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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к бурению скважин, в частнос1и к устройствам для их цементирования.

Известно устройство для цементирования скважин,содержащее цилиндрический корпус с отверстиями закрытыми полыми разрушаемьми пальцами, и закрепленный на корпусе фильтр 1,

Недостатком устройства является то, что после разрушения полых пальцев .отверстия в стенке корпуса остаются перекрытыми клапанами, которые после цементирования могут открываться внутрь обсадной колонны. Кроме того, степень уплотнения цементного камня в месте расположения устройства недостаточно высокая изза невысокого перепада давления на фильтре, определяемого разностью плотностей цементного и бурового раствора.

Наиболее близким к изобретению является устройство для цементирования скважин, включающее корпус и кожух с фильтром, установленные на корпусе один под другим.и образующие полости, разделенные перегородкой с отверстием, перекрытым подвижной пробкой f2.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность его работы из-за возможности преждевре менного срабатывания устройства (открытия отверстий в перегородке) и начала фильтрации во время- цементирования .

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет

10 обеспечения своевременной фильтрации цементного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что -устройство снабжено установленной с наружной стороны корпуса

ts диафрагмой и жестко связанным с ней штифтом, фиксирующим подвижную пробку, а корпус против перегородки выполнен с рсшиальньил отверстием, перекритьм с внутренней стороны по20лым разрушаемым пальцем.

На.фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1 (в исходном положении); на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (в рабо25чем положении).

Предлагаемое устройство содержит цилиндрический корпус 1, закрепленные на корпусе 1 полость 2 и фильтр 3, образующий со стенкой корпуса 1

30 полость 4. В стенке корпуса 1 имеется отверстие 5, перекрытое полым пальцем б, выполненным из хрупкого материала. Полости 2 и 4 сообщены каналом 7, который загерметизирован подвижной пробкой 8. Пробка 8 зафиксирована в канале 7 штифтом 9, связанным с диафрагмой 10, установленной в отверстие 5 корпуса 1 . Диа.фрагма 10 отделена от полости 4 перегородкой 11 с отверстием 12. Палец б в сборе со штифтом 9 до разрушения является ограничителем дефомаций диафрагмы 10. Полость 2, заполненная воздухом при атмосферном давлении до начала действия устрой,ства в скважине, выполнена:герметичной.

Устройство работает следующим образом. .

Устройство в компановке с обсадной колонной спускают . в скважину и размещают ниже или выше изолируемого пласта. В процессе цементирования обсадной колонны продавочной пробкой разрушают пальцы б. Внутри .труб снижают Давление до гидростатического , что приводит к возникновению перепада давления между столбом тампонажного раствораза колонной и более легкой продавочной жидк.остью внутри колонны.Под действием этого перепада диафрагма 10, изгибаясь, перемещается и увлекает за собой штифт 9, выводя его из зацепления с подвижной пробкой 8. Пробка 8 выталкивается в полость 2, освобождая канал 7, и на фильтре 3 возникает перепад давлений, равный разности давления столба тампонажного раствора за обсадной колонной и атмосферного давления в камере 2. Цементный -раствор в зоне действия фильтра 3 интенсивно обезвоживается (причем фильтрат поступает в полость 2), ив кольцевом пространстве образуется цементный мост с повышенными структурно-механическими свойствами.

Использование изобретения для оборудования скважин в сложных геологических условиях позволяет исключить негерметичность обсадньдх колонн и сократить в связи с этим затраты на ремонтно-восстановительные работы. Годовой экономический эффект составляет 300 тыс. руб.

Формула изобретения

Устройство для цементирования скважин, включающее корпус, кожух с фильтром, установленные на корпусе один под другим и образующие полости, разделенные перегородкой с отверстием, перекрытым подвижной пробкой, отличающ.ееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства аа счет

обеспечения своевременной фильтрации цементного раствора, оно снабжено установленной с наружной стороны корпуса диафрагмой и жестко связанным с ней штифтом, фиксирующим подвижную пробку, а корпус против

перегородки выполнен с радиальным отверстием/ перекрытым с внутренней стороны полым разрушаемым пальцем,

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 354116, кл. Е 21 В 33/12, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2891114,кл. Е 21 Ъ 33/12,

07.03.80 (прототип).

Ф1П.1