Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16576 450 Е 21 В 33/14 ТЕН ВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ПИСАНИЕ ИЗОАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(72) В. В. Сережников, М. Ф, Луканин, А. Ф. Коваль, К, А. Шевченко, А, К. Куксов, В, В. Еременко и И. М. Бакаленко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам(56) 1. Авторское свидетельство СССР763581, кл. Е 21 В 33/14, 1980.2. Авторское свидетельство СССР1090852, кл; Е 21 В 33/14, 1982 (прототип)(54) (57) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающая корпус с радиальным цнркуляционным и осевым каналами, посадочную втулку, зафиксированную в осевом канале корпуса,и кожух с радиальными циркуляционными каналами, образующий с кор- пусом кольцевую полость, в которой помещена дифференциальная втулка, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе муфты, корпус выполнен разъемным и содержит верхний элемент с соединительной резьбой и нижний элемент с ответной соединительной резьбой, радиальный циркуляционный канал корпуса образован торцами его верхнего и нижнего элементов, первый из которых связан с кожухом упорным телескопическим соединением и выполнен с возможностью взаимодействия с дифференциальной втулкой при соединении элементов корпуса.Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройству для ступенчатого цементирования обсадных колонн,Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая патрубок и внутреннюю гильзу с заливочными отверстиями на них, продавочную пробку, посадочные седла и контейнер 1.Недостатком данного устройства является возможность нарушения его герметичности с течением времени за счет старения кольцевых уплотнительных элементов.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является муфта для ступенчатого цементи рова ния обсадных колонн, включающая корпус с радиальным циркуляционным и осевым каналами, посадочную втулку, зафиксированную в осевом канале корпуса, и кожух с радиальными циркуляционными каналами, образующий с корпусом кольцевую полость, в которой помещена дифференциальная втулка 2,Недостатками известного устройства являются невысокая надежность работы устройства из-за возможности его разгерметизации по циркуляционным каналам, а также возможность отказа перемещений дифференциальной втулки.Цель изобретения - повышение надежности в работе муфты.Поставленная цель достигается тем, что в муфте для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающей корпус с радиальным циркуляционным и осевым каналами, посадочную втулку, зафиксированную в осевом канале корпуса, и кожух с радиальными циркуляционными каналами, образующий с корпусом кольцевую полость, в которой помещена дифференциальная втулка, корпус выполненразъемным и содержит верхний элемент с соединительной резьбой и нижний элемент с ответной соединительной резьбой, радиальный циркуляционный канал корпуса образован торцами его верхнего и нижнего элементов, первый из которых связан с кожухом упорным телескопическим соединением и выполнен с возможностью взаимодействия с дифференциальной втулкой при соединении элементов корпуса.На фиг. 1 изображено устройство в момент закачки цементного раствора первой ступени, общий вид; на фиг. 2 - то же, в момент окончания продавки цементного раствора второй ступени; на фиг. 3 - то же, после окончания цементирования.Устройство состоит из корпуса, содержащего верхний элемент 1 и нижний элемент 2 соответственно с соединительными резьбами 3 и 4. Корпус имеет осевой канал 5, а торцы его элементов образуют между собой радиальный циркуляционный канал 6. Внутри корпуса установлена посадочная втулка 7, кроме того, устройство содержит45 В процессе промывки ствола скважиныот излишков цементного раствора первой ступени в колонну сбрасывают контейнер 17, который под давлением собственной массы и энергии потока промывочной жидкости движется по обсадной колонне вниз до момента посадки разделительной пробки 16 в седло посадочной втулки 7. При этом перекрывается внутреннее сечение устройства, а циркуляция промывочной жидкости осуществляется через циркуляционные каналы 55 5 1 О 15 20 25 30 35 40 упорную втулку 8, нажимную втулку 9, уплотнительный элемент 10. Посадочная втулка 7 зафиксирована в осевом канале корпуса (в упорной втулке 8) с помощью упорных шаров 1. Снаружи корпуса установлен кожух 12 с радиальными каналами 13. Он образует с корпусом кольцевую полость 14, в которой помещена дифференциальная втулка 15.В комплект устройства входит также разделительная пробка 16 и сбрасываемый с устья контейнер 17 пробки.Нажимная втулка 9 телескопически связана с упорной втулкой 8, торцом поджима.- ет уплотнительный элемент 10 и фиксируется срезными элементами 18 относительно пере- водника 19.Кожух 12 жестко связан с нижним элементом 2, а верхний элемент 1 связан с кожухом упорным телескопическим соединением, выполненным с наружным выступом 20 на верхнем элементе и внутренним выступом 21 на кожухе. В транспортном положении верхний элемент корпуса и кожух связаны, например, срезными элементами 22.Дифференциальная втулка в транспортном положении зафиксирована, например, на корпусе срезными элементами 23.Контейнер под разделительную пробку выполнен с радиальными отверстиями 24,Устройство работает следующим образом.В положении, показанном на фиг. 1, оно устанавливается в обсадной колонне в заданном интервале скважины. После окончания спуска обсадной колонны производится цементирование первой ступени в обычном порядке с применением эластичной цементировочной верхней пробки (не показана),При посадке цементировочной пробки на упорное кольцо Стоп, установленное в нижней части обсадной колонны, под действием избыточного давления на дифференциальную втулку 15 срезаются элементы 23 и дифференциальная втулка перемешается вверх до упора, при этом открываются циркуляционные каналы 8 и б кожуха, о чем свидетельствует резкое падение давления в обсадной колонне. б и 8. После выжидания технологически необходимого интервала времени приступаютк закачке цементного раствора второй ступени.1165768 иг. Г тель Е. МоИ. Верес40венного кетений и5, РаушсУжгород Состав иТех редТираж 5ИИПИ Государстпо делам изоб5, Москва, Ж -ППП Патент,панова Редактор Н. ТупицаЗаказ 4290/27ВН 1130 лиал После закачки цементного раствора в колонну сбрасывают разделительную пробку 16, В момент окончания продавки цементного раствора второй ступени эта пробка заходит в контейнер 17. При этом прекращается циркуляция через отверстия 24 и внутри колонны возрастает давление за счет гидравлических потерь в зазоре контейнер - корпус. В момент возрастания давления производят опускание обсадной колонны и образуют резьбовое соединение 3 и 4 вращением верхнего элемента корпуса. Это создает соединение, эквивалентное резьбовым соединениям обсадной колонны.При этой операции срезаются элементы 22 и 18, дифференциальная втулка возвращается в исходное положение, выключаются упорные шары 11 и эластичный уплотнительный элемент 10 восстанавливается до первоначальных размеров. Освободившийся контейнер 17 с запрессованной внутрь разделительной пробкой 16 и посадочной втулкой 7 свободно падают на забой скважины.Свинчивание корпуса с кожухом послецементирования позволяет получить резьбовое соединение, эквивалентное резьбовым соединениям обсадных труб, и исключить таким образом, влияние циркуляционных 10 отверстий и кольцевых уплотнительных элементов на герметичность муфты, а принудительное перемещение дифференциальной втулки повышает надежность привода ее в рабочее положение.Высокая технико-экономическая эффективность предлагаемой муфты обеспечивается исключением необходимости проведения работ по восстановлению герметичности устройства. Корректор Л. ПилипенкоПодписноемнтета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4