЗЭ 4. После посадки ЗЭ 4 на посадочное седло 6 происходит перекрытие диаметрального канала 9, что ведет к увеличению давления в циркуляционной системе. Повышенное давление в циркуляционной системе является сигналом об окончании цементирования. Регулируя суммарную плотность ЗЭ 4, магнитного и диамагнитного стержня, а также длину магнитного стержня и количество ферромагнитного материала можно достичь как мгновенного перекрытия диаметрального канала, так и создания в обсадной колонне цементного стакана заданной высоты. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементирозании скважин обратным способом.

Цель изобретения - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования.

На фиг„ I представлен предлагаемый клапан для обратного цементирования скважин в исходном положении; на фиг. 2 - положение частей клапана после окончания цементирования.

Клапан для обратного цементирования включает полый корпус 1, перегородку 2, установленную внутри корпуса 1 и выполненную с осевым каналом 3, запорный элемент +, размещенный в осевом канале 3 и выполненный в виде цилиндра с конической поверхностью 5 под посадочное седло 6, выполненное в осевом канале 3 перегородки 2, магнитный стержень 7 размещенный под перегородкой 2, и диамагнитный стержень 8, жестко соединяющий запорный элемент k с магнитным стержнем 7. Перегородка 2 выполнена с диаметральным каналом Э гидравлически соединенным каналами 10 и 11 с пространствами над и под перегородкой 2 Посадочное седло 6 выполнено в нижней

0

5

0

5

0

5

части пересечения осевого 3 и диаметрального 9 каналов, причем площадь боковой поверхности запорного элемента k больше площади диаметрального канала 9, а запорчый элемент, магнитный и диамагнитный стержни обладают положительной плавучестью.

Устройство работает следующим образом.

Клапан соединяют с нижним концом обсадной колонны и опускают в скважину. После подготовительных работ в заколонное пространство начинают закачивать цементный раствор, в первую порцию которого добавлен порошок или мелкие стружки ферромагнитного металла 12. При достижении первой порции цементного раствора магнит нь|й стержень 7 притягивает ферромагнитный порошок и частицы металла к себе и все они оседают на магнитном стержне 7. Вес системы запорный элемент А - магнитный стержень 7 увеличивается и запорный элемент перемещается вниз. Его конусная часть заходит в посадочное седло 6, диаметральный канал перекрывается, и связь между полостями под и над перегородкой 2 прерывается. Давление в циркуляционной системе увеличивается, что является сигналом об окончании процесса цементирования скважины.

Регулируя суммарную плотность запорного элемента 4, магнитного и диамагнитного стержней, а также длину и магнитные свойства магнитного .стержня и количество вводимого в первую порцию цементного раствора феррома)- нитного порошка, можно достичь мгновенного закрытия клапана или получить возможность прохода некоторого количества цементного раствора в обсадную колонну и таким образом получить цементный стакан определенной высоты.

Формула изобретения Клапан для обратного цементирования скважин, включающий полый корпус, перегородку, установленную внутри корпуса и выполненную с осевым каналом, запорный элемент, размещенный в осевом канале и выполненный в виде цилиндра с конической поверхностью

0

5

под посадочное седло, выполненное в осевом канале перегородки, отличающийся тем, что, с це-, лью повышения надежности получения сигнала -об окончании цементирования, он снабжен магнитным стержнем, раз4- мещенным под перегородкой и диамагнитным стержнем, жестко соединяющим запорный элемент с магнитным стержнем, при этом перегородка выполнена с диаметральным каналом, гидравлически соединенным с пространством над и под пробкой, а посадочное седло выполнено в нижней части пересечения осевого и диаметрального каналов, причем площадь боковой поверхности запорного элемента больше площади диаметрального канала, а запорный элемент, магнитный и диамагнитный стержни обладают положительной пла- .вучестью.

Фи.г