Устройство для цементирования эксплуатационных колонн с фильтром Советский патент 1991 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для манжетного цементирования эксплуатационных колонн с фильтром.

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы при одновременном ускорении ввода скважин в эксплуатацию.

На фиг.1 показана нижняя часть эксплуатационной колонны с фильтром и предла- гаемым устройством для цементирования; на фиг,2 - предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.З - то же, после окончания цементирования.

Устройство устанавливается в эксплуа- тационной колонне 1, в нижней части кото- рой установлен фильтр 2, а выше его - герметизирующий узел 3, в данном случае пакер, а может быть и манжета. Выше фильтра 2 и пакета 3 устанавливается устройство 4 для цементирования 4 с помощью переводника 5. На нижнем конце колонны навернуто башмачное направление 6.

Устройствэ 4 состоит из корпуса 7, дополнительной втулки 8, установленной в кольцевом зазоре концентрично в корпусе 7, и втулки 9 с глухим дном. Корпус 7 имеет боковые окна 10 и кольцевую проточку 11 образующую внизу корпуса 7 уступ 12. Дополнительная втулка 8 имеет боковые окна 13 и в исходном положении зафиксирована в корпусе 7 с помощью узла фиксации в виде элементов 14. В корпусе 7 с кольцевым зазором размещена втулка 9, имеющая боковые окна 15, совмещенные в исходном положении с боковыми окнами 10 корпуса 7 и боковыми окнами 13 втулки 8. Наружный диаметр втулки 9 меньше внутреннего диаметра корпус 7 и фильтровой части 2 эксплуатационной колонны 1. В исходном положении втулка 9 зафиксирована во втулке 8 с помощью узла фиксации в виде срезных элементов 16. Втулка 9 имеет глухое дно 17.

Срезные элементы 14 и крепящие втулки 8 и 9 выбирают из условия первоначального среза элементов 14 после захода внутрь дополнительной втулки 9 упругой пробки 18 (например, при избыточном дав- лении 60 кг/см ). Элементы 16 разрушаются после опускания обеих втулок на уступ 12 и создания более повышенного избыточного давления по сравнению с давлением среза элементов 14(например, давления 90 кг/см ). т.е. усилие среза узла 14 фиксации дополнительной втулки 8 больше усилия среза узла 16 фиксации.

Герметичность устройства обеспечивается наличием уплотнений 19, установленных

в зазоре между втулкой 9 и корпусом 7 и между втулками 8 и 9.

Устройство работает следующим образом,

Компоновку эксплуатационной колонны производят обычным образом как и всех известных с манжетным способом цементирования. В качестве герметизирующего узла 3 может быть применен пакер или манжета (в зависимости от геолого-технических условий скважины и состояния продуктивного пласта).в

В процессе спуска обсадной колонны через совмещенные окна 10, 13 и 15 происходит долив ее (вернее самозаполнение). При необходимости с целью регулирования скорости долива в нижней части втулки 9 может быть установлено дросселирующее устройство.

После окончания спуска эксплуатационной колонны в скважину производят промывку скважины и герметизацию затрубного пространства с помощью узла 3 (если пакет механического действия, то созданием на него сжимающей нагрузки).

Окончив герметизацию затрубного пространства, в обсадную колонну 1 закачивают буферную жидкость и цементный раствор. Откачав цементный раствор, в колонну помещают упругую пробку 18 и про- давливзют ее буровым раствором. Как только пробка дойдет до верхнего торца втулки 9, она останавливается и заходит внутрь втулки 9 при создании некоторою избыточного давления (например, 20 кг/см2). При создании расчетного избыточного давления (60 кг/см ) штифты срезаются и втулки 8 и 9 опускаются дс посадки втулки 8 на уступ 12. При этом боковые отверстия 10 корпуса 7 герметично перекрываются. Продолжая закачивать в колонну 1 продавочную жидкость, создают расчетное давление для среза элементов 16 После элементов 16 втулка 9 выходит вместе , разделительной пробкой 18 из подвижной втулки 8 и падает через фильтр 2 вниз эксплуатационной колонны (так как диаметр втулки 8 несколько больше внутреннего диаметра корпуса 7 и эксплуатационной колонны - фильтра 2).

В результате после окончания цементирования фильтр 2 остается открытым и можно приступить сразу с вызову притока из продуктивного пласта, против которого установлен фильтр 2.

В случае необходимости углубления скважины ниже фильтра 2 втулка 8 и 9 вместе с зашедшей в нее пробкой 18 разбуривают (для облегчения этих работ втулки 8 и

9 делают из легко разбуриваемого металла чугуна, сплава Д16Т и др )

Формула изобретения Устройство для цементирования эксплуатационных колонн с фильтром, содержащее полый корпус с боковыми отверстиями, кон- центрично размещенную в нем с кольцевым зазором втулку с глухим дном и узлом фиксации, и узел герметизации затрубного пространства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы при одновременном ускорении ввода скважины в эксплуатацию, оно снабжено установленной

в кольцевом зазоре дополнительной втулкой с боковыми окнами и узлом фиксации относительно корпуса, при этом втулка с глухим дном выполнена с боковыми отвер стиями, в исходном положении зафиксиро вана относительно дополнительной втулки и ее боковые отверстия совмещены с боковыми отверстиями корпуса и дополнительной втулки, а усилие среза узла фиксации втулки с глухим дном больше усилия среза узла фиксации дополнительной втулки, причем наружный диаметр втулки с глухим дном меньше внутреннего диаметра корпуса.

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - повышение надежности в работе при одновременном ускорении ввода скважины в эксплуатацию. В кольцевом зазоре установлена дополнительная втулка 8 с боковыми окнами 13 и узлом фиксации относительно корпуса. Устройство имеет втулку с глухим дном 9, выполненную с боковыми окнами, в исходном положении эта втулка зафиксирована относительно втулки 8 и ее боковые окна совмещены с боковыми окнами 10 корпуса 7 и окнами 13 втулки 8. Усилие среза узла фиксации втулки с глухим дном 9 больше усилия узла фиксации втулки 8. Наружный диаметр втулки с глухим дном меньше внутреннего диаметра корпуса 7. После окончаний цементирования фильтр остается открытым и можно приступить сразу к вывозу притока из продуктивного пласта. 3 ил. о ел & Ј