Составная цементировочная пробка Советский патент 1993 года по МПК E21B33/16 

...; Изобретение относится к цементированию скважин,

Целью изобретения является повышение надежности работы составной цементировочной пробки.

: Установка пальцев в верхней части эластичной манжеты нижней пробки с возможностью продольного смещения позволяет использовать эту возможность для того, чтобы надежно убрать пальцы внутрь пробки; а не срезать их давлением. Реализация этой возможности обеспечивается соединением между собой концов пальцев, например.

стержнем, который создает условие механического взаимодействия с головной частью верхней пробки при ее посадке в нижнюю пробку. Прогиб и втягивание стержня верхней пробкой в центральный осевой канал нижней пробки влечет за собой втягивание пальцев внутрь пробки и ее освобождение от зависания на пальцах в обсадной колонне. Установка на наружных концах пальцев ограничителя перемещения не дает выпасть из пробки пальцам, а также предотвращает продавливание верхней пробки через проточный центральный осевой канал в нижней

Х|

ю

00

|Sw

00

45.

пробке. Коническое углубление в резиновой головной части верхней пробки, выполненное снаружи по центральной оси пробки, обеспечивает фиксацию головной части верхней пробки, так как кромка такого отверстия расширяется при посадке на .стержень, который несколько вдавливается в резиновую кромку и обхватывается ею, чем предотвращается прохождение пробки мимо стержня.

Выполнение верхней и нижней пробок цельнорезиновыМи повышает надежность прохождения пробки в обсадных колоннах, повышает технологичность и эргономич- ность конструкции пробок/Наличие в верхней части пробке глухого осевого канала с дном между нижней манжетой и коническим углублением обуславливает перенос движущей силы перепада давления в головную часть пробки, Это, с одной стороны, обеспечивает устойчивое ведение пробки в обсадной колонне. С другой стороны, достигается центровка верхней пробки и соосное вхождение ее головной части в нижнюю пробку, а после посадки на стержень исключается продольный перекос пробки, обеспечивается устойчивое прогибание стержня вглубь центрального канала и надежное втягивание пальцев в тело пробки.

Таким образом достигается повышение надежности работы составной цементировочной пробки.

.На фиг, 1 показана составная цементировочная пробка; на фиг. 2.- сечение А-А на фиг, 1,

Пробка включает верхнюю и нижнюю цементировочные пробки. Верхняя пробка 1 имеет коническую поверхность в головной части 2, в которой снаружи по центральной оси выполнено коническое углубление 3, ограниченное кромкой 4, и имеется центральный осевой канал 5, дно которого расположено в головной части пробки между нижней манжетой и коническим углублением. Нижняя пробка 6 выполнена с проточным центральным осевым каналом 7, который в кормовой части пробки имеет коническую поверхность 8, ответную конической поверхности головной части верхней пробки. В верхней части нижней пробки выполнены сквозные отверстия 9, в которые вставлены пальцы 10. Внутренние концы пальцев соединены между собой связкой (стержнем, проволокой) 11. а на наружных концах пальцев имеются ограничители перемещения 12. Количество пальцев может быть два и больше.

Составная цементировочная пробка работает следующим образом.

Нижнюю пробку 6 устанавливают на пальцах 10 в устье обсадной колонны (хвостовика), которую спускают в скважину с помощью бурильной колонны. Закачивают в

колонну цементный раствор, который продавливает в заколонное пространство с помощью продавочной жидкости. Между цементным раствором и продавочной жидкостью устанавливают верхнюю пробку 1

для разделения раствора и жидкости в бурильной колонне. При этом движущая сила перепада давления, будучи приложенной к дну канала 5 в головной части пробки, обеспечивает устойчивое, без перекосов движе5 ние верхней пробки 1 в бурильной колонне 1 и ее соосное вхождение головной частью 2 в кормовую часть 8 проточного канала 7 нижней пробки 6, имеющую ответную поверхность. После посадки на стержень 11.

0 верхней пробки кромкой 4 конусного отвер- стия 3 происходит некоторое расширение кромки 4 с вдавливанием в нее стержня 11, который в результате сцепляется с верхней пробкой 1. Дальнейшее движение пробки 1

5 приводит к прогибанию стержня 11 и его втягиванию вглубь канала 7.

Одновременно внутрь тела пробки 6 через отверстия 9 втягиваются пальцы 10 и пробка освобождается от зависания в устье

0 обсадной колонны. При этом ограничители перемещения 12 удерживают пальцы 10 и стержень 11 от выпадания, а также предотвращает возможность продавливания верхней пробки 1 через проточный канал 7. в

5 нижней пробки 6. После втягивания пальцев 10 и освобождения нижней пробки б происходит совместное движение верхней 1 и нижней 6 пробок в обсадной колонне с надежным разделением цементного раство0 ра и продавочной жидкости.

Таким образом, обеспечивается надежная работа пробки, обуславливающая повышение качества цементирования скважин. Фо р м у л а и з.о б ре те ни я

5 1. Составная цементировочная пробка, включающая верхнюю пробку с конической поверхностью головной части и нижнюю пробку с ответной поверхностью проточного центрального осевого канала и установ0 ленные осесимметрично пальцы для фиксации нижней пробки в обсадной колонне, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы, пальцы для фиксации нижней пробки в обсадной колон5 не установлены в верхней части эластичной манжеты нижней пробки с возможностью продольного смещения, соединены между собой внутренними концами и имеют на наружных концах ограничители перемещения, при этом в головной части верхней пробки

снаружи по центральной оси выполнено коническое углубление..

2. Пробка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она выполнена цельнорезиновой.

при этом в верхней пробке выполнен глухой осевой канал с дном между нижней манжетой и коническим углублением.

Использование: для цементирования обсадных колонн, спускаемых секциями, и потайных обсадных колонн. Сущность изо бретения: составная цементировочная пробка включает верхнюю и нижнюю цементировочные лробки. Верхняя цементировочная пробка имеет коническую поверхность в головной части, в которой снаружи по центральной оси выполнено коническое углубление, ограниченное кромкой, и имеется центральный осевой канал, дно которого расположено в головной части пробки между нижней манжетой и коническим углублением. Нижняя пробка выполнена с проточным центральным осевым каналом, который в кормовой части пробки имеет коническую поверхность, ответную конической поверхности головной части верхней пробки. В кормовой части нижней пробки выполнены сквозные отверстия, в которые вставлены пальцы. Внутренние концы пальцев соединены между собой стержнем, а на наружных концах пальцев имеются ограничители движения. Составная цементировочная Пробка выполнена цель- норезиновой. Такое выполнение составной цементировочной пробки позволяет повысить ее эксплуатационную надежность. 1 з, п. ф-лы, 2 ил.