Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн Советский патент 1982 года по МПК E21B33/14 

1

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

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных .коЛонн, включающая корпус с цементировочными отверстиями, 5 верхнюю и нижнюю срезные втулки, нижняя з которых перекрывает цементировочные отверстия, и разделительные пробки (I .

Недостатком известной муфты является то, что с ее применением между ступенями j цементирования остается перемычка из разделительных пробок . и цементного камня между ними. Необходимая дополнительная операция по разбуриванию этой перемычки.

Наиболее близким к изобретению является муфта для ступенчатого цементирования, 15 обсадных колонн, содержащая корпус с цементировочными отверстиями, втулку, установленный с кольцевым зазором относительно нее контейнер с посадочным седлом, кольцевые уплотнения, открывающую и за- 2о норную разделительные пробки 2.

Недостатком известного устройства является возможность прихвата контейнера цементом, вероятность попадания которого в кольцевой зазор не исключена.

Цель изобретения - повышение надежности удаления контейнера после окончания процесса цементирования за счет исключения прихвата контейнера цементным раствором.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено полыми патрубками, выполненными из легкоразрушаемого материала, фиксирующими контейнер и втулку друг относительно друга и сообщающими колонное пространство с заколонным через цементировочные отверстия в рабочем положений устройства; кольцевые уплотнения с контейнером, втулкой и патрубками образуют герметичную камеру, заполненную жидкостью.

На фиг. 1 изображена муфта в транспортном положении; на фиг. 2 - муфта во время открытия цементировочных отверстий; на фиг. 3 - муфта после открытия цементировочных отверстий.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн содержит корпус 1 с цементировочными отверстиями 2, втулку 3 и контейнер 4 с седлами 5 и 6 для открывающей и запорной пробок 7 и 8 (фиг. 2). Контейнер 4 установлен на сжатом пружинном

кольце 9 с кольцевым зазором 10, обеспечивающим падение контейнера на забой. Кольцевой зазор герметизирован эла стичиыми кольцевыми уплотнениями 11 и 12, установленными на сжатом пружинном кольце 9 и раскрытом 13, расположенными по торцам контейнера 4. Во втулке выполнены цементировочные отверстия 14, в которых установлены патрубки 15 из легкоразрушаемого материала, связывающие полость контейнера с указанными отверстиями. Кольцевой зазор 10 заполнен нейтральной жидкостью, например, консистентной смазкой. В нижней части втулки 3, в проточке установлен пружинный элемент 16, удерживающий пружинное кольцо 9 от смещения вниз. Через отверстия в золотниковой втулке пружинный элемент 16 посредством упоров 17 взаимодействует с поверхностью корпуса. Ниже пружинного элемента на расстоянии, равном полному ходу золотниковой втулки 3, в корпусе выполнена проточка 18, а на расстояНИИ, равном, примерно, половине этого хода на срезных щтифтах закреплено кольцо 19. В ннжней части корпус„а установлено ограничительное кольцо 20.

Устройство работает следующим образом.

Для открытия цементировочных отверстий в скважину сбрасывают пробку 7. Пробка, достигнув седла 6, под действием давления нагнетания перемещает золотниковую втулку 3 до упора в кольцо 19 (фиг. 2). При этом цементировочные отверстия 14 и 2 втулки и корпуса совмещаются. Затем производят промывку и цементирование скважины. По окончании цементирования на седло 5 опускается запорная пробка 8. Под давлением жидкости происходит срез штифта, удерживающего кольцо 19. Втулка 3 вместе с кольцом 19 перемеп;ается вниз до ограничительного кольца 20 и перекрывает цементировочные отверстия 2. В этот момейт

пружинный элемент 16 своими упорами 17 попадает в проточку 18 в корпусе и пропускает пружинное кольцо 9 вниз, где оно раскрывается. Контейнер, лишившись .опоры, попадает на забой. При этом контейнер проходит сквозь пружинное кольцо 13, которое сжавшись попадает вместе с ним (фиг. 3). Устройство, по сравнению -с известным, обеспечивает надежное удаление контейнера на забой,. а в случае необходимости - извлечение его на поверхность.

Формула изобретения

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, содержащая корпус с цементировочными отверстиями, втулку, установленный с кольцевым зазором относительно нее контейнер с посадочным седлом, кольцевые уплотнения, открывающую и запорную разделительные пробки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности удаления контейнера после окончания процесса цементирования, устройство снабжено полыми патрубками, выполненными из легкоразрушаемого материала, фиксирующими контейнер и втулку друг относительно друга и сообщающими колонное пространство с заколонным через цементировочные отверстия в рабочем положении устройства, причем кольцевые уплотнения с контейнером, втулкой и патрубками образуют герметичную камеру, заполненную жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Минцевич В. И. Справочник ннженер 1 по бурению, М., «Недра, 1973, с. 416.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2693099, кл. Е 21 В 33/14, 1978 (прототип).

iUl/Z.f

фуг.

Фог.