Устройство для подвешивания потайных колонн на цементном камне Советский патент 1982 года по МПК E21B33/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕШИВАНИЯ ПОТАЙНЫХ КОЛОНН НА ЦЕМЕНТНОМ КАМНЕ

1

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, и может быть, применено для спуска, цементирования и подвешивания потайных колонн на цементном камне.

Известно устройство для подвешивания потайных обсадных колонн на цементном камне, включающее составной корпус, шпиндель, упорный подшипник качения, радиальный подшипник скольжения, золотник шпинделя и замковый ниппель. В шпинделе имеются отверстия для промывки, перекрытые золотником. Отверстия открываются вращением колонны бурильных труб

Недостатком устройства является его сложность, ограниченные возможности по грузоподъемности подшипника, а также сложность манипуляций при открытии промывочных отверстий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подвески цртайных колонн на цементном камне, включающее полый ствол с боковыми отверстиями, перекрытыми втулкой, зафиксированной относительно ствола срезным щтифтом, узел

разъединения и подвесную пробку с седлом. Открытие отверстий производится при перемещении втулки, взаимодействующей с шаром 2.

Недостатком устройства является то, 5 что промывочные отверстия открывают с помощью шара.

Скорость падения шара в колонне бурильных труб зависит от свойств промывоч,Q ной жидкости, скорости потока жидкости, формы переходов канаЛа колонны и др. Это, а также непредвиденные остановки цементировочных агрегатов приводят к тому, что шар либо приходит к седлу раньше заданного времени и остается недоцементиро15 ванной верхняя часть колонны, либо шар задерживается и возникает опасность прихвата колонны бурильных труб. Тогда колонну бурильных труб отсоединяют от потайной и последняя под собственным весом изгибается, нарушается цементное кольцо и известны случаи разрушения колонн.

Кроме того, шар в седло садится тогда, когда жидкость находится в покое и частицы, выпавшие на поверхность седла между шаром и седлом образуют щель и создать перепад давления над шаром и срезать штифты, удерживающие втулку, не удается, что также приводит к отсоединению колонны бурильных труб от потайной колонны. Цель изобретения - повышение надежности фиксации втулки. Поставленная цель достигается тем, что втулка выполнена составной, верхняя ее часть - дифференциальной, а между частями втулки установлено разрезное кольцо, зафиксированное относительно ствола нижней частью втулки с возможностью опоры на него верхней части. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - расположение элементов устройства в работе в момент посадки пробки в седло нижней части втулки; на фиг. 3 - то же, в момент посадки подвесной пробки на стоп-кольцо; на фиг. 4 - то же, в момент открытия промывочных отверстий. Устройство состоит из следующих основных узлов: ствола 1, левого переводника 2 и муфты 3. Ствол 1 снабжен каналом 4 переменного сечения, боковыми отверстиями 5, перекрытыми с внутренней стороны дифференциальной частью втулки 6, которая удерживается штифтами 7 и опирается на разрезное кольцо 8, находящееся в конической проточке ствола 1 и являющейся основной опорой втулки б при больших перепадах давлений в ней. Разрезное кольцо 8 в кольцевой проточке ствола 1 удерживается нижней частью втулки 9, которая удерживается в канале штифтами 10 и имеет седло 11, взаимодействующее с цементировочной пробкой 12. Обе части втулки в стволе уплотнены уплотнительными кольцами 13. На стволе находится конус 14, удерживаемый амортизатором 15 и гайкой 16. Снизу к стволу крепится левый переводник 2, на который навинчивается левая муфта 3, которая упирается в конус 14. К левому переводнику 2 крепится щпонка 17 винтами 18. На шпонку 17 надето кольцо 19 с левой резьбой 20, снизу к переводнику 2 присоединен патрубок 21, к которому штифтами 22 закреплена подвесная пробка 23 с седлом 24, взаимодействующим с цементировочной пробкой 25. Диаметр канала седла 24 di меньше диаметра d каналаседла 11. Кольцевой зазор между переводником 2 и муфтой 3 уплотнен м-анжетой 26.

Устройство присоединяют к верхней трубе потайной колонны 27, оснащенной стопкольцом 28 и обратным клапаном 29. Сверху к стволу 1 присоединяют колонну 30 бурильных труб.

Устройство левой муфтой 3 присоединяют к верхней трубе потайной колонны 27, к стволу 1 присоединяют колонну 30 бурильных труб и устройство опускают в скважину. На колонну 30 бурильных труб навинчивают цементировочную головку, в котоУстройство для подвещивания потайных колонн на цементном камне, включающее полый ствол с боковыми отверстиями, перекрытыми втулкой, зафиксированной относительно ствола срезным штифтом, узел разъединения, подвесную пробку с седлом, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности в работе устройства за счет дополнительной фиксации втулки, втулка выполнена составной, верхняя ее часть - дифференциальной, а между частями втулки рую помещают внизу цементировочную пробку 25, вверху - пробку 12. В пробке 25 диаметр металлического наконечника меньше диаметру d канала в седле 11, но больще диаметра di в канале седла 24. В пробке 12 диаметр металлического наконечника больше диаметра канала седла И. В колонну 30 закачивают цементный раствор, освобождают пробку 25 и закачивают продавочную жидкость в объеме несколько меньшем, например на 2 м объема потайной колонны 27, и освобождаю пробку 12. Пробка 25 проходит через седло 11 и останавливается в седле 24. Создают давление над ней, срезают штифты 22 и продолжают закачивать продавочную жидкость. В тот момент, когда пробки 23 и 25 находятся на некотором расстоянии от стопкольца, например, необходимо прокачать еще 2 м продавочной жидкости, пробка 12 садится на седло 11 втулки 9 (фиг. 2). В колонне 30 создают давление, щтифты 10 срезают, и втулка 9 с пробкой 12 потоком выносится в колонну 27 и движется вниз. Втулка 9 выполнена из легкоразбуриваеМого материала. В это время разрезное кольцо 8 под действием упругих сил выйдет из проточки и больше не удерживает дифференциальную втулку 6. Докачивают остальную продавочную жидкость и пробки 23 и 25 садятся на стоп-кольцо. Получают сигнал «Стоп и в этот момент от повышения давления, вследствие того, что площадь сверху втулки 6 больше, чем внизу, создается перепад давления, под действием которого срезаются щтифты 7, втулка 6 движется вниз и открываются отверстия 5. Прокачивая жидкость, смывают излищки цементного раствора и после затвердения цементного раствора отсоединяют колонну бурильных труб 30. Своевременное открытие промывочных отверстий позволит исключить оставление потайных колонн неподвешенными. Таким образом исключаются затраты на исправительные работы, связанные с разгрузкой колонны на забой. Формула изобретения

установлено разрезное кольцо, зафиксированное относительно ствола нижней частью втулки с возможностью опоры на него верхней части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Булатов А. И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин..- М., «Недра, 1977, с. 121 (прототип).