Цементировочная пробка Советский патент 1982 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к устройствам для цементирования обсадных колонн в скважинах. Известны эластичные пробки сферической формы для цементирования ступенчатых обсадных колонн l7. Такие пробки имеют сферическую, заполненную жидкостью, оболочку с калибрующим шаром внутри нее. Размер шара определяет минимальный диаметр труб, в которых может использоваться данная пробка. При малом.размере шара пробка не задерживается нижним стопкольцом и цементный раствор смешивается с тампонажным. Известна конструкция цементировочной пробки, содержащая корпус с са моуплотняющейся манжетой . Данная пробка может использоваться только при цементации ступенчатых колонн с определенной разностью диаметров труб. При несоблюдении установлен ной разности диаметров качество цемен тации снижается. Целью изобретения является повышение качества цементации обсадных сту-пенчатых колонн. Поставленная цель достигается тем, что в цементировочной пробке, содержащей кораус с самоуплотняющейся манжетой, корпус выполнен с центральным отверстием, а котором с возможностью осевого перемещения расположена дополнительная пробка с самоуплотняющейся манжетой и зафиксирована стопорным механизмом, выполненным в виде подпружиненного пальца, размещенного в отверстиях корпуса и дополнительной пробки и соединенного посредством гибкой тяги с подпружиненным стержнем, расположенным в торцовой части корпуса . Такое конструктивное выполнение пробки позволяет повысить качество цементирования ступенчатых обсадных колонн с произвольным соотношением диаметров труб. На фиг. 1 представлена цементирсхеоч ная пробка общий вид; на фиг. 2 - стопорный механизмjна фиг. 3 скважина в момент движения цементировочной пробки по обсадной трубе большего, диаметра общий вид; на фиг. 4 - то. же, в момент достижения дополнительной пробкой стоп-кольца. Цементоровочная пробка содержит корпус 1 с самоуплотняющейся манжетой 2, дополи и тельную пробку 3 с самоуплотняющейся манжетой и стопорный механизм.выполненныйв виде пальца 5,подпружиненного пружиной б и расположенного в отверстиях 7 и 8 соответственно корпу 1 и дополнительной пробки 3Палец 5 посредством гибкой тяги 9 соединен со стержнем 10 через ролик 11, причем стержень 10 подпружинен пружиной 12. Цементировочная пробка размещена в обсадной колонне 13 и разделяет буровой раствор k от цементного раствора 15- На устье скваж ны 1б обсадная колонна 13 оборудуетс .цементировочной головкой 17, на забо устанавливается стоп-кольцо 18.

Устройство работает следующим образом.

в спущенную в ствол скважины 1б ступенчатую обсадную колонну 13 через цементировочную головку 17 закачивают расчетное количество цементного раствора 15,который вытесняет находящийся; .в трубах буровой раствор 1. После закачки цементного раствора 15 в обсадные трубы устанавливают устройство для цементирования, закрывают цементировочной головкой 17 обсадную колон- ну и начинают закачивать во внутрь обсадных труб буровой раствор 1. цементный раствор под действием бурового рйствора, отделенного от первого (от цементного) устройством для цементирования, вытесняется из обсадной колонны и поднимается в затрубном. пространстве до устья (или на заданную высоту). При достижении цементировочной пробкой перехода между трубами 5 различного диаметра стержень 10 стопорного механизма, расположенного в корпусе 1, упирается в переходник и посредством гибкой тяги 9 через ролик 11 вытягивает палец 5 из отверстия 8 55 в дополнительной пробке 3, освобождая ее. Под действием разности давлений пробка 3 выходит из корпуса 1 и про.. Формула изобретения

за

1.Цементировочная пробка, содержащая корпус с самоуплотняющейся манжетой , отличающаяся тем, что, с целью повышения качества цементации обсадных ступенчатых колонн, корпус выполнен с центральным отверстием, в котором с возможностью осевого перемещения расположена дополнительная пробка с самоуплотняющейся манжетой, зафиксированная стопорным механизмом.

2.Пробка по п.1, отличающая с я тем, что стопорный механизм выполнен в виде подпружиненного пальца, размещенного в отверстиях корпуса и дополнительной пробки и соединенного посредством гибкой тяги

с подпружиненным стержнем, расположенным в торцовой части корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г. Шадрин Л.Н. Технология и организация крепления скважин. М. , Недра 1975, с. 253.

2. Курбанов Н.Г., Пакалюк Е,С. Цементировочные пробки новых конструкций.- Азербайджанское нефтяное хозяйство Баку, 19737 № 4, с. 15-16 (прототип). должает двигаться по меньшей по диаметру обсадной трубе, разделяя цементный и буровой растворы. Устройство для цементирования может быть снабжено несколькими стопорными механизмами, расположенными по диаметру.корпуса. При числе ступеней различного диаметра ступенчатой колонны более двух предложенное устройство может состоять из нескольких пробок различного диаметра. Пробки между собой соединены с помощью стопорных механизмов, которые срабатывают в этом случае поочередно. Цементировочная пробка предлагаемой конструкции позволяет повысить качество цементирования ступенчатых обсадных колонн в скважинах за счет осуществления продавливания цементного раствора до забоя скважины без оставления раствора внутри колонны труб.