Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ю)4 Е 21 В 33/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Красноярский отдел бурения и испытания скважин Восточно-Сибирского научноисследовательского института геологии, геофизики и минерального сырья.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, включающее корпус, запорный элемент для перекрытия потока цементного раствора и посадочное седло под запорный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет уменьшения возможности образования гидро- удара при окончании цементирования, оно снабжено полым патрубком, помещенным внутри корпуса и выполненным в виде ниж 801180488 д него цилиндра с кожухом, раструбом и наруж.ным упором-поршнем и телескопически связанного с нижним цилиндром верхнего цилиндра со спиральной нарезкой на внутренней его поверхности на длине хода нижнего цилиндра, образующей с ним спиральный канал, а посадочное седло под запорный элемент помещено на нижнем цилиндре, причем последний образует с кожухом над упором-поршнем кольцевую полость, сообщенную с полостью патрубка через спиральный канал, а раструб выполнен с возможностью перекрытия кольцевой полости над упором-поршнем при его крайнем верхнем положении.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижний и верхний цилиндры зафикси- сЯ рованы один относительно другого с помощью срезных элементов.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что нижний цилиндр между его ( посадочным седлом и упором-поршнем выполнен с радиальными циркуляционными а отверстиями.Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности кцементированию обсадных колонн.Цель изобретения - повышение качества цементирования за счет уменьшениявозможности образования гидроудара приокончании цементирования.На чертеже изображено предлагаемоеустройство, общий вид,Устройство для обратного цементирования обсадных колонн состоит из корпуса 101, патрубка, который выполнен в виде верхнего цилиндра 2 и тйлескопучески входящего в него нижнего юилинд 1 а 3, в нижней части коряуса(нижнео патрубка),выполнеЪо посадочновъ 4 едло 4 под запорный элемент -5, Последнйй выполнен, наппнмер. из материала с плотностью, меньшейщнпзотности ц: ментного раствора, но большеипло 1 с,и .ураново раствора, что обеспечивает автоматическое перекрытие потокацеменгного раствора. Против нижнего патрубка установлен кожух 6, который выполнен, например, с посадочным седлом 7.На нижнем патрубке установлен также наружный упор-поршень 8 под кожух 6 ираструб 9, который выполнен с возможностью его посадки на посадочное седло кожуха б в крайнем верхнем положении упорапоршня.Внутренняя поверхность А верхнегопатрубка на длине хода нижнего патрубкавыполнена со спиральной нарезкой, образуюгцей с нижним патрубком спиральный З 0канал, через который полость патрубка сооб 1 цсна с кольцевой полостью 10 над упоромпоршнем. При этом верхний и нижний цилиндры могут быть зафиксированы одинотносительно другого, например, с помощьюсрезных элементов 11. Нижний цилиндр может быть выполнен с радиальными циркуляционными отверстиями 12.Устройство работает следующим образом.В момент поступления в интервал установки устройства первой порции тампонажного раствора при цементировании по способу обратной циркуляции центральный проходной канал устройства (полость) перекрывается всплывающим запорным элементом 5. Возникший в момент перекрытия центрального канала перепад давления передается через нижний цилиндр 3, наружный упор-поршень 8 и седло 7 срезным элементам 11, которые срезаются. Основная часть восходящего потока внутри обсадных труб пропускается через радиальные циркуляционные отверстия 12. Перепадом давления нижний цилиндр 3 с наружным упором- поршнем 8 перемещается вверх, вытесняя жидкость, находящуюся в кольцевой полости 10 над упором-поршнем, по спиральному каналу А в полость патрубка, При дальнейшем движении нижнего цилиндра 3 вверх длина спирального канала возрастает, что увеличивает гидравлические сопротивления потоку жидкости.В то же время раструб 9 приближается к посадочному седлу 7 кожуха 6, что уменьшает сечение канала, через который жидкость из-под устройства попадает в радиальные циркуляционные отверстия 12. Уменьшение сечения создает дополнительные сопротивления потоку, возрастающие до максимума при посадке раструба на посадочное седло кожуха.В этот момент циркуляция жидкости в устройстве и через него прекращается полностьюью.Этим создаются условия для плавного торможения нисходящего потока тампонажного раствора в затрубном пространстве, что предотвращает образование гидроудара в скважине.Устройство может работать в компоновке с любым автоматическим устройством для прекращения циркуляции в момент поступления в интервал его установки первой порции тампонажного раствора при цементировании обратным способом, например, с шаровым клапаном поплавкового типа, В любом случае устройство создает условие повышения качества цементирования за счет предотвращения гидроударов в скважине.Луговая 113035, М лиал ППП Редактор Н. ТупицаЗаказ 5866/27ВНИИ Составитель В. ГриТехред И. ВересТираж 539Государственного коелам изобретений исква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,шановКорректор 0Подписноеитета СССРоткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная.