Устройство для цементирования обсадной колонны

Устройство для цементирования обсадной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение эффективности работы устройства за счет упрощения технологии его применения при одновременном упрощении конструкции. Для этого на втулке закреплен режущий элемент, а седло выполнено со сферической внутренней поверхностью. Втулка выполнена выступающей в осевом направлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытия радиальных каналов в исходном положении срезными элементами. Втулка установлена с возможностью осевого ограниченного перемещения. Гибкие режущие элементы установлены с возможностью перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей при смещении втулки. Штыри выполнены из легкоразрушаемого материала. Устройство имеет запорный орган в виде плавучего шара, выполненного из материала, плотность которого меньше плотности продавочной жидкости. При закачке цементного раствора в затрубное пространство он проходит осевой канал седла, внутреннюю полость корпуса и через радиальные каналы выходит в затрубное пространство. Радиальные каналы выполнены по окружности корпуса в кол-ве , в 2 раза превышающем число гибких режущих элементов, и меньшего диаметра, чем диаметр запорного органа, для равномерного распределения цементного раствора по пространству и во избежание выноса потоком жидкости запорного органа из внутренней полости корпуса. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 15 523

А1 (51)5 Е 21 В ЗЗ/13

Er

) ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362245/23-03 (22) 11.01. 88 (46) 15.10.90.Бюл. М- 38 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Л.В.Евчук, М„M.Ëÿõ, B.Á.Ìàðèê и Л.И.Романишин (53) 622.245 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1310510, кл. E 21 В 34/10; 1985. . Авторское свидетельство СССР

В 14 76 108, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к горному делу. Цепь — повышение эффективности работы устройства за счет упрощения технологии его применения при одновременном упрощении конструкции.

Для этого на втулке закреплен режущий элемент, а седло выполнено со сфериче кой внутренней . по ве рхно ст ью. Втулка выполнена выступающей в осевом направлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытия радиальных каналов в исходном поИзобретение относится к горному делу, в частности к техническим средствам для крепления скважин, Цель изобретения — повышение эф — . фективности работы устройства за счет упрощения технологии .его применения при одновременном упрощении конструкции.

На фиг„l представлено устройство для цементировпния обсадной колонны

2 ложении срезными элементами, Втулка установлена с возможностью осевого ограниченного перемещения, Гибкие режущие элементы установлены с возможностью перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей при смещении втулки. Штыри выполнены из легкоразрушаемого материала. Устр-во имеет запорный орган в виде плавучего шара, выполненного из материала, плотность которого меньше плотности продавочной жидкости., При закачке цементного раствора в затрубное пространство он проходит осевой канал седла, внутреннюю полость корпуса и через радиальные ,каналы выходит в эатрубное пространство-. Радиальные каналы выполнены по окружности корпуса в кол-ве в 2 раза превышающем число гибких режущих элементов, и меньшего диаметра, чем диаметр запорного органа, для равномерного распределения цементного раствора по пространству и во избежание выноса потоком жидкости запорного органа из внутренней полости корпуса.

1 з.п. ф-лы, 2 ил. в исходном положении, продольный разрез; на фиг.2 — то же, при закачке цементного раствора в затрубное пространство.

Устройство для цементирования обсадной колонны состоит из корпуса

1 с осевыми радиальными каналами 2, В корпусе 1 жестко закреплено седло

3 с осевым каналом, вокруг которого размещены штыри 4 из легкоразрушаемо1599523 га материала„ Седло 3 в нижней части выполнено со сферической поверхностью, являющейся направляющей для гибких режущих элементов 5, которые закреплены на подвижной в осевом нап5 равлении втулке 6, содержащей осевой какал. Втулка 6 размещена в нижней части корпуса 1. Гибкие режущие элементы 5 установлены с возможностью ,перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей п11и смещении втулки 6, Исходное поло.жение втулки 6 фиксируется среэными элементами 7, которые предварительно рассчитываются на давление, большее опрессовочного, Втулка 6 имеет возможность ограниченного перемещения, Осевое перемещение втулки 6 ограничено ограничителем 8, установленным в ниж- gp ней части корпуса 1, В полости корпуса 1 между седлом 3 и подвижной в осевом направлении втулкой 6 помещен эапорный орган 9, выполненный в виде шара, удельный вес которого меньше 25 удельного веса промывочной жидкости„

Седло 3 и втулка 6 изготовляются из легкораэбуриваемоro материала, например, алюминиевого сплава и др. Втулка

6 выполнена выступающей в осевом нап- 3р равлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытня радиальных каналов в исходном положении.

