Устройство для цементирования секций обсадных колонн Советский патент 1982 года по МПК E21B33/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ

1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн.

Известно устройство для цементирования секций обсадных колонн, включающее корпус, цилиндр, кулачковую муфту со штангами fl.

Недостатком этого устройства является невозможность осуществления обратного цементирования секций.

Наиболее близким к изобретению является устройство для цементирования секции обсадных колонн, включающее корпус с цементировочными и циркуляр-i ционными каналами, уплотнительный элемент, установленный на корпусе, упор продавочной пробки, втулку-поршень, перекрывающую цементировочные каналы, верхние и нижние срезные элементы (2.

Недостатком известного устройства является сложность его изготовления, а также низкая надежность работы.

При падении давления (например во время остановок в процессе цементиро- ОБСАДНЫХ КОЛОНН

вания) возможно приведение напора в нерабочее положение и попадание цементного раствора за спускные трубы.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнительный элемеигт образует камеру с корпусом, выполненным с нагнетательным каналам, сообщающимся с камерой уплотнительного элемента, а

10 втулка-поршень выполнена с цементировочными, циркуляционными и нагнетательными отверстиями и установлена с возможностью совмещения последних с нагнетательными каналами при взаимо..15действии втулки-порщня с нижними срезными элементами и цементировочных и циркуляционных отверстий с соответствующими каналами корпуса в крайнем нижнем положении втулки-порщня.

