Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 Е 21 ВЗЗ ЕРР.ЩР 1%13;", И 1 ЛИ 1," " ПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) УСТРОЙС МЕНТИРОВАН (57) Изобретен ной пром-ти и жения нефтянь изобретения - возможностей у корпус (К) 1 с ренней поверхн мерами, полую верхним а, сре радиальных ка и нижнего ее ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ие относится к области горпредназначено для соорух и газовых скважин. Цель расширение технологических стр-ва, Оно содержи полый выполненными на его внут- ости верхней и нижней каподвижную втулку (ПВ) 2 с дним б и нижним в рядами палов и фиксаторы верхнего положения в виде срезных,8013575 штифтов 7 и 8. В Г 1 В 2 вцполнсцс посадочное седло 4 под бросовый элс мс и, снабженное фиксатором 9 промехкуточцого положения ПВ 2. В нижней части К 1 размегцен храповой хсханизх), выполненный в виде пружинного кольца 5, устацс)пленного в проточке К 1, и кольгевцп(к)- точек на ПВ 2 в нижней ее части. Против среднего ряда б каналов в ПВ 2 в)п)ог- непа камера с размегцецным в цей псрекрываюгцим элементом (ПЭ) 3 в виде шара. Он поочередцо перекрывает верхнее ц нижнее отверстия в камеру. Плотность материала ПЭ 3 меньше плотности промывочной жидкости. Диаметр ПЭ 3 меныпе половины высоты Г 1 В 2. При передвижении ПВ 2 под действием гидравлического давления ц оросового элемента ПЭ 3. первоца 1)алыи уста- а новленный как обратный для прямой )ир куляции жидкости, переводится в пог)ожение прямого (для обратной црк) г)яппи) . После выполнения обратного цемсцтирования ПЭ 3 переводится в положение обратного. В процессе обратного цемецтирования можно при необходимости осупествлять промывку колонн. 3 цл. 3 еще 4С )5О5 Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для сооружения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при сооружении затрубного пространства способом обратного цементирования.Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства,На фиг, 1 изображено устройство, исходное положение, как обратный клапан для предотвращения поступления из скважины раствора с флюидом внутрь спускаемой колонны и для осуществления промывки колонны перед цементированием; на фиг, 2 - то же, как прямой клапан для выполнения обратного цементирования; на фиг. 3 - то же, как обратный клапан для предотвращения перетока цементного раствора, а также иластового флюида внутрь колонны и, кроме того, для разгрузки колонны от внутреннего давления.Устройство включает корпусс выполненными на ес о внутренней поверхности верхней и нижней камерами полую подвижцук) втулку 2 с верхним, средним и нижним радиальными каналами а, б, в, посадочным седлом под бросовый элемент и расположенный внутри перекрывающий элемент 3 проходного канала полой подвижной втулки, седло 4, соединенное с втулкой на резьбе и зафиксированное от носительно корпуса с помощью храповогс механизма, размещенного в нижней части корпуса и выполненного в виде пружинного кольца 5, установленного в проточке корпуса. Верхняя и нижняя камеры корпуса 1 с поверхностью втулки 2 образуют полости г, д. В нижней части корпуса 1 на резьбе установлена проставка 6, в которой предусмотрены фиксаторы верхнего и нижнего положения втулки 2, выполненные в виде срезных штифтсв 7 и 8, а седло снабжено фиксатором 9 промежуточного положения. Между втулкой и седлом установлена прокладка 1 О. Для герметизации контактирующих поверхностей корпуса и втулки установлены резиновые уплотнения 1 Для выполнения технологических операций используется бросовый чуг нный шар 12. На наружной поверхности подвижной втулки 2 в нижней ее части выполнены кольцевыс прото ки. В полой подвижной втулке выполнена камера 13 против среднего ряда радиальных каналов б. Перекрываюций элемент выполнен в форме шара 3 и установлен с возможностью поочередного перекрытия верхнего и нижнего входного отверстия в камеру, причем плотность материала шара меньше плотности промывочной жидкости, а его диаметр меньше половины высоты камеры подвижной полой втулки 2. Устройство работает следующим образом. 