Устройство для цементирования скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементировании скважин с отбором фильтрата во время схватывания цементного раствора.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение надежности цементирования.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - обратный клапан при спуске устройства в скважину, разрез; на фиг.З - положение частей обратного клапана после отбора фильтрата с затрубного пространства.

Устройство включает трубчатый корпус 1 с боковыми отверстиями 2, в которых установлены полые пальцы 3 собратными клапанами в виде шара 4 с пружиной 5 и основного седла 6. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен фильтрующий элемент 7. Между шаром 4 и корпусом 1 установлено эластичное кольцо 8 с коническим отверстием 9, обращенным меньшим диаметром отверстия к оси устройства, а между пружиной 5 и шаром 4 установлена опорная шайба 10. Эластичное кольцо 8 выполнено с дополнительными посадочными седлами соответственно 11 и 12 на его боковых поверхностях, а боковые отверстия 2 корпуса 1 - ступенчатыми с уменьшением диаметров ступеней от оси устройства к периферии. Полые пальцы 3 разрушаются при перемещении втулки 13 при посадке на нее цементировочной проб (не показана).

Устройство работает следующим образом.

Устройство монтируют на обсадной колонне, спускают и устанавливают в выбранный интервал цементируемого участка подбором труб определенной длины. Осуществляют цементирование скважины, в процессе которого при перекрытии канала втулки 13 продавочной пробкой (не показано), рабочее давление в колонне повышается на величину, необходимую для срезания внутренней части полых пальцев 3. После их срезания в них поступает жидкость из колонны и, действуя на шар 4, прижимает его

к эластичному кольцу 8. тем самым предотвращая доступ жидкости в заколонное пространство. Продавочная пробка вместе с втулкой 13 под действием рабочего давления в колонне перемещается вниз и садится

на упорное кольцо, установленное в колонне ниже устройства для цементирования (не показано). Далее снижают давление в полости колонны труб. За счет разности гидростатического давления жидкостей в

заколонном и внутриколонном пространстве происходит отфильтровывание жидкой фазы (фильтрата) цементного раствора по высоте фильтрующего элемента. Фильтрат из цементного раствора через фильтрующий элемент 7 проникает во внутреннюю полость обратного клапана и, отжимая шар 4 от эластичного кольца 8, поступает внутрь колонны, при этом вокруг фильтрующего элемента 7 происходит уплотнение цементной массы. Ниже уплотненного участка, в

верхней его части, за счет повышения давления в заколонном пространстве от дейст- вия, например, АВПД, происходит вытеснение жидкой фазы из цементного раствора и пластового флюида через полые пальцы в колонну с образованием каналов движения, По истечении времени, не превышающим период загустения и твердения це- менУного раствора, в колонне повышают давление до заданного значения, при кото- ром шар 4 продавливается через эластичное кольцо 8 и прижимается к основному седлу 6, т.е. обеспечивается герметичность устройства при избыточном давлении в колонном пространстве, а после сброса давле- ния пластовый флюид воздействует на шар 4 и прижимает его к дополнительному посадочному седлу 11, деформирует его и через опорную шайбу 10 сжимает пружину 5. Создается жесткая опора дополнительному посадочному седлу 11, состоящая из опорной шайбы 10 и пружины 5, к которому шар 4 плотно прижимается, обеспечивая герметичность устройства при избыточном давлении за колонной в период загустевания и твердения цементного раствора, когда в заколонном пространстве еще не сформировалась прочная структура цементного камня, и при дальнейшем процессе уплотнения и твердения цементной массы.

Формула изобретения Устройство для цементировния скважин, включающее трубчатый корпус с боковыми отверстиями, в которых установлены полые пальцы с обратными клапанами в виде шара с пружиной и основного седла, и фильтрующий элемент, закрепленный на корпусе, отличающееся тем. что, с целью упрощения конструкции и повышения качества цементирования, оно снабжено эластичным кольцом с коническим отверстием, обращенным меньшим диаметром отверстия к оси устройства, и опорной шайбой, размещенной между пружиной и шаром, а эластичное кольцо установлено между шаром и корпусом, причем эластичное кольцо выполнено с дополнительными посадочными седлами на его боковых поверхностях, а боковые отверстия корпуса - ступенчатыми с уменьшением диаметров ступеней от оси устройства к периферии.

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при цементировании обсадных полочек с отбором фильтрата с цементного раствора. Цель - упрощение конструкции устройства и повышение надежности цементирования. Устройство включает корпус 1 с боковыми отверстиями 2, в которых установлены полые пальцы 3 с обратными клапанами в виде шара (Ш) 4 с пружиной 5 и основного седла 6. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен фильтрующий элемент 7 Между Ш 4 и корпусом 1 установлено эластичное