Устройство для цементирования секций обсадных колонн и хвостовиков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1130688 А ЗШ Е 21 В 33 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ л/у ар ,И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ън М Ю Ж 00 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) 1. Мищевич В. И, Справочник инженера по бурению. Т. 1, М Недра, 1973, с. 408.2, Там же, с. 410 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДН ЫХ КОЛОНН И ХВОСТОВИКОВ, содержащее корпус с промывочными отверстиями, посадочное седло, зафиксированное на корпусе с помощью срезных элементов, запорный элемент, выполненный под посадочное седло, упорное кольцо и муфту с левой резьбой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его в работе и предотвращения перетоков цементного раствора, оно снабжено упругой втулкой, размещенной на посадочном седле, и гильзой, установленной снаружи упругой втулки и связанной с ней торцовыми зажимами, а посадочное седло и упругая втулка образуют с корпусом кольцевую полость, в которой размещена гильза с возможностью перекрытия промывочных отверстий, причем гильза выполнена с продольными щелевидными отверстиями под срезные элементы и с фиксаторами относительно посадочного седла, а упругая втулка выполнена с возможностью взаимодействия 9 прн ее пеформапнн с запорным элементом.С:Из)брстсцис относится к бурению нефтяных ц газовых скважин, в частности к устройствам лля пементирования обсадных ко. лонн.Известно устройство для цементирования секций обсадных колонн и хвостовиков, состоящее из переводника, имеющего в нижнейчасти резьбу обсадных труб, а в верхней - левую -ста нда ртную резьбу с тра пециедальцым профилем лля присоединения к колонне бурильных труб 11.Недостатком этого устройства является то, что лля проведения отмывки лишнего це, ментного раствора необходимо произвести отворот бурильных труб, разгрузив обсадную колончу на забой скважины.Наиболее близким к изобретению является устройство лля пементирования секций Обсадных колонн и хвостовиков, содержашее корпус с промывочными отверстиями, посадочное седло, зафиксированное на корпусе с помошью срезных элементов, запор цый э,)смецт, выполненный под посадочное ссллО, упорное кольцо и муфту с левой резь й 121.11 с,РОстятк)х известного устройства является то, что в случае негерметичности обратных клапанов или самой обсадной ко- К)ццы во время смывки излишков цементного раствора происходит интенсивный переток цементного раствора из заколонного пространства в трубы за счет отжатия шара от селла. Это приводит к оставлению значи гсг 1.Н 1,х пемецтныих стаканов в обсадных трубах, це)Р 1)1 Ол)ему псментного раствора на ряс)сзцу 10 высоту за обсадной колонной.Целью изобретения является повышение 1 галежРН)стц работы устройства и предотвра 1 цсцие перетоков цементного раствора.35Поставленная цель достигается тем, что устройство лля цементирования секций обсялцых колонн и хвостовиков, солержа 1 цее корпус с промывочными Отверстиями, посалочцос сслло, зафиксированное на корпусе д 0с цомошью срезных элементов, запорнь)й элемсцт, выполненный цол цосялочное седло, 1 т 1)рн)е кольцо и ыуфтъ с лс.Вои рсзьоои, сцябжецо упругой втулкОй, разх 5 епенной ня нося)Рснц)м седле, и гильзой, установленной сцаружи упругой втулки и связанной с цсй Г ПОНЫМИ ЗажИМНМИ, д Ц)СЯЛО 1 Не СС;ЛО и 1 цру 1 яя Втулк 1 ООрс)зу 10 т с корпусом кОльпснук) 110 лость, н которой размещена гильза с н 1 к)можш)стью перекрытия промывочных спн рсгий, причем илс)я вьшолнеца с цролольцыми цц леьчлцыми отверстиями под срезные элсмсцты и с фиксаторами относи- тсльцО цосялочш)го сс;ля, а упругая втулка выцо.Нсц с нозм)ж 1)остью взаимодействия цри се деформации с запорным элементом.На цсртежс Р 1 з)брс)жс Р 10 преллагаемое устройств), продольный разрез.Устр)Йстц 1) солсржит корпус 1 с цромы- ВО 1 цыыи 01 нерсти 51 мР 1 2, НОсялочное селлО 3,зафиксированное на корпусе 1 с помощью срезных элементов 4, запорный элемент 5, выполненный под посадочное седло 3, упорное кольцо 6 и муфту 7 с левой резьбой.На посадочном седле 3 помещена упругая втулка 8, выполненная с возможностью взаимодействия с запорным элементом 5 при ее деформации. Снаружи упругой втулки 8 помещена гильза 9. Гильза и упругая втулка жестко связаны между собой торцовыми зажимами 10, задающими форму деформации упругой втулки. Гильза 9 выполнена с длиной, превышающей длину упругой втулки.Посадочное седло 3 и упругая втулка 8 образуют с корпусом 1 кольцевую полость 11, в которой помещена гильза 9 с возможностью перекрытия промывочных отверстий 2.Гильза 9 выполнена с продольными шелевидными отверстиями 12 под срезные элементы 4 и с фиксаторами 13 относительно нос ало ч ного седл а 3.Устройство работает следующим образом.По окончании закачки в скважину рассчетного количества тампонажного раствора, продавочной жидкости и проверки герметичности обратных клапанов в колонну подвесных труб сбрасывают запорный элемент 5. После перекрытия запорным элементом 5 отверстия посадочного седла 3 цементировочным агрегатом в бурильных трубах создают избыточное давление, под действием которого гильза 9 перемещается вниз относительно посадочного седла 3 и срезных элементов 4, передавая при этом посредством торцового зажима 10 сжимающее усилие на упругую втулку 8.По мере дальнейшего повышения давления гильза 9 перемещается до упора на срезные элементы 4 и в результате упругой деформации материала упругой втулки 8 происходит герметизация наружной поверхности запорного элемента 5.Причем величина упругой деформации, я следовательно, и усилие прижатия упругой втулки прямо пропорциональна длине хода гильзы 9, а форма деформации опрелеляется формой торцовых зажимов 10.Одновременно срабатывает фиксатор 13, жестко фиксируя герметизацию запорного элемента 5.При дальнейшем повышении давления происходит срезка элементов 4 и посадочное седло 3 вместе с упругой втулкой 8, гильзой 9 и загерметизированным запорным элементом 5 перемешается вниз до посадки на упорное кольцо 6,Открываются промывочные отверстия 2 корпуса 1, через которые и производится смывка излишков цементного раствора из заколонного пространства, В случае негерметичности обсадной колонны или обратных 1 слананов избыточное давление столба пе. Гриша И. Верес СоставительТехред Тираж НИИПИ Государс по делам изо 35, Москва, Ж - ППП Патент,Корректор И. МускПодписноеитета СССРоткрытийя на 6., д. 4/5у 1. Проектная, 4 едактор Л. Лосеваказ 9120/26В 564твенного коретений и 35, Раушск г. Ужгород,113 Филипментного раствора, передаваемое на запорный элемент, воспринимается эластичным материалом упругой втулки, что в конечном итоге исключает возможность перетока.После окончания времени ОЗЦ по муфте 7 с левой (трапецеидальной) резьбой производится отворот от колонны обсадных труб и устройство вместе с подвесными трубами поднимается на поверхность.По сравнению с известным объектом предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами: исключается возможность перетока цементного раствора из заколонного пространства в трубы; исключаются непроизводительнье затраты: тампонажного цемента и химреагентов для обработки раствора; затраты времени на ликвидацию брака (разбуривание цементных стаканов, проведение изоляционных работ по ликвидации негерметичности колонны); затраты на дополнительную химическую обработку буро вых растворов.