Устройство для манжетного цементирования обсадных колонн Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

,.1

. Настоящее изобретение относится к области бурения скважин, в частности, к устройствам для их цементирования в сложных геологических условиях.

Известно устройство для манжетного цементировання обсадных колонн, включающее корпус, закрепленную на нем манжету из эластичного материала н диафрагму, перекрывающую внутреннюю полость обсадных труб ниже манжета 1.

Недостатком устройства является то, что манжета при спуске находится в раскрытом положенин, что приводит к ее засорению и образованию сальника. Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для манжетного цементирования обсадных колонн, включающее цилиндрический корпус с цементировочными отверстиями, закрепленную на корпусе манжету из эластичного материала, армированного упругими ребрами и срезную втулку с посадочным гнездам, размещенную внутри корпуса и перекрывающую цементировочные отверстия 2.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его работы.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения беспрепятственного его спуска в скважину и герметичности цементного камня в зоне устройства. Поставленная цель достигается тем, что корпус устройства выполнен с продольными

5 щелевидными окнами, а втулка - с продольными пазами, в которых установлены пружинящие элементы, манжета выполнена из фильтрующего матернала, причем армирующие его упругие ребра размещены по

10 образующей корпуса и закреплены на нем с возможностью взаимодействия с пружинящими элементами.

На фнг. 1 показан общий вид устройства в транспортном состоянии во время спуска

15 его в скважину; на фнг. 2 - устройство в момент раскрытия манжеты н перекрытия затрубного пространства.

Устройство для манжетного цементирования обсадных колонн состоит нз корпуса 1,

20 в котором имеются цементировочные отверстия 2 н продольные щелевидные отверстия3. На корпусе 1 при помощи нижнего фнксирующего 4 и верхиего упорного 5 колец закреплены упругие ребра 6, которые соединены между собой эластичной фильтрующей оболочкой 7. Внутри корпуса 1 имеется срезная втулка 8 с посадочным седлом 9 и с продольнмми пазами 10 по образующим. В щели 3 и пазы 10 вставлены пружинящие элементы 11, контактирующие с полосами 6 и втулкой 8. Втулка 8 зафиксирована срезаемыми штифтами 12. Ограничителем для перемещения втулки 8 вниз является упорный буртик 13. , Спуск колонны, с предлагаемым устройством, производят в обычном порядке, без мероприятий против образования сальников, причем промежуточные и конечные промывки осуществляют через башмак. После устанрвки устройства на задаииой глубине в колонну опускают шар 9, который садится в седло срезиой втулки 8.

При повышении давлення в колонне штифты 12 срезаются и втулка 8 перемещается до упора Л буртик 13. При движении втулка 8 скользит по пружинящим элементам 11 и вытесняет их через щели 3 за виешиюю стенку корпуса 1. В свою очередь пружннящне элементы 11, оказывая давление на упругие ребра 6, выводят их из зацепления с верхиим упорным кольцом и изгибают до соприкосиовеиия со стеикой скважины. При этом фильтрующая оболочка расправляется и в затрубном пространстве раскрывается своеобразная «анжетаворонка. Раздельность привода упругих ребер 6 позволяет придать манжете-воронке конфнгурацию сечения скважины и тем самым обеспечить полное перекрытие затрубно о пространства. После перемещения втулки 8 до упора с буртиком 13 оТкрыва ются цементировочные отверстия 2. Через эти отверстия осуществляют продавку цементного раствора в эатрубнье пространство.

Во время цементирования под действием возникающего перепада давлеийя на фильтрующей оболочке устройства происходит

обезвоживаиие цементного раствора и формироваиие уплотиения, способного восприиимать возможнее при цементировании нагрузки. Благодаря фильтрации раствора и образованию цементного уплотнения достигается высокая герметичность участка скважнны над манжетой.

Формула нзобретения

Устройство для маижетиого Цбментироваиия обсадных колоин, включающее цилиндрический корпус с цементировочными отверстиями, закрепленнымн на корпусе манжету из эластичного материала, армнроваииого упругими ребрами и срезную втулку с посадочным гнездом, размещенную внутри корпуса, перекрывающую цементировочные отверстия, о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с Ъелью повышения эффективиости работы устройства за счет обеспечения беспрепятственного его спуска в скважину и герметичности цемеитиого камия в зоне устройства, корпус его выполнен с продольными щелевидными окнами,

а втулка - с продольными пазами, в которых установлены пружинящие элементы, манжета выполнена из фильтрующего материала, причем армирующие его упругие ребра размещены по образующей корпуса

и закреплены на нем с возможностью взаимодействия с пружинящими элементами.

Источники информации, принятый во внимание при экспертизе

1.Мищевич В. И. и др. «Справочник ииженера по буренню, М., Недра, 1973,

с. 396.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке К 2645041/03, кл. Е 21В 33/14, 1978.

.w--V

768940