Обратный клапан для цементирования обсадных колонн Советский патент 1991 года по МПК E21B33/14 E21B34/06 

размещено посадочное седло 5 под Э 4, а в нижней части К 1 - обтекатель 6 из диамагнитного материала. В полости 7 обтекателя 6 с возможностью вращения установлен нижний магнит 8. С нижним торцом Э 4 жестко соединен верхний магнит 9. Иод обтекателем 6 установлен магнитный стержень (МС) 10 с возможностью осевого перемещения и связан гибкой тягой 11с магнитом 8. В верхнем положении МС 10 гибкая тяга соединена с верхним торцом магнита 8, а близлежащие торцы магнитов 8 и 9 имеют разноименные полюса. В момент закачивания цементного раствора Э 4 находится в нижнем положении и не препятствует циркуляции жидкости за счет притязания между разноименными полюсами магнатов

8и 9 и отрицательной плавучести Э 4 в буровом растворе. При достижении ферромагнитным порошком МС 10 порошок накапливается на МС 10, увеличивая его

массу. Опускаясь вниз, МС 10 поворачивает на 180° магнит 8. Между магнитами 8 и

9возникает отталкивающая сила, а Э 4 поднимается вверх за счет положительной плавучести в цементном растворе. Садясь на посадочное седло 5, Э 4 прекращает циркуляцию. Рост давления свидетельствует об окончании процесса цементирования. 2 ил,

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для цементирования обсадных колонн обратным способом. Цель - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования В корпусе (К) 1 на его внутренней поверхности размещены ребра 2, образующие канал 3. Внутри К1 с возможностью осевого перемещения установлен запорный элемен г (Э) с положительной плавучестью в цементном растворе. В верхней части К1 О ел чэ о ю о Фиг. 1

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и используется при цементировании обсадных колонн обратным способом.

Цель изобретения -- повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования.

На фиг. 1 представлен обратный клапан в момент закачивания раствора; на фиг. 2 - положение частей клапана после окончания процесса цементирования.

Обратный клапан для цементирования обсадных колонн включает полый корпус 1 с размещенными на ею внутренней поверхности ребрами 2, образующими каналы 3, запорный элемент 4, установленный с возможностью осевого перемещения и обладающий положительной плавучестью в цементном растворе, посадочное седло 5 под запорный элемент 4 и обтекатель б, установленный в нижней части корпуса 1. Обтекатель 6 выполне н из диамагнитного материала и имеет попость 7, в которой с возможностью вращения установлен нижний магнит 8. Верхний магнит 9 жестко соединен с нижним торцом запорного элемента 4. Магнитный стержень 10 размещен под обтекателем 6 и имеет возможность осевого перемещения, причем в верхнем положении магнитного стержня 10 гибкая тяга 11 соединена с последним и с верхним торцом нижнего магнита 8, а близлежащие торцы нижнею 8 и верхнего 9 магнитов имеют разноименные полюса.

Устройство работает следующим образом.

При цементировании обратным способом обратный клапан присоединяют к низу обсадной, колонны и спускают в скважину, Восстанавливают обра гную циркуляцию бурового раствора. Так как плотность запорного элемента 4 больше плотности бурового раствора, то он находится в нижнем положении на обтекателе 6. Благодаря тому, что

верхний 9 и нижний 8 магниты обращены друг к другу разноименными полюсами, запорный элемент 4 прочно удерживается в нижнем положении и трение движущегося раствора не сможет его поднять вверх.

После подготовительных работ в зако- лонное пространство начинают закачивать цементный раствор, в первую порцию которого добавлен ферромагнитный порошок 12. При заполнении заколонного пространства цементным раствором его первая порция перетекает в обсадную колонну м достигает магнитного стержня 10. Магнитные силы притягивают к себе ферромагнитный порошок и он оседает на магнитном

стержне 10. Вес магнитного стержня 10 в результате этого увеличивается и преобладает над силой притяжения магнитов 8 и 9. Поэтому нижний магнит 8 поворачивается на оси на 180° и магнитный стержень Юперемещается вниз. Нижний магнит 8 в этом случае обращен к верхнему магниту 9 одноименным полюсом. Запорный элемент 4 ос вобождается, отталкивающая сила магнитов 8 и 9, а также то, что запорный

элемент 4 обладает положительной плавучестью в цементном растворе, способствует движению его вверх до посадки на седло 5 (фиг. 2). Таким образом, циркуляционная система закрывается, давление в ней увеличивается, что является сигналом об окончании процесса обратного цементирования скважины.

Формула изобретения Обратный клапан для цементирования

обсадных колонн, включающий полый корпус с размещенными на его внутренней поверхности ребрами, образующими циркуля- ционные каналы, запорный элемент, установленный возможностью осевого перемещения и обладающий положительной плавучестью в цементном растворе, посадочное седло под запорный элемент и обтекатель, установленный в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности получения сигнала об окончании цементирования, он снабжен верхним магнитом, жестко соединенным с нижним торцом запорного эле0

мента, нижним магнитом, магнитным стержнем и гибкой тягой, при этом обтекатель выполнен из диамагнитного материала и имеет полость, в которой с возможностью вращения установлен нижний магнит, магнитный стержень размещен под обтекателем и установлен с возможностью осевого перемещения, причем в верхнем положении магнитного стержня гибкая тяга соединена с последним и с верхним торцом нижнего магнита, а близлежащие торцы верхнего и нижнего магнитов имеют разноименные полюса,