Устройство для соединения секций обсадных колонн

(19)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ССР 1981.(54) УСТРОЙС ОБСАДНЫХ КОЛ (57) Изобрет нефтяных и г повьппение на ций обсадных ния момента ВО ДЯ СОЕДИНКНИЯНН ние относится к бузовых скважин, Цель -ежности соединения се рению колонн за счет совмещех стыковки со срабатыва ни1 Фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) 1 атент ВеликобританииВ 2108030, ют. В 23.К 20/08, опублик,1983.Авторское свидетельство СВ 1076568, кл. К 21 В 17/08,ем устр-ва. Оно включает хвостовикс легкодеформируемой оболочкой 2. Деформация последней осуществляется концентрично расположенным в кольцевой камере 3 зарядом взрывчатого вещества 12. Сдеформированная оболочка принимает форму внутренней поверхности раструба 1 О с кольцевыми проточками 11, при этом обеспечивается стыковка секций и их герметизация. Инициирование взрывчатого вещества осуществляется электродетонаторами 13 после их коммутации с источником питания 14. Коммутация осуществляется с помощью магнитоуправляемых контактов 18 после пересечения им силового магнитного поля магнитных вставок 17, расположенных в раструбе 10, Благодаря этому осуществляется надежное соединение секций устройства. 2 нл.р 1)5 Е 21 В 17/08, 33/14, В 23 К 20/08Изобретение относится к бурениюнефтяных и газовых скважин и можетбыть использовано при спуске обсадныхколонн секциями, а также в общем машиностроении при необходимости соединения длинномерных трубчатых элементов,Целью изобретения является повышение надежности соединения секций 10обсадных колонн эа счет совмещениямомента их стыковки со срабатываниемустройства,Па фиг. 1 изображено устройстводля соединения секций обсадных колонн (последние не показаны) в момент стыковки; на фиг,2 - часть устройства после осуществления стыковки.Устройство состоит из хвостовика1, размещенного в нижней части верхней секции обсадной колонны, В нижней части его наружной поверхностиимеется легкодеформирующаяся оболочка 2, концентрично которой в хвостовике расположена кольцевая камера 3, 25состоящая из корпуса 4, верхнейпробки 5, нижней пробки 6 и соединительной втулки 7. Герметичность кольцевой камеры обеспечивается прокладками 8 и коническими резьбами 9. Вверхней части нижней секции обсаднойколонны установлен раструб 10 с кольцевыми проточками 11 на внутреннейповерхности. В кольцевой камере 3размещено формообразующее средство12, в качестве которого используетсявзрывчатое вещество. Узел приводаустройства выполнен в виде электродетонаторов 13 с источником 14 питания. Электродетонаторы подпружиненыпружинами 15 относительно хвостовикаи имеют на концах предохранительныевставки 16, например из легкоплавкогоматериала (сплав Вуда), которые расположены на входе в кольцевую камеру 453 с взрывчатым веществом 12,Средств фиксации момента стыковкираструба и хвостовика выполнены ввиде магнитной вставки 17 на внутренней поверхности раструба 10 и магнито управляемых контактов 18, которые установлены на хвостовике и связываютисточник 14 питания с электродетонаторами 13, В рабочем положении послестыковки устройства последние расио 55лагаются в одной поперечной плоскости. Все элементы, образующие кольцевую камеру, выполнены из разбуриваемсго диамагнитного материала, например алюминия. Легкодеформирующаясяоболочка покрыта слоем 19 мягкогометалла (например, цинком), являющегося уплотнителем места соединения,В корпусе раструба 10 просверлен рядотверстий 20 для вытеснения раствораво время деформации оболочки 2,Устройство работает следующим образом.После спуска и цементирования нижней секции обсадной колонны в скваящну спускают верхнюю секциюСпусксопровождается периодическими промывками через отверстия 21, По мереспуска колонны температура в скважине нарастает, происходит разогревхвостовика, При достижении определенной .температуры происходит расплавление предохранительных. вставок 16 иэлектродетонаторы 13 под действиемпружины 15 подаются в гнезда кольцевого заряда взрывчатого вещества 12Расплавленное вещество вставок 16поступает в зазор между обоймой электродетонаторов 13 и корпусом кольцевого заряда. В тот момент, когда магнитоуправляемые контакты 18 пересекутсиловое поле магнитных вставок 17,произойдет замыкание электрическойцепи, от напряжения источника 14 питания осуществится воспламенениеэлектродетонаторов 13 и инициированиезаряда взрывчатого вещества 12. Приэтом произойдет деформация легкодеформируемой оболочки 2 по профилюкольцевых проточек 11 внутренней части раструба 10, причем на поверхностьпоступит четкий сигнал о стыковкепо бурильным трубам или по сейсмической линии связи,После разрушения башмака и стыковки приступают к цементированию сприменением продавочной пробки. Дойдя до втулки 22, пробка срезаетштифты 23 и втулка 22 герметизируетцементационные отверстия 21. Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность соединения и стыковки колонн в сверхглубоких искривленных скважинах и получить четкий сигнал на поверхность о стыковке, что не зависит ни от удлинения бурильных и обсадных труб, ни от сжимаемости жидкости, ни от трения о стенки скважины, так как инициирование заряда ВВ, т.е. сигнал о стыковке, возникает только в мо5 1 Ь 2мент пересечения магнитоуправляемымиконтактами силовых линий магнита,Составитель В, Родин Техред Л.Сердюкова ректор П,Бес едактор Н.Рогули Тираж 363 Подписное 417 ЗакВ и ГКНТ СССР НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и м пр 113035, Москва, Ж, Раущская наб, оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 открытия д, 4/5 Формула изобретенияУстройство для соединения секций обсадных колонн, включающее установленный в верхней части нижней секции раструб с кольцевыми проточками на внутренней поверхности, размещенный в нижней части верхней секции хвостовик с легкодеформируемой оболочкой на наружной поверхности и концентрично расположенной кольцевой камерой с формообразующим средством, узел привода его в рабочее положение и средства фиксации момента стыковки раструба и хвостовика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения секций за счет совмещения момента их стыков 94 ь 36ки со срабатыванием устройства, вкачестве формообразующего средстваиспользуют взрывчатое вещество, узел5привода формообразующих средств в рабочее. положение выполнен в видеэлектродетонаторов с источником питания, электродетонаторы подпружинены относительно хвостовика и имеютна концах предохранительные. вставки,расположенные на входе в кольцевуюкамеру, а средства фиксации выполненыв виде магнитной вставки, размещеннойна внутренней поверхности раструба,и магнитоуправляемых контактов, установленных на хвостовике и связывающихисточник питания с электродетонаторами, причем магнитные вставки и магнитоуправляемые контакты в рабочем по 20 ложении устройства расположены в одной поперечной плоскости,