20 25 30 35 40 45 50 55 Перед спуском в скважину в корпус 1 с ввернутой в него проставкой 6, в которой установлены срезные верхние 7 и нижние 8 штифты, а также пружинное кольцо 5, вставляется втулка 2 в сборе с седлом 4, фиксатором промежуточного положения 9, шаром 3, прокладкой 10, резиновыми уплотнениями 11 до упора с верхними срезны. ми штифтами, при этом разрезное пружинное кольцо 5 защелкивается в углублениях е седла. В таком первоначальном по ложении верхняя кольцевая полость г сов мещается с боковым верхним каналом б и бо ковым нижним каналом в, клапан работает как обратный для прямой циркуляции. Жидкость проходит последовательно сверху вниз из верхней части обсадных труб боковой верхний канал б, кольцевую полость г, боковой канал в и далее в ниж нюю часть обсадных труб. Перед началом обратного цементирова ния в колонну обсадных труб сбрасывается чугунный шар, который перекрывает центральный канал ж. Создавая давление 3 4 МПа на устье, срезают штифты 7, перемещая втулку 2 с седлом 4 до упора с нижними срезными штифтами 8, при этом разрезное пружинное кольцо, пропустив седло ниже, защелкивается на расчетной вытачке. В новом положении верхний канал а перемещается вниз и совмещается верхней кольцевой полостью г, канал б опускается вниз верхней полости, канал в опускается в нижнюю кольцевую полость д, клапан работает как прямой для обратной циркуляции.Жидкость проходит последовательно снизу вверх из нижней части обсадной колонны через канал б, кольцевую полость г, верхний канал а и далее в верхнюю часть обсадной колонны, приподнимая чугунный шар.По окончании обратного цементирования создают давление 8 - 10 МПа внутри колонны, срезают нижние штифты 8, перемещая втулку с седлом далее вниз до упора штифтов 9 в проставку 6, при этом пружинное кольцо 5 защелкивается на новых передвинутых углублениях. В окончательном положении верхняя кольцевая полость совмеи 1 ается с верхним пространством обсадной колонны и верхним каналом а, нижняя кольцевая полость д - с каналами б и в, резиновые уплотнения середины втулки - с выступом зклапан работает как обратный для прямой циркуляции. При этом жидкость при необходимости может поступать сверху вниз последовательно из верхней части колонны в нижнюю следующим путем: через верхнюю кольцевую полость г, верхний канал а, канал б, кольцевую полость д, канал в. Пос. ле срезки нижних штифтов и небольшого количества пробной прокачки жидкости сни35754 б Формула изобретения агЗ Составитель Н. ЧепигТехред И. ВересТираж 533венного комитета СССР по делам из, Москва, Ж - 35, Раушская наб.лиграфическое предприятие, г. Ужго Редактор С. ПатрушЗаказ 5497/29ВНИИГ 1 И Государс1303Производственно-и Корректор Л. ПатайПодписноеобретений и открытийд. 4,5род мл Проектная 4 ева мают избыточное давление с колонны и проверяют герметичность обратного клапана. Устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее полый корпус с выполненными на его внутренней поверхности верхней и нижней камерами, полую подвижную втулку с верхним, средним и нижним рядами радиальных каналов и выполненным в ней посадочным седлом под бросовый элемент, перекрывающий элемент проходного канала полой подвижной втулки, фиксаторы нижнего и верхнего положения полой подвижной втулки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено фиксатором промежуточного положения полой подвижной втулки и храповым механизмом, размещенным в нижней части корпуса и выполненным в виде пружинного кольца, установленного в проточке корпуса, и кольцевых проточек на наружной поверхности полой подвижной втулки в нижней ее части, при этом фиксаторы среднего и верхнего положения полой подвижной втулки выполнены в виде срезаемых штифтов, в полой подвижной втулке выполнена камера против среднего ряда радиальных каналов с размещенным в нем перекрывающим элементом, выполненным в форме шара и установленным с возможностью поочередного 15 перекрытия верхнего и нижнего входных отверстий в камеру, причем плотность материала шара меньше плотности промывочной жидкости.