20

Кроме того .втулка-Поршень снабжена фиксатором продавочной пробки, выполненным в виде пружинного кольца, размещенного под упором. На риг 1 изображено предлагаемое устоойстзо. транспортное положение; на фиг.2 - сечение. А-А на фиг. 1; на ф;1Г. 3 - сечение на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фнг. 1. Устройстао состоит из корпуса 1 с централыхым отверстием 2. В корпусе 1 выпопнень; цементировочные 3 и шфкуjtfiuaofiiibis 1 :аналы 4. При этом каналы 3 ЕЬЬХОДЯТ ггюке, а каналы 4 - выше уплот н;1тельного элемента 5, закрепленного la-Koprivce 1. Полость между упл,отнИ тельцьП, элементом 5 и корпусом 1 свя зана с;.полостью отверстия 2 радиальными нагнетательными каналами 6. В норiviaitbHOM положении все каналы (цемек- TiipoBOiUbie, циркуляционные и нйгнетательные) внутри перекрыты втулкой-порш нем 7, имеющим цементировочные 8, шгркуляционные 9 и нагнетательные Ю верстия. Кроме того, втулка-поршень С11аб;кена упором 11 под продавочную пробку 12 и пружинным кольцом 13, рпсположонными между цементировочными 8 я циркуляционными 9 отверстиями. Втулка-поршень 7 в нормальном поло- }iv8ijKfi удерживается от движения вниз корпусу гюрвым рядом срезных шпилек 14 и вторым рядом срезных шпилек 15, Продавочная пробка 12 снабже- на хлостовиком 16 В корпусе 1 имеетс упор 17, запорная втулка 18 н ярисоедаг1п.т-ельныс резьбы: вверху - муфта 19 ДЛИ спускных труб, а внизу ниппель 2 иод разъед т)-и.1тель сцуск 1ых труб от обсадиьх. Устройство работает следующим то- разом. Корпус 1 полностью собранного уст ройства без пробки 12 с помошью ниппе ля 20 крепится к раз7,единителю спуск1ПЛХ фуб от обсадных, присоединенному к спущенной секции обсадной колонны. Вверху к корпусу 1 посредством муфты 19 хюдсоединягатся спускные трубы. Уст ройство вместе с секцией обсадной коло ны спускается на спускных трубах на зaд.aнfIyю глубину. Производится промыв ха прямой циркуляцией. После гэтого по спускным трубам в устройство доставляется продавочная про ка 12. Дойця до упора 11 втулкк-поршня 7 sпробка 12 хвостовиком 16 заходи под .инное кольцо 13. Тем самым центральное циркуляционное отверстие 2 герметизируется. Созданием давления в спускных трубах срезается первый ряд шпилек 14 и ггробка 12 доходят до второго ряда шпилек 15. В это время нагнетательные отверстия 1О втулки-поршня 7 совпадают с нагнетательными каналами 6. Полость элемента 5 заполняется буровым раствором. При определенном давлении элемент раздувается до размеров, герметизирующих затрубное пространство. После этого создается давле ие на 1О-2О кгс/см больше давления распакеровки и срезается второй ряд шпилек 15, Продавочная пробка опускается до упора 17 корпуса 1. При этом перекрываются нагнетательные каналы 6 и элемент 5 фиксируется а положении, герметизирующем затрубное пространство. В то же время открываются каналы 3 и 4 и за секцией осуществляется обратная , циркуляция. После этого производится цем ггирбвание секций обсадной колонны обратным способом. По окончании цементирования закрывается превентер на спускных трубах и тем самым создается давление на продавочную пробку (снизу). Из полости спускных фуб выпускается объем жидкости, позволяющий продавочной пробке 12 {вместе со втулкой-поршнем 7) подняться до совмещения нагнетательных отверстий 1О и нагнетательньсГ каналов 6. При этом жидкость из полости элемента 5 уходит в спускные трубы и затрубное щзостран- стзо разгерметизируется. Для п-редотз- раихеиия случайных уходов ( например при резком стравливании давленая спускных труб) продавочкой пробки 12 йЗ ноподти втулки-поршня 7 служит запорная Бтушса 18. После раагэрмст&зации v3aTpjt)Horo пространства or элемента 5 згрйгеитор открывает с к, в спускных трубах вновь создается давление. Продавочная пробка 12 вновь сдвигается вниз до упора 17 в корпусе 1. Поскольку удержива(ощах нет (срезаны), канешы 6 иерекрыааются при положении элемента 3 и сжатом состоянии, открывагэтся каналы 3 и 4, и во можна гфямая промывка sa спускнъмн трубами на время ожидания затвердений цементного раствора. После затвердения цемекгного растворг устройство вращением спускных труб отсое.:-;-тяется от обсадной колонны и ncviKHtviaeTcs на скважины. Тагсим образом, предлагаемое устройство позволяет надежно Г5) обратное цементгфование секций обсадных колонн с щэедотвращением попадания цементного раствора за спускные трубыИсключение авариЯных ситуаций и смещение цементного раствора с бууювым способствует повышению качества крепления скважин. Устройство позволяет повысить качество крепления скважин, на 5% снизить случаи заколоиных сообщений и связанных с ними изоляционных ремонтов.

Формула изобретения

1. Устройство для цементирования секций обсадных колонн, включающее Kqpnyc с цементировочными и циркуляционными каналами, уллотнитеяьный эле- мешг, установленный на корпусе, упор 1фодавочной щ}обки, втулку-поршень, перекрывающую цементировочные каналы верхние и нижние срезные элеметгы, обличающееся тем, что, с целью утфошения устройства, уплотннтельный элемент образует камеру с корпусом, выполненным с нагнетательным ка1шлом, сообщающимся с камерой уплотнительного элемента, а втулка-поршень выполнена с цементировочными, циркуляционными и нагнетательными отверстиями и установлена с возможностью совмещения последних с нагнетательным каналами пря взаимодействии втулкипоршня с нижними срезными элементами и цементировочных и циркуляционных отверстий с соответствующими каналами корпуса в крайнем нижнем положении втулки-поршня,

2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что втулка-поршень снабжена фиксатором продавочной пробки выполненным в виде пружинного кольца размещенного под упором.

Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе 1. Левин Е. М. и-др.. Спуск и подвеска хвостовиков при креплении скважин Грозный 1970, с. 71-75.

2. Авторское свидетельство СССР N5 6О4967, кл. Е 21 В 33/14, 1974

(1Ф(ЭТОТИП). Фиг. Фиг.1

/J

В-В

Риг.З

ФигЛ