Устройство для крепления кавернозных участков ствола скважины Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАВЕРНОЗНЫХ УЧАСТКОВ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

1

Изобретение относится к проводке нефтяных, газовых и других скважин, а именно к креплению обсадных колонн в кавернозных участках ее ствола, особенно в интервале залегания калийно-магниевых солей, обладающих высокой пластичностью и раство- j римостью в промывочной жидкости на водной основе.

Известно устройство для крепления обсадных колонн в скважине, содержащее корпус со съемной отбойной шайбой и два коаксиально расположенные патрубка с радиаль- ю ными отверстиями 1.

Недостатком этого устройства является то, что течение тампонажного раствора в затрубном пространстве, например, из-за несоосности колонны в скважине, может происходить односторонне и не обеспечит полного вытеснения промывочной жидкости из каверны.

Наиболее близким к изобретению по техническому рещению является устройство 20 для крепления кавернозных участков ствола скважины, содержащее корпус с наружным и внутренним патрубками и радиальными отверстиями в них и эластичные рукава 2.

Недостаток данного устройства заключается в том, что не обеспечивается полное вытеснение про.мывочной жидкости из каверн, кроме того, в данном случае цементный камень ничем не защищается от коррозионного разрушения в отложениях калийномагниевых солей.

Целью изобретения является повышение надежности цементирования каверн за счет предотвращения коррозионного разрушения в отложениях калийно-магниевых солей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подвижной втулкой, прикрывающей радиальные отверстия наружного патрубка, а эластичные рукава размещены в кольцевом пространстве между патрубками, причем, с одной стороны каждый из эластичных рукавов соединен с подвижной втулкой, а с другой жестко прикреплен к внутреннему патрубку ниже радиальных отверстий в нем.

На фиг. 1 изображено устройство для крепления кавернозных участков ствола скважины; на фиг. 2 - схема заполнения рукава цементным раствором; на фиг. 3 - схема течения цементного раствора при цементировании участка обсадной колонны, расположенного выше устройства. Устройство содержит корпус 1, наружный 2 и внутренний 3 патрубки с радиальными отверстиями, эластичный рукав 4, подвижную втулку 5, зажимное кольцо 6, стопкольцо 7, втулку 8, шпильку 9 и шар 10. Рукав 4 изготавливается из прочной эластичной непроницаемой ткани, например полимерной пленки. Диаметр рукава 4 в раздутом состоянии больше диаметра каверны в скважине, а длина его определяется расчетным путем. В верхней части рукав 4 крепится к подвижной втулке 5, перекрещивающей радиальные отверстия в наружном патрубке 3, а в нижней части с помощью зажимного кольца 6 жестко крепится к патрубку 3 ниже радиальных отверстий в нем. В транспортном положении рукав 4 складывается в зазоре между патрубками 2 и 3 и крепится к внутреннему патрубку 2 известными способами, например с помощью пружинных колец. Подвижная втулка 5 фиксируется к патрубку 2 известными способами, например средними шпильками. Втулка 8 к патрубку 3 крепится с помощью средних шпилек 9. Герметизация на контакте втулки 8 с патрубком 3 осуществляется с помощью кольцевых сальников. Устройство работает следующим образом. Устройство включается в состав обсадной колонны так, чтобы после спуска ее в скважину оно оказалось против каверн. Затем обычным способом производят закачку цементного раствора. После того, как в обсадную колонну будет закачана расчетная порция цементного раствора, равная объему затрубного пространства обсадной колонны ниже установки устройства плюс некоторый запас, в обсадную колонну бросают шар 10 и закачивают вторую расчетную порцию цементного раствора. Шар 10 при движении в потоке цементного раствора перекроет осевое отверстие во втулке 8. При некотором заданном избыточном давлении шпильки 9 срезаются и втулка 8 вместе с шаром 10 садится на стоп-кольцо 7. При этом радиальные отверстия в патрубке 3 открываются. Цементный раствор через эти открывающиеся отверстия будет поступать в рукав 4 и раздувать его, вытесняя промывочную жидкость из каверны вверх. После того, как рукав 4 полностью заполнится цементным раствором и выйдет из кольцевого пространства между патрубками 2 и 3, подвижная втулка 5 под действием натяжения рукава 4 сдвинется вниз, откроет радиальные отверстия в патрубке 2 и перекроет зазор между кольцом 6 и низом патрубка 2. После этого цементный раствор будет циркулировать из обсадной колонны через радиальные отверстия в патрубке 3 и далее через радиальные отверстия в патрубке 2 в затрубное пространство. Скорость заполнения рукава цементным раствором зависит от соотношения удельного веса цементного раствора и промывочной жидкости, производительности цементировочных агрегатов. Формула изобретения Устройство для крепления кавернозных участков ствола скважины, содержащее корпус с наружным и внутренним патрубками и радиальными отверстиями в них и эластичные рукава, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности цементирования каверн за счет предотвращения коррозионного разрушения в отложениях калийно-магниевых солей, оно снабжено подвижной втулкой, перекрывающей радиальные отверстия наружного патрубка, а эластичные рукава размещены в кольцевом пространстве между патрубками, причем с одной стороны каждый из эластичных рукавов соединен с подвижной втулкой, а сдругой жестко прикреплен к внутреннему патрубку ниже радиальных отверстий в нем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 583282, кл. Е 21 В 33/14, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 488001, кл. 21 В 33/14, 1977 (прототип).

Фаг.1

7Хх/у х/х:ч

h -

Фиг.