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

(54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПОТАЙНЫХ ОБСАДНЫХ КОЛОНН НА ЦЕМЕНТНОМ КАМНЕ

1

Изобретение относится к нефтйной и газовой промышленности и модет быть применено при креплении скважин секциями обсадных колонн или пoтaйны 4И обсадными колонками.

Известно устройство для подъема потайных обсадных колонн на цементном камне, состоящее из корпуса, шпинделя с боковыми циркуляционными отверстиями, золотникового затвора этих отверстий, фиксатора затвора и механизма управления им ClJ

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подвески потайных обсадных колонн на цементном камне, включающее корпус, шпиндель с упорными буртами, заполненную смазкой осевую опору качения, размещенную между буртами, уплотнительные узлы, изолирующие с двух сторон опору качения, муфту сцепления корпуса со шпинделем, циркуляционный клапан с золотниковым затвором и винтовой механизм управления затвором 21.

Недостаток известных устройств заключается в низкой надежности и долговечности его опоры качения и уплотнительных узлов из-за того, что последние воспринимают избыточное давление, обусловленное вЕлтеснением

смазки, заполняющей опору качения за, пределы уплотнительныхузлов в процессе вращения корпуса и перемещения вверх золотникЪвого затвора циркуляционных отверстий.

При этом манжетные уплотнения заворачиваются в кольцевом зазоре между корпусом и шпинделем, заклиниваются между уплотняемыми поверхностям и

10 быстро выходят из строя.

Крутящий момент передается через деформированные манжеты от корпуса к шпинделю, что может привести к прёжл.евременному проворачиванию шпинделя, отвороту бурильной колонны от

15 обсадной и падению последней на забой скважине.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности устройства за счет предотвращения преждевремен20ного проворачивания шпинделя.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено распорным кольцом, размещенным между опорой качения и упорным буртом с возможнос25тью осевого перемещения, а уплотнение установлено на распорном кольце.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство для подвески потайных

30 обсадных колонн на цементном камне состоит из корпуса 1 и шпинделя 2 с ynopiifJMH буртами 3 и кулачками 4. Между упррнь 1и буртами размещена .заполненная смазкой осевая опора 5 качения, ограниченная сверху и снизу уплотнениями 6, На шпинделе установлен золотниковый затвор 7, перекрывающий боковые циркуляционные отверстия 8 в шпинделе. Золотниковый затвор имеет винтовой привод 9 от корпуса устройства. Корпус.имеет на верхнем конце замковую резьбу 10 для соединения с колонной бурильных труб, а шпиндель на нилшем конце - цилиндрическую левую резьбу 11 для соединения с цементируемой обсадной колонной. Устройство снабжено распорным кольцом 12, размещенным между опоро 5качения и упорным буртом 3 с возможностью осевого перемещения вдоль корпуса 1 и шпинделя 2. Устройство работает следующим -об разом. .Шпиндель 2 ввинчивают на резьбе 11 в разъединитель., установленный на верхней обсадной трубе потайной колонны, а корпус 1 на резьбе 10 соединяют с нижней трубой бурильной колонны. Далее, наращивая бурильные трубы, опускают устройство и потай.ную колонну на заданную глубину. По окончании спуска потайную колонну «цементируют обычньгм способом, как правило, с применением продавочной секционной разделительной пробки. После посадки продавочной пробки на упорное кольцо и получения сигнала Стоп насосы останавливают. Затем приводят во вращение колонну бурильных труб и через 12-15 оборотов восстанавливают циркуляцию про мывочной жидкости. В процессе вращения бурильной колонны золотниковый затвор 7 открывает боковые циркуляционные отверстия 8, перемещаясь вверх с помощью винтового механизма 9. При этом благодаря наличию распорной втулки 12 с уплотнительными кольцами 6 золотниковая втулка 7 не действует на масляную ванну, заполняющую опору качения, а следовательно, перепал давления на уплотнения 6ост-ается неизменным. Циркулирующий поток промывочной жидкости проходит через отверстия 8, огибает нижний торец корпуса 1 и, проходя по кольцевому пространству за бурильной колонной, вымывает из него цементный раствор, поднятый выше потайной обсадной колонны в процессе ее цементирования-. Вращение бурильной колонны прерывается в осевой опоре 5 качения, поэтому потайная колонна во время ожиДания затвердевания цемента (ОЗЦ) висит неподвижно на опоре 5. По окончании ОЗЦ бурильную колонну опускают на величину рабочего осевого хода предлагаемого устройства. При этом зацементированная потайная колонна подвешивается своими муфтами на цементном камне в кольцевом пространстве скважины. Кулачки 4 входят в зацепление, передают крутящий момент через шпиндель на резьбу 11 левого переводника, выворачивают последний из разъединителя и отсоединяют бурильную колонну от обсадной. Осевое перемещение корпуса относительно шпинделя не изменяет ни величины, ни направления действия перепада давления на уплотнения 6, герметизирующие опору 5 качения. В условиях постоянного перепада давления отсутствует опасность заворачивания уплотнительных колец и произвольного вывинчивания переводника 11. Надежность и долговечность устройства повышаются, чем обеспечивается также высокий технико-экономический эффект его применения, так как исключается необходимость дополнит€5льных затрат на аварийные и ремонтно-восстановительные работы. Формула изобретения 1.Устройство для подвески потай;ных обсадных колонн на цементном ;Камне, включающее корпус, шпиндель ic упорными буртами, заполненную смазкой осевую опору качения, размещенную между буртами, уплотнительные узлы, изолирующие с двух сторон опору качения, муфту сцепления корпуса со шпинделем, циркуляционный клапан с.золотниковым затвором и .винтовой механизм управления затвором, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, за счет предотвращения преждевременного проворачивания шпинделя, оно снабжено распорным кольцом, размещенным между, опорой качения и упорным буртом с возможностью осевого перемещения. 2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что уплотнение установлено на распорном кольце. Источники информации, принятые во внимание экспертизе 1.Левин Е.М., BayЛИН В.П. Спуск и подвеска хвостовиков при креплении скважин. Грозный, 1970, с.. 73. 2.Булатов А,И. и др. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1977, с. 122-124 (прототип).