Устройство для цементирования скважин

Устройство для цементирования скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано при цементировании обсадных полочек с отбором фильтрата с цементного раствора. Цель - упрощение конструкции устройства и повышение надежности цементирования. Устройство включает корпус 1 с боковыми отверстиями 2, в которых установлены полые пальцы 3 с обратными клапанами в виде шара (Ш) 4 с пружиной 5 и основного седла 6. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен фильтрующий элемент 7 Между Ш 4 и корпусом 1 установлено эластичное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х

Г

У

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4440658/03 (22) 15.06.88 (46) 30.05.91. Бюл. М 20 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И.И.Андреев, И,С.Катеев, Х.А,Асфандияров, P.Х.Фаткуллин, B.Ã.Ææoíoå и Л.А.Голышкина (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 640020, кл. Е 21 В 33/14, 1975, Авторское свидетельство СССР

М 662696, кл. Е 21 В 33/14, 1977.. Ж 1652513 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б, использовано при цементировании обсадных полочек с отбором фильтрата с цементного раствора. Цель— упрощение конструкции устройства и повышение надежности цементирования. Устройство включает корпус 1 с боковыми отверстиями 2, в которых установлены полые пальцы 3 с обратными клапанами в виде шара (LU) 4 с пружиной 5 и основного седла

6. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен фильтрующий элемент 7. Между Ш

4 и корпусом 1 установлено эластичное

1652513

Далее снижают давление в полости колонны труб. За счет разности перепада давления фильтрат из цементного раствора через фильтрующий элемент 7 проникает во внутреннюю полость обратного клапана и, отжимая Ш 4 от ЭК 8, поступает внутрь колонны, при этом вокруг фильтрующего элемента 7 происходит уплотнение цементной массы.

По истечении времени, не превышающем период загустевания и твердения цементного раствора в колонне повышают давление до заданного значения, при котором LU 4 продавливается через ЭК 8 и прижимается к основному седлу 6. Затем давление в колонне труб снижают до атмосферного, и пластовый флюид воздействует на Ш 4, прижимая его к ЭК 8 с внешней стороны, Опорная шайба 10 сжимает пружину 5, тем самым создавая жесткую опору дополнительному седлу 11. 3 ил. кольцо (ЭК) 8 с коническим отверстием 9, обращенным меньшим диаметром отверстия к оси устройства. Между пружиной 5 и

LU 4 установлена опорная шайба 10. На боковых поверхностях ЭК 8 выполнены дополнительные посадочные седла 11 и 12 соответственно, а боковые отверстия 2— ступенчатыми с уменьшением диаметров ступеней от оси устройства к периферии. олые пальцы разрушаются при взаимодейс вии втулки с продавочной пробкой. Устрво монтируют в заданном интервале обсадной колонны. Цементируют скважину с использованием продавочной пробки, кот >рая разрушает полые пальцы 3, До момент посадки продавочной пробки на упорное кольцо Ш 4 избыточным давлением в полости прижимается к ЭК 8, тем самым предотвращаются доступ жидкости из вНутритрубного пространства в заколонное.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементировании скважин с отбором фильтрата во время схватывания цементного раствора.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства и повышение надежности цементирования.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — обратный клапан при спуске устройства в скважину, разрез; на фиг.3 — положение частей обратного клапана после отбора фильтрата с затрубного

ri ространства.

Устройство включает трубчатый корпус

1 с боковыми отверстиями 2, в которых установлены полые пальцы Зсобратными клапанами в виде шара 4 с пружиной 5 и основного седла 6. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен фильтрующий элемент 7, Между шаром 4 и корпусом 1 установлено эластичное кольцо 8 с коническим отверстием 9, обращенным меньшим диаметром отверстия к оси устройства, а между пружиной 5 и шаром 4 установлена опорная шайба t0. Эластичное кольцо 8 выполнено с дополнительными посадочными седлами соответственно 11 и 12 на его боковых поверхностях, а боковые отверстия 2 корпуса 1 — ступенчатыми с уменьшением диаметров ступеней от оси устройства к периферии. Полые пальцы 3 разрушаются при перемещении втулки 13 при посадке на нее цементировочной проб;.л (не показана).

Устройствб работает следующим образом.

Устройство монтируют на обсадной колонне, спускают и устанавливают в выбранный интервал цементируемого участка подбором труб определенной длины. 0существляют цементирование скважины, в процессе которого при перекрытии канала втулки 13 продавочной пробкой (не показано), рабочее давление в колонне повышается на величину, необходимую для срезания внутренней части полых пальцев 3. После их срезания в них поступает жидкость иэ колонны и, действуя на шар 4. прижимает его к эластичному кольцу 8, тем самым предотвращая доступ жидкости в заколонное пространство. Продавочная пробка вместе с втулкой 13 под действием рабочего давления в колонне перемещается вниз и садится на упорное кольцо, установленное в колонне ниже устройства для цементирования (не показано): Далее снижают давление в полости колонны труб. За счет разности гидростатического давления жидкостей в заколонном и внутриколонном пространстве происходит отфильтровывание жидкой фазы (фильтрата) цементного раствора по высоте фильтрующего элемента, Фильтрат из цементного раствора через фильтрующий элемент 7 проникает во внутреннюю полость обратного клапана и, отжимая шар

4 от эластичного кольца 8, поступает внутрь колонны, при этом вокруг фильтрующего элемента 7 происходит уплотнение цементной массы, Ниже уплотненного участка, в

1652513 верхней его части, за счет повышения давления в заколонном пространстве от действия, например, АВПД, происходит вытеснение жидкой фазы из цементного раствора и пластового флюида через полые 40 пальцы в колонну с образованием каналов движения. По истечении времени, не превышающим период загустения и твердения цементного раствора, в колонне повышают давление до заданного значения, при кото- 45 ром шар 4 продавливается через эластичное кольцо 8 и прижимается к основному седлу 6, т.е, обеспечивается герметичность устройства при избыточном давлении в колонном пространстве, а после сброса давле- 50 ния пластовый флюид воздействует на шар

4 и прижимает его к дополнительному посадочному седлу 11, деформирует его и через опорную шайбу 10 сжимает пружину 5. Создается жесткая опора дополнительному 55 посадочному седлу 11, состоящая из опорной шайбы 10 и пружины 5, к которому шар

4 плотно прижимается, обеспечивая герметичность устройства при избыточном давлении за колонной в период загустевания и твердения цементного раствора, когда в заколонном пространстве еще не сформировалась прочная структура цементного камня, и при дальнейшем процессе уплотнения и твердения цементной массы, Формула изобретения

Устройство для цементировния скважин, включающее трубчатый корпус с боковыми отверстиями, в которых установлены полые пальцы с обратными клапанами в виде шара с пружиной и основного седла, и фильтрующий элемент, закрепленный на корпусе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения качества цементирования, оно снабжено эластичным кольцом с коническим отверстием, обращенным меньшим диаметром отверстия к оси устройства, и опорной шайбой. размещенной между пружиной и шаром, а эластичное кольцо установлено между шаром. и корпусом, причем эластичное кольцо выполнено с дополнительными посадочными седлами на его боковых поверхностях, а боковые отверстия корпуса— ступенчатыми с уменьшением диаметров ступеней от оси устройства к периферии.

1652513

8 д

Составитель Н.Чепига

Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор В.Ковтун

Заказ 1753 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

5 10 Ф

Риг.2 б