Устройство для цементировании обсадной колонны работает следующим об35 разом.

Перед спуском в скважину в корпус

1 вворачивается седло 3, оборудованное штырями 4. Затем в полость корпуса 1 помещают запорный орган 9 и подвижную в осевом направлении втулку 6. Втулку 6 перемещают в корпусе

1 до упора гибких режущих элементов

5 в штыри 4 и фиксируют в этом поло, — 45 женин срезными элементами 7. В нижней ч асти корпуса 1 вворачивают ограничитель 8 перемещения втулки 6. Корпус

1 соединяют с низом обсадной колонны и опускают в скважину.

При спуске колонны обсадных труб н скважину происходит заполнение ее внутренней полости промывочной жидкостью, при этом промывочная жидкость проходит осевой канал втулки 6, омывает запорный орган 9, упирающий55 ся в штыри 4 и через осевой канал седла 3 попадает внутрь обсадной колонны. Штыри 4 обеспечивают удержа-! ние запорного органа. 9 на расстоянии от седла 3, позволяя промывочной жидкости беспрепятственно проходить через осевой канал седла 3, По окончании спуска обсадная колонна садится на забой, При этом, ввиду того, что подвижная в осевом направлении втулка 6 в нижней части выступает за пределы корпуса 1, взаимодействуя с забоем, втулка 6 смещается вверх и гибкие режущие элементы 5 срезают штыри 4 седла 3. Затем колонну обсадных труб приподнимают над забоем на 0,5-1 м и приступают к опрессовке колонны труб и ее цементированию в скважине, для его ее на устье соединяют с соответствующим оборудованием.

При опрессовке колонны обсадных труб в результате движения жидкости сверху вниз эапорный орган 9 перекрывает осевой канал втулки 6 и смещают ее вниз до упора в срезные элементы 7. Давление в колонне труб повышается до опрессовочного и выдерживается определенное время, 3атем давление повышается до разрушения срезных элементов 7 и втулка 6 смещается вниз до взаимодействия с ограничителем 8. При этом открываются радиальные каналы 2 корпуса 1, При закачке цементного раствора в затрубное пространство он проходит осевой канал седла 3, внутреннюю полость корпуса 1 и через радиальные каналы 2 выходит в затрубное пространство; Радиальные каналы 2 выполнены по окружности корпуса 1 к коли честву в 2 раза превышающем число гибких режущих элементов 5, и меньшего диаметра, чем диаметр. запорного органа 9, для равномерного распределения цементного раствора па затрубному пространству и во избежание выноса потоком жидкости запорного органа 9 из внутренней полости корпуса.

После окончания цементирования и прекращения закачки цементного раствора в скважину, запорный орган 9 всплывает в цементном растворе, так как его чдельный вес меньше удельного веса промывочной жицкости и перекрывает осевой канал седла 3, исключая обратный переток цементного раствора внутрь обсадной колонны.

5 159952

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для цементирования обсадной колонны, содержащее корпус

5 с осевым и радиальными каналами, седло с осевым каналом и штырями

-вокруг последнего, установленное в корпусе, втулки в нижней части кор- пуса и запорный орган, выполненный в виде плавучего шара, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет упрощения технологии его применения при одновременном упроще- 15 нии конструкции, оно снабжено гибкими режущими элементами, закрепленными на втулке, причем седло выполнено со сферической внутренней поверх-!

3 6 костью,а втулка — выступающей в осевом направлении за пределы корпуса частью и зафиксирована с возможностью перекрытия радиапьньгх каналов в исходном положении срезными элементами и установлена с возможностью осевого ограниченного перемещения, а гибкие режущие элементы установлены с возможностью перемещения по сферической внутренней поверхности седла и срезания штырей при смещении втулки, при этом штыри выполнены из легкораэ рушаемого материала, 2. Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что плавучий шар выполнен из материала, плотность которого меньше плотности продавочной жидкости.

1599523

Составитель Е. Молчанова

Техред М.Ходанич

Редактор M.Òîâòèè

Корректор M.Øàðîøè

Заказ 3127 Тираж 474 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д . 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1: