Устройство для цементирования скважин

Устройство для цементирования скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЛШН, помещенное в нижней части обсадной колонш 1 и вклкучающее корпус с осевым каналом И циркуля|Ь:ШЙ1ЕЛЯ I -ТЕ15а; й - Ай , -VUiTir. овошпд ш orac icTBBMB в огрвкичятель расхода г&лао иакяаг9 раствора пиркул$шнов8ые отверс7Ш1 отличающеес я тем, что« с вюлью обсснокювявбоаможяостя вхгаачйяая устройства в работу K«iocp«ecT&emo яюрва цемемтцкАавяем, ъыяопав л «кде даужсгейвоге патрубка с кооьаямзв далосхък, а тепь расасооа тюшовамюго {мютвора выполнен в взде поппрумтеввого отвоеягтеяьно корпуса поршня, жослсо ciMiaaHHoro-C помощью urroKOB с аасповкамв, тфячвм поршень в кольаевЫ1 попоста, аасцонкв устешовпены в пяркуляивоввых oi верствйх, полость кольцевых полостеА над поршнем гвдравдвчески сообшена с осеW . вым квваясм, а йод псфшвем - с аакопонным apoctpaacTBOM обратный клапан .

СОЮЗ COBETCHHX

»Ill

РЕСПУБЛИК

Здр E 21 В 33/<4

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3414311/22-03 (22) 3 1,03.82. (46) 07,07,83, Бюл. % 25 (72) В. С. Пупков и. В. П, Гнездов (71) Сахалинский. государственный научноисследовательский и проектный институт газовой промышленности (53) 622.245,42(088.8) (56) 1. Булатов А. И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин.

М, ° "Недра»,:L981, с, 105-108, 2. Стригоцкий С, B. Бементированке обсадных колонн с созданием противодаэления в системе РНТС-Буренке и Г.М., ВНИИОЭНГ, 1982, с. 20-23 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЕМЕНТНРОВАНИЯ СКВАЖИН, помещенное в нижней части обсадной колонны и включающее корпус с осевым каналом и циркуля„SU„„1027369 А иконными отверстиями и ограничитель расхода тампоиашиого раствора через цирку» ляциовиые отверстии, о т л и ч а ю ш е ес я там, что, с цельив обесиечензш возможности включении усиуойства в работу корпус вниожнж в юще двукстеииоге пат рубка с кольцевой аолостьв, а ограничитель раскопа таииенавшого раствера выполнен в вице подиружинециои о относительно корпуса поршня, жестко связанного е помощью штоков с заслонками, причем поршень размещен в кольцевой полости, заслонки установлены в цвркуляциониых m зерстиих, полость кольцевых полостей над поршнем гидравпкческк сообщена с осе- а вым каналом, à Вод корнеем - с заколон- ® ным пространством черее обратный клапан.

1027369

Изобретенле относится к бурению скважин, в частности к их цементированию, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, относящейся к строительству нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для цементирования скважин, устанавливаемое в нижней части обсадной колонны, например упорное кольцо о

Это устройство выполняет определенные технологические функции: получение сигнала об окончании продавливания тампонажного раствора.

Однако устройство не позволяет управ15 лять скоростью потока жидкости в колонне. B процессе цементирования столб тампонажного раствора в колонне движется сначала с ускорением в зависимости ю от его высоты, а затем с замедлением до момента выхода половины его (по высоте) в затрубное пространство. Происходит отрыв в колонне от струи в цемен- тировочной головке, а когда эта струя догоняет оторвавшийся раствор, возмо жен гидроудар с осложнениями процесса и повреждениями обсадной колонны.

Наиболее близким к изобретению является устройство для цементирования скважин, помещенное в нижней части обсадной колонны и включающее корпус с осевым каналом и циркуляционными отверстиями и ограничитель расхода тампонажного. Материала через циркуляционные отверстия (2 j, 35

Недостатком известного устройства является то, что ограничитель расхода устанавливается в башмаке обсадной колонны заблаговременно, а это создает определенные технологические ограничения при 40 спуске обсадных колонн, их промывке (при необходимости) и пр.

Устройство работает следующим образом.

Устройство полностью собирается (без установки шара) и подсоединяется в верхней части к обсадным трубкам, а в нижней - к башмаку с направляющей пробкой.

Выше устройства на обсадных трубках собирается вся необходимая технологйческая оснастка (упорное кольцо или другое устройство для. определения окончания процесса цементирования, центраторы и т. д.) .

