Клапан для цементирования скважин Советский патент 1978 года по МПК E21B33/13 E21B33/14 

1

Известны устройства для ступенчатого цементирования скважин, включающие двухстенный корпус и нодвижную втулку, перекрывающую отверстия в корпусе 1 . Однако известные устройства не обеспечивают надежной герметизации обсадной колонны.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является клапан для цементирования скважин, включающий двухстенный цилиндрический корпус с впускными и выпускными отверстиями и размещенную между стенками корпуса кольцевую перегородку с отверстиями, перекрываемыми фильтрующими обратными клапанами 2.

Недостаток этого клапана - ненадежность работы при цементировании скважин растворами с крупнодисперсными наполнителями.

Цель изобретения - повыщение надежности работы клапана при цементировании с крупнодисперсным наполнителем.

Это достигается тем, что в предлагаемом клапане, фильтрующий обратный клапан выполнен в виде сминающегося рукава переменного сечения, армированного разрезными кольцами.

На фиг. 1 дана схема предложенного клапана; на фиг. 2 - фильтрующий клапан при

прокачке цемента; на фиг. 3 - фильтрующий клапан, перекрывщий клапанное отверстие.

Клапан для цементирования скважин включает двухстенный корпус 1 с внутренней

2 и-внещней 3 стенками, образующими полость, в которой установлена кольцевая перегородка 4 с отверстиями 5. В перегородке закреплен нижний конец рукава 6, выполненного из сминаемого фильтрующего материала, например фильтромиткаля. Рукав б

выполнен с переменным сечением идля надежности армирован разрезными пружинящими кольцами 7.

При двухступенчатом цементировании клапан работает следующим образом.

Клапан располагают в обсадной колонне так, что после спуска последней он устанавливается в нижней части интервала цементирования.

Первую ступень цементирования проводят с применением продавочной пробки, не

разрушающей пальцы 8. По окончании первой ступени цементирования в колонну опускают пробку, которая доходит до пальцев 8 и при повыщении давления над нею срезает их. Цементный раствор через освобожденвые отверстия 9 и отверстия 5 в перегород ке 4 поступает в рукав 6 и далее в кольцевую полость, из которой через отверстия 10 выходит в затрубное пространство.

Благодаря свойствам материала, из которого он изготовлен, рукав 6 свободно пропускает крупподисперсный наполнитель, в том числе частички слежавшегося цемента. По окончании продавки цемента под действием перепада давлений в затрубном пространстве и в колонне труб рукав 6 складывается и перекрывает отверстия 5, при этом кольца 7 укладываются одно в другое и исключают возможность выдавливания рукава 6 в отверстия 5.

В результате фильтрации через материал рукава б происходит уплотнение и частичное обезвоживание цементного раствора над перегородкой 4, из-за чего его сопротивляемость гидравлическому давлению повышается в 10-15 раз.

Для повышения пропускной способности клапана ниже отверстия 9 можно установить вторую кольцевую перегородку с клапанным рЗкавом, а в корпусе выполнить дополнительные отверстия, аналогичные отверстиям 10.

Формула изобретения Клапан для цементирования скважин, включаюший двухстенный цилиндрический корпус с впускными и выпускными отверстиями и размещенную между стенами корпуса кольцевую перегородку с отверстиями и фильтрующими обратными клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы при цементировании с крупнодисперсным наполнителем, фильтрующий обратный клапан выполнен в виде сминающегося рукава переменного сечения, армированного разрезными кольцами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Мищевич В. И. и др. Справочник инженера по бурению. М., «Недра, 1973, с.416.

2.Заявка № 2098370, кл.Е21В 33/12, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2

la

3

f

7-.