Устройство для подвески потайных обсадных колонн Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для подвески j потайных обсадных колонн, содержащее корпус, несущий ствол, состоящий из двух частей, нижняя из которых соединена с муфтой левой резьбой, замок левой резьбы, втулку, перекры- JQ вающую промывочные окна и цементировочные пробки 1 .

, Однако при .чегерметичной посадке цементировочной пробки на посадочный конус невозможен отворот левой , 15 резьбы что может привести к тяжелой аварии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, включающее корпус, несу- 20 щий ствол, замок левой резьбы, дифференциальную втулку, перекрывающую промывочные окна в корпусе и цементирвочные пробки 2 .

Однако при негерметичной посадке 25 цементировочной пробки на упорное кольцо, т.е. неполучение давлениястоп, дифференциальная втулка не опускается и не происходит открытие промывочных окон.30

В результате нельзя произвести промывку скважины и смывку цементного раствора, поднявшегося выше муфты-воронки. Поэтому происходит прихват бурильных труб цементом.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что несущий ствол выполнен из двух частей, верхняя из которых имеет выступ для взаимодействия с дифференциальной втулкой и шлицы на нижнем торце: для взаимодействия со шлицами, выполненными на торце нижней части несущего ствола.

Такое выполнение устройства позволяет при необходимости открыть промывочные окна опусканием верхней части несущего ствола. При этом дифференциальная втулка опускается вниз и открываются промывочные окна. Этим самым предотвращается возникновение осложнения: прихват бурильного инструмента затвердевшим цементным раствором, поднявшимс.ч выше муфтыворонки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство при продавливании цементного раствора в г.:омент состыкования цементировочных пробок.

Устройство состоит из корпуса 1, имеющего промйвочные окна 2, перекрытые дифференциальной втулкой 3, укрепленной с помощью срезных элементов 4, ввернутой сверху в корпус 1 пробки 5, муфты 6 с левой резьбой, воронки 7 и несущего ствола, состоящего из двух частей: верхней 8 и нижней 9,

Верхняя часть 8 несущего ствола выполнена ступенчатой. На ступени 10 большего диаметра несущего ствола подвешено все устройство. Для фиксирования несущего ствола 8 от продольного перемещения поставлен срезной элемент 11.

Для передачи крутящего момента от бурильных труб потайной колонне на верхнем торце выступа 10 (ступени большего диаметра) имеется шлицевой замок 12, находящийся в зацеплении с таким же замком, имеющимся на нижнем торце пробки 5.

Нижняя часть несущего ствола 9 также выполнена ступенчатой. На ступени меньшего диаметра 13 выполнена левая резьба 14, соединенная с левой резьбой муфты 6. На нижнем конце части 9 несущего ствола на срезных элементах 15 подвешена полая цементировочная пробка 16.

На прилегающих торцах верхней и нижней частей 8 и 9 несущего ствола выполнены взаимодействующие друг с другом шлицы 17 и 18 соответственно. На верхнем торце муфты б выполнен шлицевой замок 19, находящийся в постоянном зацеплении с таким же замком имеющимся на нижнем торце корпуса 1. Наличие этого замка и замка 12 (замкового зацепления верхней части В несущего ствола с пробкой 5) позволяет передавать крутящий момент потайной колонне обсадных труб от бурильных труб, минуя левую резьбу 14 На верхний конец несущего ствола 8 навернут переводник 20 для соединения с бурильными трубами 21. Устройство навинчивается на обсадную трубу 22 потайной колонны. Верхняя часть несущего ствола 8 имеет выступ 23 для взаимодействия с дифференцисшьной втулкой 3.

Устройство работает следующим образом.

После спуска потайной колонны обсадных труб 22 на нужную глубинуг и закачки цементного раствора в бурильные трубы 21 помещают цементировочную пробку 24 и ее продавливают буровым раствором. При посадке цементировочной пробки 24 в подвесную пробку 16 происходит срез элементов 15 и начинается совместное движение состыкованных пробки 16 и выступа 23.

При промывке скважины перед цементированием, закачивании i цементного раствора и его продавливании пппияиппят оасхаживание или вращение потайной колонны 22. Это предотвращает прихват обсадных труб и обеспечивает их качественный цементаж.

После посадки состыкованных пробок 16 и 24 на упорное кольцо начинает увеличиваться давление внутри труб. При достижении расчетной величины давления происходит срез элементов 4. Дифференциальная втулка 3 уходит вверх и открываются промывочные окна 2. Этот момент сигнализируется на поверхности резким снижением давления и восстановлением циркуляции в скважине.

В случае неполучения давлениястоп, т.е. нерткрытия промывочных окон 2, разгружают бурильные трубы 21 так, чтобы произошел срез элемента 11 и опускание верхней части с несущего ствола, при взаимодействии выступа 23 верхней части несущего ствола с дифференциальной втулкой происходит срез элементов 4, опускание дифференциальной втулки 3 вниз и открытие промывочных окон 2. После этого бурильные трубы 21 приподнимают до прежнего положения. Втулка 3 остается внизу, а окна 2 открытыми. Включив насосы, прямой или обратной промывкой удаляют излишки цементного раствора, поднятые выше воронки 7.

f

После ОЗЦ бурильные трубы разгружают так, чтобы произошел срез элемента 11, если опускание втулки 3 произошло от воздействия давления, и опускают вниз до зацепления замка 17 с замком 18 частей 8 и 9 несущего ствола. При этом замок 12 рассоединяется и появляется возможность проворота несущего ствола относительно корпуса 1.

Вращением бурильных труб 21 вправо производятотворот нижней части 9 по левой резьбе 14 из муфты 6. При подъеме бурильных труб 21 корпус 1 выходит из зацепления с шлицевым замком муфты 6 и все детали устройства извлекаются на поверхность.

Предлагаемое устройство позволяет предотвратить возможность возникновения осложнений по причине неоткрытия промывочных окон, позволяет улучшить качестьо цементирования за счет возможности вращения потайной колонны при выходе цементного раствора в затрубное пространство. В устройстве облегчено вывинчивание из муфты за счет полной разгрузки левой резьбы от осевой нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для подвески потайных обсадных колонн, содержащее 65 корпус, несущий ствол, замок левой

резьбы, дифференциальную втулку, перекрывающую промывочные окна в корпусе и цементировочные пробки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, несущий ствол выполнен из двух частей, верхняя из которых имеет выступ для взаимодействия с дифференциальной втулкой и шлицы на нижнем торце для взаимодействия со шлицами, выполненйыми на торце нижней части несущего ствола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

524906, кл. Е 21 В 33/14, 08.05.73

2.Авторское свидетельство СССР 641079, кл. Е 21 В 33/24, ОЦЭбЛб (прототип).