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

рвоих концах. Внутри корпуса 1 установлен кожух 4 с радиальными цементировочными отверстиями В, рядом радиальных отверстий А, В, Г и осевыми пазами Л, которые сообщаются с рядом радиальных отверстий А. Кожух 4 неподвижно закреплен на ниппеле 3 штифтовым соединением 5. Между корпусом 1 и кожухом 4 в верхней части кольцевого пространства К установлена перекрывающая втулка 6, включающая фиксатор 7. Втулка 6 выполнена с радиальными цементировочными отверстиями Е и закрытой проточкой Д, которые сообщаются с рядом радиальных отверстий А кожуха 4 через его. пазы Л. От случайных перемещений в кольцевом пространстве К, в частности, при сборке, перекрывающая втулка 6 зафиксирована на кожухе 4 штифтом 8. В проходном канале кожуха 4 установлены втулка 9 с посадочным седлом под цементировочную пробку, фиксируемая на кожухе срезным элементом 10 и втулка 11 с посадочным седлом под перекрывающую пробку, соединенная с кожухом 4 резьбовым соединением;

-Устройство входит в компоновку обсадной колонны (на чертеже не показана) и устанавливается на заданную глубину.

Устройство работает следующим образом. После спуска обсадной колонны производится цементирование первой ступени от забоя до устройства. Цементирование первой ступени производится обычным способом с использованием нижней цементировочной пробки или без нее.

После окончания цементирования первой ступени в колонну сбрасывается перекрывающая пробка 12 (фиг. 1), которая, опираясь на седло втулки 11, перекрывает проходной канал колонны. В верхней части обсадной колонны над перекрывающей пробкой 12 создается избыточное давление, которое через радиальные отверстия Б кожуха 4, проточку Д и пазы Л передается на ; верхний торец перекрывающей втулки 6. При небольшом избыточном давлении перекрывающая втулка 6 (фиг. 2) срезает штифт 8 и вместе с фиксатором 7 опускается вниз до сообщения радиальных цементировочных отверстий Е с аналогичными отверстиями В корпуса 1 и кожуха 4. Над перекрывающей втулкой 6 образуется кольцевая полость М, которая после достижения герметичного контакта верхней части перекрывающей втулки 6 с кожухом 4 становится гидравлически замкнутой. Вследствие этого перекрывающая втулка б удерживается от дальнейшего движения вниз1. Через радиальные цементировочные отверстия Е и В

производится промывка скважины выше устройства (второй ступени) и ее цементирование. В заключительной части цементирования второй ступени верхняя

цементировочная пробка 13 (фиг. 3) опускается на посадочное седло втулки 9 и после среза штифтов 10 вместе с втулкой 9 доходят до упора в нижнюю втулку 11, перекрывая отверстие В кожуха 4. Через

открывшееся отверстие А кожуха 4 жидкость поступает в цилиндрическую полость М, создавая избыточное давление над перекрывающей втулкой 6, которая перемещается вниз до упора в ниппель 3 и удерживается

фиксатором 7. После окончания цементирования второй ступени пробки 12, 13, втулки 9 и 11 разбуриваются. Перекрывающая втулка 6 остается уравновешенной независимо от колебания давления внутри колонны и за ней.

Формула изобретения Устройство для ступенчатого цементирования скважин, включающее корпус с радиальнымицементировочнымиотверстиями, установленный внутри него кожух с радиальными цементировочными отверстиями, рядом радиальных отверстий и посадочным седлом под пробку в проходном канале, размещенную в кольцевом пространстве между корпусом и кожухом, перекрывающую втулку с посадочным седлом под пробку, зафиксированную в проходном канале кожуха и перекрывающую

его ряд радиальных отверстий, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, перекрывающая втулка выполнена с радиальными цементировочными отверстиями и закрытой проточкой на внутренней поверхности, кожух имеет дополнительный ряд радиальных отверстий, размещенный между основным рядом радиальных отверстий и радиальными цементировочными отверстиями, и пазы на

наружной поверхности, которые гидравлически сообщены с закрытой проточкой перекрывающей втулки через дополнительный ряд радиальных отверстий кожуха при фиксированном положении перекрывающей

втулки, при этом последняя установлена с

возможностью гидравлического разобщения ее закрытой проточки от пазов кожуха при гидравлическом сообщении ее цементировочных отверстий с цементировочными отверстиями корпуса и кожуха, а полость под нижним торцом перекрывающей втулки сообщена с полостью проходного канала ко- / жуха под его посадочным седлом.

й-ЪШ

Использование: при цементировании скважин. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. Сущность изобретения: устройство включает корпус с радиальными цементировочными отверстиями. Внутри корпуса установлен кожух. Он выполнен с радиальными цементировочными отверстиями, рядом радиальных отверстий и посадочным седлом под пробку. Кожух образует с корпусом кольцевое пространство. В нем помещена перекрывающая втулка. Она зафиксирована в Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для ступенчатого цементирования скважин при креплении обсадных колонн. Целью изобретения является повышение надежности устройства. На фиг. 1 устройство показано в исходном положении; на фиг, 2 - после окончания цементирования первой ступени, посадки проходном канале кожуха и перекрывает его ряд радиальных отверстий. При этом перекрывающая втулка выполнена с посадочным седлом, радиальными цементировочными отверстиями и закрытой проточкой. Последняя выполнена на внутренней поверхности этой втулки. Кожух выполнен с дополнительным рядом радиальных отверстий. Он выполнен между основным рядом радиальных отверстий и радиальными цементировочными отверстиями. Кроме того, кожух имеет пазы на наружной поверхности. Они гидравлически сообщены с закрытой проточкой через дополнительный ряд радиальных отверстий кожуха. Это обеспечивается при фиксированном положении перекрывающей втулки. Сама перекрывающая втулка установлена с возможностью гидравлического разобщения ее закрытой проточки от пазов кожуха при сообщении ее цементировочных отверстий с одноименными отверстиями корпуса и кожуха. Полость под нижним торцом перекрывающей втулки сообщена с полостью кожуха под посадочным седлом. 3 ил. перекрывающей пробки и открытия цементировочных отверстий для промывки и цементирования второй ступени; на фиг. 3 - после окончания цементирования второй ступени и перекрытия цементировочных отверстий. Устройство для ступенчатого цементирования содержит Корпус 1, выполненный с радиальными цементировочными отверстиями В, включающий муфту 2 и ниппель 3 на ел с 00 о со ел CJ ел

9С9С081