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

со

О

Јь

ся ел о

со

Изобретение относится к нефтегазодо- ывающей промышленности и может быть спользовано при цементировании обсадных колонн в скважине.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства пуем активации прокачиваемого раствора оличэстотными колебаниями внутри обадной колонны и в затрубном пространстве.

На чертеже изображено предлагаемое стройство, продольный разрез.

Устройство, установленное в обсадной колонне 1, включает в себя цементировочную пробку 2, в которой размещен механизм возбуждения колебаний, состоящий из кулачков-прерывателей 3, образующих вихревую камеру 4 и пружины 5. Кулачки 3 становлены с возможностью взаимодействия со стенками обсадной трубы 1 по направляющей втулке 6, размещенной в цементировочной пробке 2. В цементировочной пробке выполнены центральный канал 7, радиальные отверстия 8 и пазы 9, образующие со стенкой трубы боковые ка- налы для прохода прокачиваемого раствора в момент сжатия кулачков. В нижней части цементировочной пробки 2 выполнено сопло-излучатель 10, с которым сообщаются центральный канал 7 и радиальные отверстия 8.

Устройство работает-следующим образом./ ..: . : - .......

После спуска обсадной колонны устройство устанавливается внутри колонны 1 без какой-либо фиксации. При промывке раствора или закачке буферной жидкости жидкость, проходя по центральному гидравлическому каналу 7 через вихревую камеру 4, генерирует акустические колебания, которые передаются проходящей жидкости, поступающей в сопло-излучатель 10, а также по кулачкам 3 обсадной колонне 1. При повышении давления повышается скорость истечения жидкости и подпружиненные кулачки 3 сжимаются, при этом через пазы 9 и отверстия 8 в сопло-излучатель 10 проходит порция жидкости. Таким образом в сопле-излучателе 10 происходит наложение акустических колебаний с центрального канала 7 и низкочастотных импульсов с радиальных отверстий 8 с последующим распространением уже поличастотных колебаний .по прокачиваемой жидкости.

При прохождении жидкости по пазам 9 и отверстиям 8 сила трения между пробкой 2 и обсадной колонной 1 уменьшается и пробка страгивается с места. Кулачки 3, сжимаясь, уменьшают обьем вихревой камеры 4 и сечение центрального канала 7. Под действием сжатой пружины 5 и гидравлических сил в центральном канале 7 кулачки 3 возвращаются в первоначальное положение

(фиг.1), прерывая поток жидкости в радиальных отверстиях 8 с одновременным ударным воздействием на стенку обсадной колонны 1 и кратковременной остановкой. Таким образом в обсадной колонне происходит чередование ударного и кратковременного акустического воздействия.

В дальнейшем цикл повторяется снова,

устройство движется в импульсном режиме. Дойдя до стол-кольца, оно останавливается,

продолжая генерировать поличастотные колебания до получения сигнала Стоп, т.е. до окончания процесса цементирования.

Таким образом, предлагаемое устройст-. во за счет генерирования как низкочастотных так и высокочастотных колебаний повышает качества и физико-реологические свойства прокачиваемого раствора, возбуждает в обсадной колонне и в затрубном пространстве за ней поличастотные колебания

и как следствие позволяет повысить качество цементирования и увеличить срок эксплуатации скважины.

Формула изобретения Устройство для цементирования обсадных колонн включающее цементировочную пробку, связанную с механизмом возбуждения колебаний, о тли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе устройства путем активации прокачиваемой жидкости поличастотными колебаниями,механизм возбуждения колебаний

размещен в цементировочной пробке и выполнен в виде подпружиненных кулачков- прерывателей, образующих вихревую

камеру и установленных с возможностью взаимодействия с внутренней стенкой обсадной колонны, при этом в цементировочной пробке выполнены пазы, образующие с BHytpeHH стенкой обсадной колонны боковые каналы, гидравлический канал с соплом-излучателем размещенной ниже, последнего и радиальные отверстия в нижней части гидравлического .канала, связывающие пазы с соплом-излучателем.

Использование: при цементировании обсадных колонн для повышения эффективности цементирования путем активации. прокачиваемого раствора поличастотными колебаниями внутри обсадной колонны и в затрубном пространстве. Сущность изобретения: устройство включает цементировочную пробку 2, в которой размещен механизм возбуждения колебаний, состоящий из кулачков-прерывателей 3, образующих вихревую камеру 4, и пружины 5. В цементировочной пробке выполнены центральный канал 7, радиальные отверстия 8 и Пазы 9, образующие боковые каналы. В нижней части пробки выполнено сопло-излучатель 10. При прохождении жидкости через вихревую камеру генерируются акустические колебания, приводятся в движение кулачки. В сопле-излучателе .10 происходит наложение акустических колебаний и низкочастотных импульсов через радиальные отверстия 8. Происходит чередование ударного и кратковременного акустического еоздействия. 1 ил. СО с