Устройство для компенсации перемещений обсадной колонны Советский патент 1990 года по МПК E21B17/08 E21B17/14 

Изобретение относится к оборудованию обсадных колонн и может быть использовано при креплении не(1ггяных и газовых скважин.

Цель изобретения повышение качества крепления -скважин за счет компенсации осевых перемещений обса,цной колонны в период ожидания затвердевания цемента,

На фиг, 1 показано устройство ,гщя компенсации перемещений обсадной колонны, общий вид; на фиг,2 - раз- рез А-А на фиг,1,

Устройство для компенсации переме щений обсадной колонны состоит из телескопически установленных относи - тельно друг друга корпуса 1 с нап- равляклцей пробкой 2 и запорным органом 3, представлянлцим собой подпружи- ненный обратный клапан, В состав устройства входит центратор 4, в верхней части которого имеется средство 5, например резьба, для связи с обсадной колонной.

Корпус 1 подщ ужинен относител:ьно центратора 4 пружиной 6, Центратор 4 выполнен в виде двух телескопически связанных и установленных на подшипнике 7 частей 8 и 9, верхней и нижней соответственноf Причем близлежащие торцы частей центратора имеют кулачковые выступы 10 и 11 соответственно, для взаимодействия в рабочем положении с верхней и ниж- ней частями корпуса. Рабочие элементы 12 центратора расположены по спирали на нижней его части 9,Телескопические соединения герметизированы с помощью уплотнительных элементов 13, Радиальные отверстия 14 служат дл для устранения гидравлических сопро- тивпений при осевом перемещении корпуса 1 относительно центратора.

Устройство работает следующим об- разом,.

Устройство с помощью присоединительной резьбы 5 верхней части 8 центратора 4 крепят к нижней трубе обсадной колонны. При спуске колонны в скважину рабочие элементы 12 центратора 4, врезаясь в стенку, .вращают последний, обеспечивая таким образом ввинчивание центратора в ствол скважины. При этом верхняя часть 8 центра тора 4 взаимодействует с его нижней частью 9 через осевой упорный подшипник 7,

После спуска обсадной колонны на заданную глубину ее приподнимают до задеп-пения кулачкотвых выступов 10 и По В таком положении центратор является неподвижным относительно оси обсадной колонны

Затем- приступают к закачке и про- давке в затрубное пространство скважины тампонажного раствора, В начальный период ожидания затвердевания цемента на за1фытый запорный орган 3, торец устройства действует направленная вверх сила, йеличина которой определяется перепадом гидростатического давления между затрубным и внутренним пространствами обсадной колонны, формируемым разностями плотностей тампонажного раствора и продавочной жидкости.

Под действием этой силы корпус 1 перемещается вверх, сжимая пружину 6, Величина перемещения определяется жесткостью пружины, которую выбирают, исходя из величины силы сжатия. При этом сила реакции на нижней части. 9 центратора 4 через его рабочие элементы 12 воспринимается стенкой скважины и не передается на обсадную колонну,

В период ожидания затвердевания цемента при твердении тампонажного раствора гидростатическое давление в затрубном пространстве уменьшается, а следовательно, .уменьшаются перепад давления на запорном органе 3 торце устройства и сила сжатия пружины б,что приводит к перемещению вниз корпуса 1 относительно неподвижного центратора 4, Обсад-. ная колонна вьпие центратора 4 остается в неподвижном состоянии.

Таким образом, применение данного устройства позволяет повысить качество крепления скважины за счет исключения огено.го перемещения обсадной колонны в период ожидания затвердевания цемента, что позволяет получить надежное сцепление тампонажного камня с обсадной трубой и уменьшить возможность образования флюидопроводящих каналов в зацемен тированной зоне скважины.

Формула изобретения,

I. Устройство для компенсации перемещений обсадной- колонны, включающее телескот1чески установленные

15995

относительно друг друга корпус с направляющей пробкой и запорным органом н центратор с рабочими элементами, имеющий в верхней части средство связи с обсадной колонной, о т л и- чающее ся тем, что, с -целью-, поношения качества креппения сиважи- ны за счет компенсации осевых перемещений обсадной колонны в период ожидания затвердевания цемента, корпус подпружинен относительно центратора.

10

10

196

а последний выполнен в виде двух телескопически связанных и установленных на подшипнике частей, причем близлежащие торцы частей центратора имеют кулачковые выступы для взаимодействия в рабочем положении,

V

2о Устройство по п., о т л и чающееся тем, что рабочие элементы центратора расположены по спирали на нижней его части.

Изобретение относится к оборудованию обсадных колонн и может быть использовано для крепления нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение качества крепления скважины за счет компенсации осевых перемещений обсадной колонны в период ожидания затвердевания цемента. Устройство содержит телескопически установленные относительно друг друга корпус 1 с направляющей пробкой 2 и запорным органом 3 и центратор 4 с рабоччими элементами 12. Центратор 4 имеет в верхней части средство 5 связи с обсадной колонной и выполнен в виде двух телескопически связанных и установленных на подшипнике 7 частей 8 и 9. Близлежащие торцы частей 8 и 9 имеют кулачковые выступы 10 и 11 для взаимодействия в рабочем положении. Величина перемещения определяется жесткостью пружины, которую выбирают, исходя из величины силы сжатия. При этом сила реакции на нижней части 9 центратора 4 через его элементы 12 воспринимается стенкой скважины и не передается на обсадную колонну. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

10 dl

//

Физ.2