Устройство для соединения секцийОбСАдНыХ КОлОНН Советский патент 1981 года по МПК E21B33/14 E21B17/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для соединения секций обсадных колонн.

Известно устройство для соединения секций обсадных колонн, содержащее воронку, соединительный патрубок и уплотнительные кольца 1./

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для соединения секций обсадных колонн, содержащее воронку, уплотнение, соединительный патрубок, предохранительный кожух, укрепленный на патрубке с помощью срезаемых штифтов.

Однако в практике буровых работ после спуска нижней секции в нее спускают буровой инструмент с долотом, при работе которого на внутренней поверхности воронки образуются риски, царапины, канавки и прочие следы износа воронки. В результате неравномерного и неравностороннего износа внутренней поверхности воронки уплотнительные кольца не могут обеспечить герметичности узла стыковки секций. Невозможно

добиться герметичности и при радиальной деформации воронки.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации стыковых секций.

Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным патрубком, установленньш с возможностью осевого перемещения для взаимодействия с уплотнителем.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечить герметичность стыковки секций как при недеформированной воронке, не имеющей следов одностороннего износа, так и при наличии одностороннего износа. В первом случае герметичность обеспечивается -за счет цилиндрических уплотнительных колец, а во втором случае - уплотнительным элементом, работа которого обеспечивается наличием дополнительного патрубка, телескопически соединенного с соединительным патрубком.

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении при .допуске верхней секции в скважину, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в положении после соединения секций и разбуривания направляющей пробки, продольный разрез. Устройство состоит из воронки 1, соединительного патрубка 2, имеющего ступенчатую наружную поверхность и расположенные на ступени большего диаметра уплотнительные кольца 3, дополнительного патрубка 4, установленного с возможностью осевого перемещения, предохранительного кожуха 5 и направляющей пробки 6. Воронка 1 имеет нижней части внутренний конус 7. В нижней части соединительного патрубка 2 нарезана наружная правая резьба 8, ответная внутренней резьбе 9 дополнительного патрубка 4. Резьбы 8 и 9 выполнены проходными, что позволяет навернуть патрубок 4 полностью, и вращая дальше, свернуть его с резьбы 8. Благодаря этому верхнюю секцию обсадной колонны можно вращать, не рискуя навернуть патрубок 4 на соединительный патрубок 2. Между верхним торцом дополнительного патрубка 4 и нижним торцом ступени большего диаметра соединительного патрубка 2 размещен пакерующий элемент 10, выполненный, например из резины или свинца. На патрубке 4 также установлены уплотнительные кольца 11. Собранное таким образом устройство фиксируют срезным штифтом 12, который выполнен с ослаблением места соединения с предохранительным кожухом 5. Эта особенность обеспечивает двухкратное разрушение штифта 12. При первом разрушении штифта 12 освобождается 5 и обеспечивается его перемешение вверх. При втором разрушении штифта 12 освобождается дополнительный патрубок 4 и при перемещении последнего происходит сжатиепакерующего элемента 10. Устройство работает следующим образом. Воронку 1 устанавливают на верхней трубе нижней секции обсадной колонны и соединяют ее левым резьбовым соединением с допускным бурильным инструментом. Нижнюю секцию опускают и цементируют обычным образом. Затем к нижней трубе верхней секции обсадной колонны подсоединяют соединительный патрубок 2 в сборе с дополнительным патрубком 4, пакерующим элементом 10, уплотнительными кольцами 3 и 11, защищенными кожухом 5, укрепленным срезными элементами, и пробкой 6 и спускают в скважину до стыковки с нижней секцией (фиг. 1). Момент стыковки сигнализируется резким повыщением давления. Приподнимают верхнюю секцию обсадной колонны так, чтобы давление при промывке скважины снизилось до нормальной величины и в таком положении производят ее цементирование. После цементирования верхнюю секцию опускают до посадки кожуха 5 на воронку 1. Разгружают верхнюю секцию на расчетную нагрузку, например на 4-6 тс. При этом щтифты 12 срезаются в месте соединения с кожухом 5. Продолжают опускать верхнюю секцию до посадки конусной части дополнительного патрубка 4 в конус 7 воронки 1. Разгружают колонну на расчетную нагрузку, например 8-10 тс. срезают Штифты 12 в месте соединения патрубков 2 и 4 и, продолжая опускать, производят дополнительную герметизацию кольцевого пространства между соединительным патрубком 2 и воронкой 1 сжатием пакерующего элемента 10 (фиг. 2). После ОЗЦ внутрь верхней секции опускают бурильный инструмент и разбуривают цементный стакан на стыке секций и направляющую пробку 6. Применение устройства позволяет сократить затраты средств на ремонты по ликвидации негерметичности стыковки секций обсадных колонн. Формула изобретения Устройство для соединения секций об садных колонн, содержащее воронку, уплотнение, соединительный патрубок, предохранительный кожух, укрепленный на патрубке с помощью срезаемых щтифтов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации стыковки секций, оно снабжено дополнительным патрубком, установленным с возможностью осевого перемещения для взаимодействия с уплотнителем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 258194, кл. Е 21 В 17/08, 1968. 2.Вартанянц С. Г. Опыт применения устройств для соединения секций обсадных колонн при высоких давлениях. «Бурение, 1978, № 18, с. 1-4 (прототип).