Устройство для цементирования скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для цементирования обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.

Известно устройство для цементирования скважин, содержащее бакелитовые лопасти, установленные в муфте обсадной колонны. Недостатком этого устройства является невозможность обработки застойных зон бурового раствора в кавернозной части ствола скважины.

Наиболее близким к данному устройству, принятым за прототип, является устройство для цементирования скважин, включающее корпус с эксцентриковым кулачком, Недостатком устройства является некачественное цементирование из-за эксцентричного расположения колонны после прекращения ее вращения, невозможность применения при цементировании глубоких наклонных скважин из-за возникновения критических знакопеременных изгибающих

усилий и недостаточная эффективность обработки больших каверн.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Указанная цель достигается за счет улучшения условий разрушения застойных зон бурового раствора и более полного вытеснения и замещения его цементным раствором. Узел возбуждения выполнен в виде турбины с вмонтированными в нее вращающимися телескопическими кулачками с наклонными лопатками, которые расположены под углом от радиальных осей, корпус выполнен с синусоидальной пятой, при этом турбина имеет несущую и скользящие шаровые опоры, несущая опора расположена на синусоидальной пяте.

На фиг. 1 показано схематическое изображение устройства; на фиг, 2 показана компоновка обсадной колонны с предлагаемым устройством на фиг. 3 - телескопический кулачок.

VI

00 О

О

о XI

Устройство для цементирования скважин (фиг. 1) содержит корпус 1 с синусоидальной пятой 2,закрепленной на обсадной трубе 3 между муфтами 4. На синусоидальной пяте корпуса 1 находится шаровая опора 5 корпуса турбины 6. На корпусе турбины 6 расположены лопасти 7 и вмонтированы телескопические кулачки 8. На кулачках расположены наклонные лопатки 9. Турбина для центровки снабжена дополнительными скользящими шаровыми опорами 10. На фиг. 2 показана компановка обсадной колонны 11с применением устройства в кавернозной части ствола скважины. Сверху и снизу устройства 12 установлены центрато- ры 13.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно его монтируют на обсадной колонне 11, зажимая корпус 1 между муфтами 4, выше и ниже устройства 12 предусматривается применение центраторов 13. При прокачке через обсадную колонну промывочной жидкости, и цементного рас0

5

0

5

твора, под действием выходящего гидравлического потока в заколонном пространстве, турбина 6 вращается, периодически перемещаясь под действием центробежной силы телескопические кулачки выдвигаются, увеличивая радиус воздействия на застойную зону в каверне, причем наклонные лопатки 9 кулачка вращают его вокруг своей оси под действием сил сопротивления жидкости вращению кулачка вокруг оси турбины и движения восходящего гидравлического потока, что вызывает интенсивную турбулизацию застойной зоны в каверне как в радиальном, так и в продольном направлении.

Устройство позволяет разрушать застойные зоны бурового раствора и вытеснять промывочную жидкость из больших каверн за счет увеличения радиуса воздействия при вращении с одновременными продольными колебаниями турбины с вращающимися телескопическими кулачками, что в целом обеспечивает более качественное цементирование колонн в кавернозных участках ствола скважины.

Изобретение предназначено для цементирования обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. Цель изобретения улучшение условия разрушения застойных зон. Для этого узел возбуждения выполнен в виде турбины с вмонтированными в нее вращающимися телескопическими кулачками с наклонными лопатками. Последние расположены под углом от радиальных осей. Корпус устройства выполнен с синусоидальной пятой. Причем турбина имеет несущую и скользящие опоры. Несущая опора расположена на синусоидальной пяте. Наклонные лопатки кулачка вращают его вокруг своей оси под действием сил сопротивления жидкости вращению кулачка вокруг оси турбины и движения восходящего потока. Это вызывает интенсивную турбу- лизацию застойной зоны. 3 ил. ел с

Формула изобретения Устройство для цементирования сква- жин. содержащее корпус, установленный на колонне труб, и узел возбуждения колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет улучшения условий разрушения застойных зон бурового раствора и более полного вытеснения и замещения его цементным раствором, узел возбуждения выполнен в виде турбины с вмонтированными в нее вращающимися телескопическими кулачками с наклонными лопатками, которые расположены под углом от радиальных осей, а корпус выполнен с синусоидальной пятой, при этом турбина имеет несущую и скользящие шаровые опоры, несущая опора расположена на синусоидальной пяте.

Фиг.З