Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн.5

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с цементировочными отверстиями, срезные втулки с седлами, размещенные внутри корпуса и 10 герметизирующую заслонку с уплотнительными элементс1ми 1

Недостатком муфты является невысокая нгщежность ее работы из-за быстрого старения уплотнительных эле- 5 Ментов.

Наиболее близка к изобретению муфта ступенчатого цементирования обссщных колонн, включающая корпус с заливочньлли отверстиями и гер- 20 метизирующую втулку, перекрывающую заливочные отверстия и образующую с корпусом кольцевую полость, заполненную мягким металлом t23Недостатке известного устройства 25 является возможность потери им герметичности при воздействии на колонну избыточного, наружиог дГ давления.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства .30

за счет надежной герметизации циркуляционных отверстий после окончаний цементирования.

Это достигается тем, что муфта снабжена уплотнительным срезным патрубком с радиальными отверстиями, установленным внутри герметизирующей втулки, которая образует дополнительную кольцевую полость с корпусом и снабжена для каждой из полостей циркуляционными отверстиями, перекрытыми срезным патрубком. Причем внутренняя поверхность корпуса выше и ниже заливных отверстий выполнена рифленой с возможностью размещения на ней при перемещении герметизирующей втулки мягкого металла кольцевых полостей.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, общий вид на фиг. 2 - , то же,, положение после срабатывания.

Муфта для ступенчатого цементирования включает корпус 1, герметизирующую втулку 2, внутри которой установлена срезная втулка 3. Корпус 1 и втулки 2 и 3 соединены между собой : помощью срезных штифтов 4. На наружной поверхности втулки 2 вьшолнены две фигурные полости 5. При наличии

на корпусе отверстий, расположенных более чем в одном ряду, количество полостей на наружной поверхности втулки может быть более двух. Фигурные полости 5 заполнены мягким мета|плом(уплотнение) 6 так , что последни|й образует камеру 7, связанную с внутренней полостью обсадной колонны ццркуляционньами отверстиями 8. На внутренней и наружной поверхностях втулки 2 выполнены кольцевые канавки 9 для уплотнительных резиновых колец 10. Корпус 1 имеет заливоч-нче отверстия 11, выше и ниже котфрых на внутренней поверхности кфрпуса выполнены рифленые пояски 12 В:транспортном положении циркуляцион нфе отверстия муфты перекрыты срезно втулкой 13 с радиальными отверстиям 14.

i Муфта содержит также разделительную пробку15 и стоп кольцо 16 флг.2 ввернутое в верхний конец втулки 2. Н|1 поверхностях втулок 2 и 3 выполне н кольцевые канавки 17 для стопорнЦх пружин 18. На нижних торцах в|гулок 2 и 3 имеются кулачки 19. же кулачки имеются на верхнем тррце втулки 20.

Устройство работает следуквдим сЛЗразом.

; Первую ступень цементируют известн;ым способом. Открытие циркуляционных отверстий производят также одним из известных способов. В процессе Цементирования второй ступени после посадки разделительной пробки 15 на dTon-кольцо 16 в колонне над разделительной пробкой создают избыточное давление, за счет чего происходи Срез стопорных штифтов 4 в месте соединения втулки 2 с корпусом 1 и Втулки 2 и 3 начинают двигаться вниз После достижения втулкой 3 торца вту 20 происходит срез стопорных штифтов 4 в месте соединения втулок 2 и 3 и наружная втулка продолжает движение вниз. После достижения ею торца йтулки 20 мягкий металл, используемый в качестве уплотнения, приходит

в контакт с рифлеными поясками 12 на внутренней поверхности корпуса 1. При этом происходит совмещение отверстий 8 и 14 и передача давления на мягкий металл. Под действием давления мягкий металл герметизирует циркуляционные отверстия корпуса. Одновременно происходит стопорение втулок 2 и 3 пружинными кольцами и вход в зацепление кулачков на торцах втулок. Благодаря этому исключается возможность осевого перемещения и проворачивания втулок 2 и 3,

Формула изобретения

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями и герметизирующую втулку, перекрывающую заливочные отверстия и образующую с корпусом кольцевую полость, заполненную мягким метсшлом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет надежной герметизации заливочных отверстий после окончания цементирования, она снабжена срезнь патрубком с радиальными отверстиями, установленным внутри герметизирукхцей втулки.; которая образует дополнительную кольцевую полость с корпусом и снабжена для каждой из полостей циркуляционными отверстиями, перекрытыми срезным патрубком, причем внутренняя поверхность корпуса выше и ниже заливочных отверстий выполнена рифленой с возможностью размещения на ней, при перемещении герметизирующей втулки, мягкого металла кольцевых полостей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сегаль В. А. Некоторые вопросы цементирования скважин, М., ВНИИОЭНГ, 1973, с. 30.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2390909/22-03,

кл. Е 21 в 33/14, 1976 (прототип).