Цементировочная пробка Советский патент 1991 года по МПК E21B33/16 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования.

Целью изобретения является обеспечение разделения на нижнем уровне цемент- ного и бурового растворов, турбулизации цементного раствора и повышения технологичности изготовления.

На фиг. 1 показана цементировочная пробка, разрез в осевой плоскости; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема работы пробки.

Пробка содержит цельнорезиновый корпус 1 с верхней и нижней уплотнитель- ными манжетами 2, коническим сужающим- ся по направлению потока цементного раствора центральным каналом 3 и днищем 4. В слой резины днища 4 загумирована посадочная шайба 5. На стенках канала 3 имеются открытые вверх в его полость про- рези б, симметрично расположенные в горизонтальной плоскости. Угол наклона прорезей 6 от оси пробки равен углу «конусности канала 3, а глубина их - не более радиуса канала 3. За счет прорезей 6 на стенках канала образуются виброэлементы 7. Днище 4 выполнено разрушаемым при посадке пробки 4 на упорное кольцо в рабочее положение.

Пробка работает следующим образом.

После спуска в скажину 8 обсадной колонны 9 с упорным кольцом 10 на конце колонны устанавливают в колонне цементировочную пробку 11, которая в процессе движения разделяет буровой раствор 12 и цементный раствор 13. закачиваемый в обсадную колонну. При этом уплотнительные манжеты 2 предотвращают взаимопроникновение и смешивание растворов, а передача силы давления на дно канала 3, в головную часть пробки, делает устойчивым ее движение в колонне 9. При этом течения в канале 3 пробки нет, так как слой резины днища 4 рассчитан на срез (или разрыв) при подъеме давления до уровня не менее, чем величина давления стоп-сигнала. В момент посадки пробки на упорное кольцо 10 давление на устье скважины начинает резко повышаться на величину давления сигнала Стоп.

Слой резины днища 4 срезается (прорывается) и поток цементного раствора проходит через центральный канал 3 пробки в заколонное пространство скважины 14. Так как распределение скорости потока в канале пробки аналогично зависимости, а соответствующее распределение давления имеет обратный характер, т.е. у стенки канала давление больше, чем на его оси (Pi P2), то упругие виброэлементы 7 отклоняются внутрь канала 3, где совершают упругие виброколебания в области от стенки канала до его оси, вызывая турбулизацию потока цементного раствора. Это способствует улучшению надежности разобщения пластов и крепления низа колонны за счет повышения степени замещения бурового раствора цементным в заколонном пространстве скажины и у нижнего конца обсадной колонны, работающего в наиболее сложных условиях при последующем углублении скважины.

Формула изобретения Цементировочная пробка, содержащая цельнорезиновый корпус с верхней и нижней уплотнительными манжетами, центральным каналом и днищем, отличающаяся тем, что, с целью разделения цементного и бурового растворов на нижнем уровне, турбулизации цементного раствора и повышения технологичности изготовления, она снабжена посадочной шайбой, размещенной в слое резины днища, которое выполнено разрушаемым при посадке цементировочной пробки в рабочее положение, при этом центральный канал выполнен в виде сужающегося по направлению потока цементного раствора конуса и имеет симметричные в горизонтальной плоскости открытые вверх прорези, угол наклона которых от оси цементировочной пробки равен углу конусности центрального канала, а глубина - не более радиуса последнего.

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - обеспечение разделения на нижнем уровне цементного и бурового растворов, турбулизации цементного раствора и повышение технологичности изготовления. Цементировочная пробка (ЦП) состоит из цельнорезинового корпуса с верхней и нижней уплотнительными манжео( тами 2, коническим сужающимся по направлению потока центральным каналом 3 и днищем (Д) 4. В слой резины Д 4 загумиро- вана посадочная шайба 5. Выполнено Д 4 разрушаемым при посадке ЦП в рабочее положение. На стенках канала 3 имеются открытые вверх в его полость прорези (П) 6, симметрично расположенные в горизонтальной плоскости. Угол наклона П 6 от оси ЦП равен углу конусности канала 3. Глубина П 6 - не более радиуса канала 3. За счет П 6 на стенках канала 3 образуются виброэлементы 7. В скважину спускают обсадную калонну с упорным кольцом. Затем продавливают в скажину ЦП, которая разделяет цементный и буровой растворы. При посадке ЦП на кольцо Д 4 разрывается и цементный раствор проходит через канал 3 в заколонное пространство. При этом виброэлементы 7 отклоняются внутрь канала 3 и совершают виброколебания, вызывая тур- булизацию цементного раствора. 3 ил. ОС jTf -7 %шиш со -ч о ftiz.1

Фиг. Z

Фиг.З