Устройство для цементирования обсадных колонн

,1425303 9) В 3314 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ 8 ИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО л. 35отделение Укльского геоло нского на- азведочно 88.8)вегисе, Аае38, р. 2834.егисе, Ааев38, р. 2854. апд вегасе.пд вегисе. НТИРОество провоз можного растУстр-во корпус ом, вту. иг.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение относится кпром-сти и позволяет повысить качведения работ путем обеспеченияности отбора фильтрата из цементвора внутри обсадной колонны.включает полый цилиндрическийопорную плиту 2 с осевым канал кой 6 в нем и посадочным седлом под подпружиненную тарелку 5 со сквозным каналом 12, в которой установлен фильтр 1. Посадочное седло 8 под управляющую пробку 9 устр-ва выполнено в виде кольцевой эластичной диафрагмы, установленной в нижней части втулки 6, а под разделительную пробку устр-ва -- в верхней части направляющей воронки 7, выполненной с циркуляционными клапанами. Пробка имеет упругий фиксатор, а ее седло - кольцевую проточку 5 под пружинный фиксатор. После продавки тампонажного раствора происходит разгерметизация верхней части обсадной колонны и начинается отфильтровывание жидкости затворения раствора в колонну. При посадке пробки в воронку направление движения фильтра изменяется, в результате отжимаются манжеты пробки, происходит упрочнение цементного кольца и улучшается его контакт с обсадными трубами. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к сооружению нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн.Цель изобретения - повышение каче. ства проведения работ путем обеспечения возможности отбора фильтрата из цементного раствора внутри обсадной колонны.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство в исходное положении в момент захода в него управляющей пробки, разрез; на фиг. 2 - то же, в момент отбора фильтрата из цементного раствора внутрь обсадной колонны, разрез.Устройство для цементирования обсадных колонн включает полый цилиндрический корпус 1. опорную плиту 2 с осевым каналом 3, размещенную внутри корпуса 1, и с выполненным в ее нижней части посадочным седлом 4 для подпружиненной тарелки 5, шарнирно установленной на опорной плите 2, втулку 6, размещенную внутри осевого канала с возможностью фиксации подпружиненной тарелки 5 в положении, нен перекрывающем осевои канал опорнои плиты,направляющую воронку 7, установленную над опорной плитой 2 и соединенную с втулкой 6, посадочное седло 8 под управляющую пробку 9, разделительную пробку 10, фильтр 11, установленный в сквозном канале 12 тарелки 5. Разделительная пробка может бьггь снабжена пружинным фиксатором 3, посадочное седло 14 под разделительную пробку 10 выполнено с кольцевой проточкой 15 под пружинный фиксатор 13, а направляющая воронка - с циркуляционными каналами 6, расположенными выше опорной плиты 2, но ниже посадочного седла 14 разделительной пробки 10, и торцовыми наружными пазами 17 в верхней ,части. Устройство работает следующим образом.В собранном виде (фиг. 1) устройство устанавливается над башмаком обсадной колонны. При спуске обсадных труб через диафрагму 8 происходит их автоматическое заполнение (самодолив) находящимся в скважине буровым раствором. После спуска обсадной колонны приступают к закачке и продавке тампонажного раствора с одной или двумя разделительными пробками. В зависимости от выбранной схемы цементирования возможны различные варианты управления работой устройства.Перед закачкой тампонажного раствора в колонну бросают управляющую пробку, диаметр которой несколько меньше внутреннего диаметра втулки 6. При попадании управляющей пробки во втулку она перекрывает канал диафрагмы 8. В результате роста давления при циркуляции срезаются штифты, втулка вмес,е с пробкой выпадает из устройства и оно начинает работать как обратный клапан,После окончания продавки тампонажного раствора верхняя часть обсадной колонны разгерметизируется и давление в ней снижается до атмосферного. Вследствие разности гидростатических давлений в затрубном пространстве и колонне начинается отфильтровывание жидкости затворения тампонажного раствора в колонну с переливом бурового раствора из колонны на устье скважины. При посадке разделительной пробки 10 в направляющую воронку пробка в воронке фиксируется пружинным фиксатором 13, попадающим в кольцевую проточку 15. Движение фильтрата показано стрелкой (фиг. 2): через отверстия 16, наружные пазы 17 и выше, отжимая манжеты пробки. В результате частичного обезвоживания тампонажного раствора и снижения давления в колонне в период ОЗЦ в зоне башмака происходит упрочнение цементного кольца, улучшается его контакт с обсадными трубами, повышают ся герметичность затрубного пространства и несущая способность кольца в нижней части обсадной колонны.По данным исследований высота уплотненного обезвоженного столба там понажного раствора в зависимо"ти от перепада давления, свойств тампонажного раствора и коэффициента проницаемости фильтрующего элемента составляет 12 - 18 м.Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого устройства определяется повышением герметичности и несущей способности цементного кольца в интервале башмака обсадной колонны, что понижает вероятность поступления пластовых флюидов в ствол бурящейся скважины и уменьшает затраты на ликвидацию связанных с этим же осложнений; уменьшением верояности разрушения и осыпания цементного камня из затрубного пространства в ствол скважины и связанным с этим отворотом нижних обсадных труб, что приводит к тяжелым авариям, заканчивающимся в некоторых случаях ликвидацией скважин; сокращением времени спуска обсадных труб за счет автоматического их заполнения буровым раствором, а также снижением величины гидродинамического давления на стенки скважины в процессе спуска колонны, что уменьшает вероятность гидроразрыва пород, поглощений бурового и неподъем тампонажного растворов. 1. Устройство для цементирования обсадных колонн, включающее полый цилиндрический корпус, опорную плиту с осевым каналом, размещенную внутри корпуса, и с вы. полненным в ее нижней части посадочным седлом для подпружиненной тарелки, шарнирно установленной на опорной плите.1425303 Составитель Н. Чепига Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 4746/28 Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4втулку, размещенную внутри осевого канала с возможностью фиксации подпружиненной тарелки в положении, не перекрывающем осевой канал опорной плиты, направляющую воронку, установленную над опорной плитой и соединенную с втулкой, управляющую пробку, посадочное седло под управляющую пробку, разделительную пробку и посадочное седло под разделительную пробку, отличающееся тем, что, с целью повышения качества проведения работ, оно снабжено фильтром, а подпружиненная тарелка выполнена со сквозным каналом, в котором установлен фильтр, при этом посадочное седло под управляющую пробку выполнено в виде кольцевой эластичной диафрагмы, установленной в нижней части втулки, посадочное седло под разделительную пробку выполнено в верхней части направляющей воронки, причем втулка и направляющая воронка соединены с возможностью их разъединения при посадке управляющей пробки в кольцевую эластичную диафрагму. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что разделительная пробка снабжена пружинным фиксатором, посадочное седло под разделительную пробку выполнено с кольцевой проточкой под пружинный фиксатор, а направляющая воронка выполнена с циркуляционными клапанами, расположенными выше опорной плиты, но ниже посадочного седла разделительной пробки, и торцовыми наружными пазами в верхней части.