Устройство для цементирования скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B33/13 E21B33/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к бурению скважин, в частности, к устройствам для повышения герметичности затрубного пространства обсадных колонн. Известно устройство дял цементирования скважин, включающее обсадную колонну и установленные на ее на ружной поверхности сетчатые воротники. На этих воротниках за счет седиментации цементного раствора образуются уплотнения, являющиеся своеобразными пакерами l. Недостатком устройства является низкое ч ачество изоляции зат рубного пространства по причине невысокой плотности цементного раствора, образовавщего уплотнения на сетчатых воротниках. Кроме того, представляет значительную сложность оборудование колонн по всей длине, возможность по реждения воротников при спуске колонн в скважины. Дополнительно отмечается невозможность управления седиментацией в скважинных условиях. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для цементирования скважин, включающее цилиндрический корпус и фильтр, установленный на корпусе и образующий с ним полость 2. Недостатком устройства является также невысокая плотность (герметичность) цементного камня, образованно- го на фильтре. В результате, в случае установки устройства против газонасыщенных пластов, возможна его негермётичность. Цель изобретения - повьш1ение герметичности цементного камня в зоне устройства за счет возможности увеличения перепада давления на фильтре. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено кожухом, образующим с корпусом под фильтром дополнительную герметичную полость, причем верхняя часть кожуха выполнена с отверстием, заполненным в нерабочем положении устройства вязким материалом и перекрытым снизу срезной

пробкоЙ5,.а отверстие кожуха заполнено сырой резиной.

На чертеже изображено устройство. Общий вид.

Предлагаемое уст11ойство включает цилиндрический корпус 1, закрепленный на нем фильтр 2, герметичную полость 3. Полость 4 между корпусом 1 и фильтром 2 сообщается с полостью 3 посредством канала, который заполнен вязким материалом 5 и перекрыт ср срезной пробкой 6, Срезная пробка 6 оттарирована на определенное избыточное давление, которое выбирается из условия сохранения целостности пробки 6 в процессе спуска и пребывания устройства на заданной глубине, В канале .над пробкой 6 имеется сужение в виде калиброванного отверстия 7, через которое вязкий материал 5 под действием избыточного давления со стО ронь фильтра 2 способен перетекать в полость 3 на определенный промежуток времени.

Устройство работает следующим образом.

Устройство, как составной элемент обсадной колонны, устанавливают в нижней части интервала скважины под лежащего цементированию. Закачку и продавку цементного раствора в затрубное пространство скважины производят в обычном порядке, причем применение разделительной пробки не регламентируется. По достижении заданной высоты цементного раствора в затрубном пространстве над устройством создается предельное,давление которое передаваясь через вязкий материал 5, на пробку 6, разрушает последнюю и выталкивает ее из канала, С этого момента вязкий материал 5 через калиброванное отверстие 7 начинает перетекать в полость 3, Заданное время перетекания вязкого материала 5 опреде-т ляется временем окончания процесса до продавки цементного раствора, взятого с некоторым запасом на изменение

темпа продавки. Поспе освобождения канала на фильтре 2 реализуется избыточное давление в затрубном пространстве над атмосферным давлением в полости 3, куда поступает фильтрат цементного раствора, В скважине в зоне фильтра 2 формируется цементное уплотнение, изолирующее кольцевое пространство,

Технико-экономический эффетст от использования предпагаемого устройства для цементирования скважин достигается за счет исключения случаев негерметичности при установке устройства против газонасыщенных горизонтов и может составить 225 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

1,Устройство для цементирования скважин, включающее цилиндрический корпус и фильтр, установленный на корпусе и образующий с ним полость, о тличающееся тем, что, с целью повышения герметичности цементного камня в зоне устройства за счет возможности увеличения перепада давления на фильтре, оно снабжено кожухом, образующим с корпусом под фильтром дополнительную герметичную полость , причем верхняя часть кожуха выполнена с отверстием, заполненным вязким материалом и перекрытым снизу срезной пробкой,.

2,Устройство по п, 1, отличающееся тем, что в качестве бяэкого материала используют сырую резину.

Источники информации, принятые во внимание при 3KcnepTvi3e

1,РНТС, Бурение, М., ВНИИ ОЭНГ, № 8, 1976, с. 13-14,

2,Авторское свидетельство СССР № 354116, кл, Е 21 В 33/12, 1968, (прототип),