При необходимости оснащения обсадной колонны обратным клапаном устанавливается клапан с тарелкой откидного типа. Обсадная колонна спускается в скважину. По достижении проектной глубины и проведении процесса промывки в

Белью изобретения является обеспечение возмОжности включения устройст» 45 ва в работу непосредственно перед цементированием.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для цементировании скважин,помещенном в нижней части обсадной колонны и включающем корпус с осеBLlM каналом и циркуляционными отверсти- ями и ограничитель расхода тампонажного раствора через циркуляционные отверстия, корпус выполнен в виде двухстенного патрубка с кольцевой полостью, а ограничитель расхода тампонажного раствора выполнен в виде подцружиненного относительно корпуса поршня, жестко связанного с помощью штоков с заслонками, причем поршень размещен в кольцевой полости, заслонки установлены в. циркуляционных отверстиях, полость кольцевых полостей над поршнем гидравлически сообщена с осевым каналом, а под поршнем — с заколонным пространством через обратный клапан.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение по заслонкам.

Устройство включает корпус 1 с осевым каналом, причем корпус выполнен в виде двухстенного патрубка с кольцевой полостью 2, а ограничитель расхода тампонажного раствора выполнен в виде поршня (кольцевого) 3, подпружиненного пружиной 4 относительно корпуса (элемента корпуса). K нижней части корпуса присоединен переводник 5 с осевым центральным каналом 6 и циркуляционными (боковыми) отверстиями 7.

В осевом канале 6 размещено седло

S под запорный .элемент (шар) 9. В циркуляционных отверстиях размещены заслонки 10, которые могут перемещаться вниз и вверх по гнездам 11 переводника

5, соответственно уменьшая или увеличивая переходное отверстие. Поршень 3 жестко связан с заслонками 10 штоками 12.

В корпусе 1 выполнены отверстия 13„

Кольцевая полость под поршнем 3 гидравлически связана через боковые отверстия

7 с осевым каналом. Пространство под поршнем изолировано от накчонного пространства герметизирующими кольцами 14, сальником L5 штока 12, а сообщено с ним через обратный клапан 16, расположенным в нижней части кольцевой полости 2, з 1027369 4 скважину перед цементиров. нием сбрасы- (фиг. 2), до которого должна закрыться вают шар 9, который подается в седло заслонка 10, будет определяться перепа8 и перекрывает осевой канал 6. Дальдом давления m максимального заполненейшая циркуляция идет через циркуляцион- ния обсадной колонны тампонажным Растные Отвер=тия. вором.

По ере заполнения колонны т понаж- Таким Образом у=,„ойво I B m аким о разом, у, о ство позволяет ным раствором перепад давлении (из- управлять выходом жидкости в :затрубное за разности плотностей тампонажного и пространство за счет соз ания дополнибурового растворов) через .отверстия 13 тельного гидродинамического сопротивв корпусе 1 будет воздействовать на пор- 1о ленни цд а уменьшения размера. цирку шень 3. Такой же перепад будет воздейст- ляционного канала, соединяющего колонну вовать и на торцы плашек 10. Посколь- с затрубньм пространством. Это будет ку плошадь поршня больше плошади торцов предотвращать разрыв сплошности потока заслонок 10 и они жестко соединены жидкости в верхней части колонны, имештоками 12, вся система будет переме- ts юший место при цементировании с исполь шагься в сторону заслонок, уменьшая зованием известных устройств. Т<м сапри этом проходное сечение цнркуляцион- r4bf. предотвращаются гидравлические . ных отверстий 7. Это будет вызывать д удары с возможными осложнениями прополнительные гидродинамические сопротив . цесса и повреждениями колоны. л ения. 2О Предложенное устройство позволит

Соотношение плошадей поршня 3 и тор- исключить явления гидроударов в Обсадцов заслонок 10, а также усилие пружины ной колонне so время ее цементирования, 4 можно подобрать так, чтобы уменьше- что будет способствовать ее герметнч-. .ние отверстия в заслонке, вызываемое ности и, следовательно„качественному перепадом давления от разности плот- 5 разобщению пластов. костей, создавало эквивалентный перепад Применение устрсйства позволит на давления от гидродинамических сопротив- 10-1.57 снизить объем аварийных снту- лений. Например, минимальное отверстие аций, связанных с негерметичностью «о-Окружность Б, показанная наполовину лонн, что даст зкономический эффект от сплошной и наполовину штриховой линией 30 внедрения 50 тыс. Руб. в год.

1027369

Составитель В. Гришанов

Редактор О. Юрковецкая Техред К.Мьщьо Корректор Л. Бокшаь

Закаэ 4696/36 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент,г, Ужгород, ул. Проектнаи, 4