Устройство для цементирования обсадной колонны Советский патент 1990 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к горному делу, в частности к техническим средствам для крепления скважин

Цель изобретения - повышение эф - фективности работы устройства за счет упрощения технологии .его применения при одновременном упрощении конструкции.

На фиг,1 представлено устройство для цементиропстния обсадной колонны

в исходном положении, продольный разрез; на фиГо2 - то же, при закачке цементного раствора в затрубное пространство

Устройство для цементирования обсадной колонны состоит из корпуса ,1 с осевыми радиальными каналами 2. В корпусе 1 жестко закреппсно седло 3 с осевым каналом, вокруг которого размещены штыри 4 из легкоразруигаемо10

15

rd материала,, Седло 3 в нижней части выполнено со сферической поверхостью, являгацейся направляющей для гибких режущих элементов 5, которые закреплены на подвижной в осевом направлении втулке 6, содержащей осевой канало Втулка 6 размещена в нижней части корпуса 1. Гибкие режущие элементы 5 установлены с возможностью Перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей смещении втулки 6о Исходное поло- жфние втулки 6 фиксируется срезными Э5 ементами 7, которые предварительно рассчитываются на давление, большее ог ре ссовочного Втулка 6 имеет возможность ограниченного перемещения с Осевое перемещение втулки 6 ограничено ограничителем 8, установленным в ниж- ней части корпуса 1 В полости корпуса 1 между седлом 3 и подвижной в осевом направлении втулкой 6 помещен запорный орган 9, выполненный в виде шара, удельный вес которого меньше 25 удельного веса промывочной жидкости Седло 3 и втулка 6 изготовляются из легкоразбуриваемого материала, например, алюминиевого сплава и др„ Втулка 6 выполнена выступакщей в осевом нап- -JQ равлении за пределы корпуса частью и 3зафиксирована с возможностью перекрытия радиальных каналов в исходном по- ложении

Устройство для цементирования обсадной колонны работает следующим образом,,

Перед спуском в скважину в корпус 1 вворачивается седло 3, оборудованное штырями f Затем в полость корпуса 1 помещают запорный орган 9 и подвиж гую в осевом направлении втулку 6 о Втулку 6 перемещают в корпусе 1 до упора гибких режущих элементов 5 в штыри 4 и фиксируют в этом положении срезными элементами 7 В нижней части корпуса 1 вворачивают ограничитель 8 перемещения втулки 6о Корпус 1 соединяют с низом обсадной колонны и опускают в скважину

При спуске колонны обсадных труб 3 скважину происходит заполнение ае внутренней полости, промьшочной жидкостью, при этом промывочная жидкость проходит осевой канал втулки 6, омывает запорный орган 9, упирающийся в штыри 4 и через осевой канапе седла 3 попадает внутрь обсадной ко- лонны. Штыри 4 обеспечивают удержа35

40

45

50

0

5

о 5 JQ

5

0

45

50

ние запорного органа. 9 на расстоянии от седла 3, позволяя промывочной жидкости беспрепятственно проходить через осевой канал седла 3

По окончании спуска обсадная колонна садится на забой При этом, ввиду того, что подвижная в осевом направлении втулка 6 в нижней части выступает за пределы корпуса 1, взаимодействуя с забоем, втулка 6 смещается вверх и гибкие режущие элементы 5 срезают штыри 4 седла З Затем колонну обсадных труб Приподнимают над забоем на 0,5-1 ми приступают к оп- рессовке колонны труб и ее цементированию в скважине, для его ее на устье соединяют с соответствующим обо- рудованиемо

При опрессовке колонны обсадных труб в результате движения жидкости сверху вниз запорный орган 9 перекрывает осевой канал втулки 6 и смещают ее вниз до упора в срезные элементы 7„ Давление в колонне труб повышается до олрессовочного и выдерживается определенное время Затем давление повышается до разрушения срезных элементов 7 и втулка 6 смещается вниз до взаимодействия с ограничителем В При этом открываются радиальные каналы 2 корпуса 1:,

При закачке цементного раствора в затрубное пространство он проходит осевой канал седла 3, внутреннюю полость корпуса 1 и через радиальные .каналы 2 выходит в затрубное пространство „ Радиальные каналы 2 выполнены по окружности корпуса 1 к коли честву в 2 раза превышающем число гибких режущих элементов 5, и меньшего диаметра, чем диаметр, запорного органа 9, для равномерного распределения цементного раствора по зат- рубному пространству и во избежание выноса потоком жидкости запорного органа 9 из внутренней полости кор- пуса„

I

После окончания цементирования и прекращения закачки цементного раст- вор а в скважину, запорный орган 9 всплывает в цементном растворе, так .как его удельный вес меньше удельного веса Промывочной жидкости и перекрывает осевой канал- седла 3, исключая обратный переток цементного раствора внутрь обсадной колонныо

Формула

5

изо

б р е т е н и

1. Устройство для цементирования обсадной коло.нны, содержащее корпус с осевым и радиальными каналами, седло с осевым каналом и штырями вокруг последнего, установленное в корпусе, втулки в нижней части кор- пуса и запорный орган, выполненный ri виде плавучего шара, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет упрощения технологии его применения при одновременном упрощении конструкции, оно снабжено гибкими режущими элементами, закрепленными на втулке, причем седло выполнено со сферической внутренней поверх1599523

ностью,а втулка - выступающей в осевом направлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытия радиальных каналов в исходном положении срезными элементами и установлена с возможностью осевого ограниченного перемещения, а гибкие режущие элементы установлены с

д возможностью перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей при смещении втулки, при этом штыри выполнены из легкораз . рушаемого материала

52о Устройство по По 1, о т л и чающееся тем, что плавучий шар выполнен из материала, плотность которого меньше плотности продавочНОЙ ЖИДКОСТИо

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности работы устройства за счет упрощения технологии его применения при одновременном упрощении конструкции. Для этого на втулке закреплен режущий элемент, а седло выполнено со сферической внутренней поверхностью. Втулка выполнена выступающей в осевом направлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытия радиальных каналов в исходном положении срезными элементами. Втулка установлена с возможностью осевого ограниченного перемещения. Гибкие режущие элементы установлены с возможностью перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей при смещении втулки. Штыри выполнены из легкоразрушаемого материала. Устройство имеет запорный орган в виде плавучего шара, выполненного из материала, плотность которого меньше плотности продавочной жидкости. При закачке цементного раствора в затрубное пространство он проходит осевой канал седла, внутреннюю полость корпуса и через радиальные каналы выходит в затрубное пространство. Радиальные каналы выполнены по окружности корпуса в кол-ве , в 2 раза превышающем число гибких режущих элементов, и меньшего диаметра, чем диаметр запорного органа, для равномерного распределения цементного раствора по пространству и во избежание выноса потоком жидкости запорного органа из внутренней полости корпуса. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Х/Х

Фuг.i

Фиа2