Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

,ЯО 1070300 зг 511 Е 21 В ЗЗ/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В:1 ЬМО (вН. Гошовский и Ш. Х. Джа ститут нефт Бурение глускважин. М.,СССР1980 (прото(54) (57) 1. УСТРОЙ ГО ЦЕМЕНТИРОВА ЛОНН, включающее ным элементом и за ный из материала СТВО ДЛЯ ОБРАТНО. НИЯ ОБСАДНЫХ КО- орпус с седлом и упоррный орган, выполнен- плотностью, меньшей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Калентьев В. А. и дрбоких нефтяных и газовыхНедра, 1970, с, 244.2. Авторское свидетельств891892, кл. Е 21 В 33/14тип). плотности цементного раствора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и исключения влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости, оно снабжено зарядом взрывчатого вещества, помещенного на упорном элементе, и механизмом подрыва заряда взрывчатого вещества, а запорный орган связан с упорным элементом, причем механизм подрыва заряда взрывчатого вещества выполнен в виде заполненного термоинертным газом контейнера, в котором помещен поршень со штоком, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что заряд взрывчатого вещества выполнен в виде кумулятивной торпеды, по- э мещенной между запорным органом и упорным элементом и ориентированной на последний.1070300 5 1 О 15 20 55Технико-экономический эффект от предлагаемого устройства вытекает из повышения надежности его работы, исключения 1Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для их обратного цементирования.Известно устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус и датчик регистрации плотности раствора, помещенный в башмаке обсадной колонны 1. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности автоматического перекрытия осевого канала колонны при поступлении первых порций цементного раствора в башмак колонны, что может быть причиной низкого качества цементирования.Наиболее близким к предлагаемому является устройство .для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус с седлом и упорным элементом, и запорный орган, выполненный из материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора. Устройство уже обеспечивает возможность автоматического перекрытия осевого канала обсадной колонны (в ее башмаке) с поступлением первых порций цементного раствора 12.Недостатком указанного устройства является то, что перекрытие осевого канала обсадной колонны может быть преждевременным из-за влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости, что также снижает надежность работы устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и исключение влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважинной жидкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее корпус с седлом и упорным элементом и запорный орган, выполненный из материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора, снабжено зарядом взрывчатого вещества, помещенного на упорном элементе, и механизмом подрыва заряда взрывчатого вещества, а запорный орган связан с упорным элементом, причем механизм подрыва заряда взрывчатого .вещества выполнен в виде заполненного термо инертным газом контейнера, в котором помещен поршень со штоком, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества. Кроме того, заряд взрывчатого вещества выполнен в виде кумулятивной торпеды, помещенной между запорным органом и упорным элементом и ориентированной на последний. На чертеже изображено предла гаемоеустройство, общий вид. 25 30 35 40 45 50 2Устройство состоит из установленного в башмаке колонны труб 1 корпуса 2 с седлом 3, упорным элементом 4 и запорного органа 5, выполненного из материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора. На упорном элементе 4 помещен заряд взрывчатого вещества 6, выполненный например, в виде кумулятивной торпеды, помещенной на упорном элементе (или между упорным элементом 4 и запорным органом 5). При этом кумулятивная торпеда ориентирована на упорный элемент. Запорный орган 5 (для исключения влияния скоростного потока вытесняемой через обсадную колонну скважин ной жидкости) связан с упорным элементом 4. Заряд взрывчатого вещества имеет механизм его подрыва, который выполнен в виде заполненного термоинертным газом контейнера 7, в котором помещен поршень 8 со штоком 9, выполненным с возможностью взаимодействия с зарядом взрывчатого вещества 6.Устройство работает следующим образом. Цосле установки устройства в башмаке обсадной колонны труб 1 обсадная колонна опускается в скважину. Во время спуска труб в скважину скважинная жидкость, проходя через упорный элемент 4 и седло 3, заполняет внутреннюю полость колонны обсадных труб 1. После достижения заданной глубины приступают к промывке скважины и заливке заданного объема цементного раствора в заколонное пространство. При этом перед цементом может быть закачена порция горячей воды. Цементный раствор, вытесняя скважинную жидкость, заполняет заколонное пространство и поступает в башмак обсадной колонны. Во время поступления цементного раствора или порции горячей воды во внутреннюю полость устройства термические условия вокруг термоинертного газа в контейнере 7 меняются, вследствие чего инертный газ начинает расширяться. Увеличение давления внутри контейнера 7 вызывает перемещение поршня 8, шток кокоторого 9 взаимодействует с зарядом взрывчатого вещества 6 (кумулятивной торпеды). Происходит взрыв заряда (кумулятивной торпеды) и разрушение упорного элемента 4. Поскольку плотность запорного органа 5 меньше плотности цементного раствора (и даже скважинной жидкости), он поднимается вверх и закрывает проходное сечение седла 3. Происходит разобщение затрубного пространства от внутриколонного пространства и доступ цементного раствора в колонну труб прекращается070300 Составитель Е.Молчанова Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор М. Шароши Заказ 11291/33 Тираж 569 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 43преждевременного срабатыва ния. Устройство может быть применено также для прямого цементирования обсадных колонн.Ожидаемая экономия от применения одного устройства составит 2000 руб., что оп 4ределяется ускорением процесса цементирования заколонного пространства, снижением давления продавочных агрегатов и предотвращением поглощений цементного раствора из-за снижения продавки.