Устройство для обратного цементирования обсадных колонн Советский патент 1978 года по МПК E21B33/14 

1

Изобретение относится к технике цементирования нефтяных и газовых скважин.

Известен способ обратного цементирования, который предусматривает наличие фильтра, установленного в заданном интервале обсадной колонны и закупорку его наполнителем, вводимым Б первую порцию цементного раствора 1.

Недостатками этого способа являются необходимость проведения специальных работ по открытию обратного клапана, который не позволяет осуществить обратную циркуляцию, а также опасность преждевременного закупоривания фильтра частицами горной породы во время спуска колоннь и промывки скважины.

Наиболее близким решением из известных является устройство для обратного цементирования скважин, которое состоит из перфорированного патрубка, направляющего бащмака со вспомогательным обратным клапаном и основного обратного клапана, выполненного в виде подвижного поршня с головкой под овершот и первоначально закрепленного на срезаемых штифтах 2.

Недостатком указанного устройства является необходимость спуска овершота с прибором ца кабеле, что требует затрат времени и применения специального оборудования. Кроме того, при цементировании глубоких скважин существует опасность обрыва каротажного кабеля при перемещении оверщотом обратного клапана вверх вследствие заклинивания его корпуса (из-за неточности изготовления, овальности обсадных труб, наличия твердых частиц в застойной зоне над клапаном и др.), что приведет к иарущению работы устройства.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства.

Это достигается тем, что продавочная пробка выполиена полой, снабжена в нижней части толкателем, а фильтр установлен в верхней части пробки.

На чертеже изображено устройство для обратного цементирования обсадных колонн, продольный разрез.

Устройство имеет корпус 1 с кольцом - «стоп 2. кольцом - «стоп 2 и упорным кольцом 3 зажаты разрезные пружинные шайбы 4 и резиновое седло 5, которое служит для посадки на него шара 6. В нижней части корпуса 1 находится клетка 7. Кольцо - «стоп 2 имеет проточку, в которую вставлено разрезное пружинное кольцо-фиксатор 8. Обратный клапан крепится на обсадной колонне 9. Нробка снаблчепа толкателем 10 и фильтром 11, между которыми находится тарированная диафрагма 12. Но всей длине нижней части толкатель 10 имеет щели для беспрепятственного прохода жидкости, а в верхней части имеет кольцевую проточку для ограничения перемещения пробки с помощью кольца- фиксатора 8. На нижнюю часть фильтра с помощью втулок 13 и нажимной гайки 14 крепятся резиновые манжеты 15, а в верхней части сделаны отверстия 16.

Устройство работает следующим образом.

В скважину по обычной технологии опускают обсадную колонну 9 с обратным клапаном и промывают ствол. Затем вставляют пробку и продавливают к бащмаку, где она толкателем открывает обратный клапан, отодвигая шар 6 от седла 5, и стопорится кольцом-фиксатором 8. При посадке пробки давление на насосах повышается, разрушается диафрагма 12, и устройство принимает рабочее положение. Цементный раствор, в первую порцию которого добавлен наполнитель, закачивают в затрубное пространство. Подойдя к фильтру 11, наполнитель перекрывает отверстия 16 в нем. Циркуляция при этом прекращается, что свидетельствует об окончании процесса обратного цементирования.

Основным преимуществом изобретения является высокая надежность работы устройства за счет исключения применения каротажного кабеля для передачи осевых усилий, что особенно важно в глубоких скважинах. Экономическая эффективность устройства заключается в значительном упрощении процесса цементирования и снижении затрат времени и средств на его производство.

Формула изобретения

Устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее обратный клапан, продавочную пробку и фильтр, перекрываемый наполнителем, отличающееся тем, что, с целью цовыщения надежности в работе устройства, продавочная цробка выполнена полой, снабжена в нижней части толкателем, а фильтр установлен в верхней части пробки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №248589, кл. Е 21В, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР №261313, кл. Е 21В, 1970.