Устройство для цементирования скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

I

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн, Оно может быть использовано также при ликвидации скважин, установке разделительных мостов.

Известно устройство для цементирования скважин, содержащее воронкообразную гибкую манжету, установленную неподвижно на обсадной колонне с перепускными отверстиями, и клапан 1.

Недостатком известного устройства является невысокая герметичность при цементировании скважин с напорными водоносными горизонтами.

Известно устройство для цементирования скважин, содержащее крепежное кольцо с жестко закрепленными на нем противоположно направленными воронкообразными манжетами и трубчатый корпус с заливочными каналами, выполненными Bbiuje крепежного кольца 2|.

При использовании известного ус-гройства возможно смешение промьто НОЙ жидкости или пластовой воды с цементным раствором, в результате чего снижаются прочностные и герметизирутощие свойства цементного камня, а имеющаяся на стенках скважины глинистая корка препятствует сцеплению цементного камня с породой.

Целью изобретения является повышение качества цементирования путем предотвращения тампонажного раствора с жид10костью в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленной на корпусе с возможностью осевого пе ремещения дополнительной воронкообраэ15ной манжетой, концентрично установленным в корпусе полым подвижным поршнем и кожухом, причем кожух жестко связан с поршнем и охватывает манжеты устройства, а дополнительная манжета осна

20 щена скребками.

На фиг. 1-изображено устройство, об.щий вид на фиг. 2 - спуск устройства в скважину на фиг. 3 - момент начала 37 цементирования; на фиг. 4 - положение устройства в момент выхода раствора в аатрубное пространство; на фиг. 5 положение устройства в момент окончания цементирования Устройство опускают на бурильных или компресссфньк трубах 1, соединенных переводником 2, имеющим левую резьбу, со штангой 3. Штанга 3 соедине на с корпусом- муфты 4 , внутри которог находится поршень 5, Проволочные скре& ки 6 крепятся на подвижном крепежном кольце 7, надетом на корпус муфты и свободно перемещающемся вдоль корпуса К подвижному крепежному кольцу 7 крепится воронкообразная гибкая манжета 8, а к неподвижному крепежному кольцу 9 крепятся две воронкообразные гибкие манжеты 1О и 11. К манжетам посредством заклепок 12, крепятся полоски 13 из листовой стали, В корпусэ муфты пре усмотрены перепускные окна t4. Поршень 5 жестко соединен с цилпндрическим кожухом 15, удерживающим гибкие манжеты в транспортном положении, Работа осуществляется следующим образом. Устройство опускается в скважину, например в кровлю напорного горизонта, на бурильных трубах 1, соединенных переводником 2 с штангой 3, После про мывки скважины глинистым раствором с заданными параметрами приступают к цементировочным работам, для чего в трубы закачивается необходимый расчетный объем цементного раствора, транспортируемого в трубах между двумя,нижр ней и верхней, пробками. При посадке нижней пробки на проходное отверстие поршня 5 и при дальнейшем повышении давления поршень 5 смещается вниз, одновременно с поршнем смещается кожух 15, При этом гибкие манжеты расходятся и упираются в стенки скважины. При достижении поршнем 5 .крайнего нижнего положения цементный раствор продавливается через перепускные окна 14 в пространство между манжетами 8 и 10, передвигая при этом гибкую манжету 8 вместе с подвижным крепежным кольцом 7 до упора в переводник 2, При атом проволочные скребки 6 сдирают 5 глинистую со стенок скважины.- После этого трубы I, имеющие левую резьбу в переводнике, отворачиваются и извлекаются на поверхность, а скважина до устья тампонируется, 8 случае перекрытия нескольких напорных горизонтов в скважину спускают второе устройство для цементирования в кровлю второго горизонта, а в ненапс ную часть скважины закачивают цемен- ный раствор обычным способом до устья. Интервалы водоносных горизонтов засыпают материалом тех же пород, что и породы этих горизонтов, например гравием или песком, С применением устройства для цементирования цементный камень оказьтается надежно изолированным от фильтрационного воздействия напориых водоносных горизонтов гибкими манжетами. Формула изобретения 1,Устройство для цементирования скважии, содержащее крепежное кольцо с жестко закрепленными на нем противоположно направленными воронкообразными манжетами и трубчатый корпус с заливочными каналами, выполненными выше крепежного кольца, отличающееся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет предотвращения смешения тампонажного раствора с жидкостью в скважине, оно снабжено установленной на корпусе с возможностью осевого перемещения дополнительной воронкообразной манжетой, концентрично установленным в корпусе полым подвижным поршнем и кожухом, причем кожух жестко связан с поршнем и охватывает манжеты устройства, 2,Устройство по п, I, отличающееся тем, что дополнительная манжета оснащена скпебками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Дубровский В, В, и др. Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду, М,, Недра, 1972, с. 276-277. 2,Лещев Д, А. Разделительный тампонаж в скважинах, Гостехиздат, 1963, с. 9-15.

т-г-