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

(5) УСТРОЙСТВО для ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТОВИКОВ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

I

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

Известно устройство для цементирования хвостовиков обсадных колонн, включающее .корпус, разъединитель, хвостовик и разделительные пробки l.

Данное устройство характеризуется невысокой надежностью.работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для цементирования хвостовиков обсадных колонн, включающее несущие трубы и разъединитель, установленный в нижней части несущих труб С

Устройство хароктеризуется невысокой точностью в определении момента окончания цементирования хвостовиков и связанным с этим возможным переподъемом цемента.

Целью изобретения является повышение точности сигнализации окончания цементирования хвостовиков и исключение переподъема цемента.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено си|- нальным клапаном, установленным над разъединителем и выполненным в виде установленной концентрично относительно несущих труб втулки с перекрывающими ее кольцевое сечение верхним неподвижным диском и нижним подвижным диском, образующими между собой циркуляционную кольцевую ка10меру с входными и выходными отверстиями, причем под входными отверстиями установлены запорные элементы, при этом на внешней поверхности втулки установлены уплотнительные

15 элементы.

Запорный элемент выполнен в виде шара со штоком, а верхний диск выполнен с отверстием под шток, причем

20 шар выполнен из материала с плотностью, большей плотности бурового раствора, но меньшей плотности цементного раствора.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1,

Устройство включает несущие трубы 1, разъединитель 2 и сигнальный клапан, установленный в нижней части несущих труб и включающий втулку 3, установленную концентрично относительно несущих труб. Кольцевое сечение втулки перекрыто верхним неподвижным диском и нижним подвижным диском 5. Эти диски образуют между собой несущими трубами и втулкой 3 циркуляционнную кольцевую камеру 6. Кроме того, нижний подвижный диск 5 выполнен с входными циркуляционными отверстиями 7 и выходными циркуляционными отверстиями 8, Входные и выходные циркуляционные отверстия смещены друг относительно друга. Под входными циркуляционными отверстиями 7 установлены запорные эле.менты 9, выполненные, например, в виде шара со штоком 10 из материала с плотностью, большей плотности бурового раствора, но меньшей плотности цементного раствйра.

Внешняя поверхность втулки 3 выполнена с эластичным уплотнительным ,элементом 1. Под шток 10 в верхнем неподвижном диске Ц выполнены отверстия 12.

Устройство для цементирования хв стовиРгов обсадных колонн работает следующим образом.

Спуск устройства до установленной глубины осуществляют в установленном порядке. При прокачке через устройство глинистого раствора или буферной жидкости запорный элемент 9 занимает нижнее положение и поток жидкости проходит через входные циркуляционные отверстия 7. При по.явлении цементного раствора с большей плотностью чем материал запорного элемента 9, последний перекрывает отверстия 7 Давление под сигнальным клапаном повышается. Под действ5 ем этого давления нижний подвижный диск 5 перемещается вверх и перекрывает выходные циркуляционные отверстия 8. Давление под сигнальны клапаном вновь повышается, что свидетельствует об окончании цементирования. После этого несущие трубы отсоединяют от хвостовика и промывкой удаляют остатки цементного раствора из затрубного пространства. С

применением устройства вымывание значительных порций цементного раствора (переподъем цемента ) исключается, т.к. цементирование прекращают сразу

по получении сигнала. Кроме того, исключается также и недоподъем цементного раствора за хвостовиком, т.к. цементирование в любом случае прекращают только при получении сигнала об

окончании цементирования.

Увеличение давления способствует повышению качества цементирования за счет возможности продавки избыточного количества цементного раствора в поглощающие горизонты.

Формула изобретения

клапаном, размещенным над разъединителем и выполненным в виде установленной концентрично относительно несущих труб втулки с перекрывающими ее кольцевое сечение верхним неподвижным диском и нижним подвижным диском, образующими между собой циркуляционную кольцевую камеру .с входными и выходными отверстиями, причем под входными отверстиями установлены

запорные элеме.нты, при этом на внешней поверхности втулки установлены уплотнительные элементы.

2.Авторское свидетельство СССР № 86131, кл. Е 21 В 33/1, 1970 (прототип),