Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

-исследовательская твенного обьединеетельство СССР М 14, 1989. тельство СССР М 4, 1981, тельство СССР М 14, 1982. Изоб нефтянь технолог при цем бом. ляетсциюпром ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Центральная научнлаборатория Производния "Укрнефть"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение: строительство нефтяныхи газовых скважин. Устройство обеспечива ретение относится к строительству и газовых скважин, в частности к ческой оснастке обсадных колонн нтировании их обратным спосоИзвестно устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее золотниковую камеру нейтральной плавучести с дроссельным отверстием, кольцо "Стоп" и разделительную пробку с разрушаемой перегородкой, толкателем, фильтром и фиксатором,Известно также устройство для обратного цементирован 1 я обсадных колонн, включающее корпус с отверстием, в котором на срезаемых элементах установлен башмачный патрубок, оборудованный рабочим клапаном с запорным органом, выполненным из материала с плотностью ет возможность прямой промывки скважин.Сущность изобретения: устройство содержит обратный тарельчатый клапан в полом корпусе. Над обратным клапанам установлен верхний перфорированный диск с возможностью взаимодействия со штоком обратного клапана. Под обратным клапаном установлен нижний перфорированный диск, жестко связанный с запорным элементом обратного клапана. Перед цементированием в обсадную колонну закачивают специальную полимерную композицию.Под ее воздействием на верхний перфорированный диск обратный клапан открывается, Перед цементом в заколонноепространство повторно закачивают полимерную композицию, Под ее воздействием на нижний перфорированный диск обрат- Ж ный клапан закрывается. 1 ил. С: бурового раствора и меньшей плотности це- ф ментного раствора и обратным клапаном с 4 пружиной и отверстием над ним. ЮНаиболее близким к отверстию являет- (,Д ся устройство для обратного цементирова- ( 1 ния обсадных колонн, включающее полый (корпус, в котором установлен обратный клапан с седлом и запорным элементом на подпружиненном штоке, Недостатком известного устройства яв- а я то, что оно имеет сложную конструки не обеспечивает условий прямой ывки скважины. Целью изобретения является упрощение устройства и расширение его технологических возможностей путем обеспечения условий прямой промывки,Указанная цель достигается тем, что устройство для обратного цементированияобсадном колонны, включающее полыйкорпус, в котором установлен обратный клапан с посадочным седлом.и запорным элементом на подпружиненном штоке,снабжено верхним и нижним перфорированными дисками и втулкой, установленнойнад посадочным седлом обратного клапана,жестко связанной с корпусом и выполненной с кольцевой проточкой по внутреннейповерхности, причем верхний перфорированный диск закреплен во втулке на срезаемых элементах, выполнен с пружиннымфиксатором под кольцевую проточку втулкии воэможностью взаимодействия со штоком, а нижний перфорированный диск установлен под запорным элементом и жесткосвязан с последним.На чертеже схематично изображено устройство для обратного цементированияобсадных колонн,Устройство для обратного цементирования обсадных колонн содержит корпус 1,в полости которого установлен обратныйклапан, включающий посадочное седло 2 иэапорный элемент 3; закрепленный на штоке 4, жестко установленную в корпусе 1 надпосадочным седлом обратного клапанавтулку 5, с ограничительным буртом 6 икольцевой по ее внутренней поверхностипроточкой 7, Шток 4 обратного клапанаснабжен пружиной 8, В верхней части штока 4 во втулке 5 установлен с возможностьюограниченного перемещения вдоль негоперфорированный диск 9 с отверстиями 10,по обе стороны диска 9 на штоке 4 имеютсяограничители 11 и 12 хода диска 9, причемдиск 9 зафиксирован в верхней части центрального отверстия втулки 5 срезными элементами 13, а также содержит пружинныефиксаторы 14, взаимодействующие с кольцевой проточкой 7 при посадке диска 9 наограничительный бурт 6, На нижнем концештока 4 под запорным элементом 3 жесткозакреплен перфорированный диск 15 с отверстиями 16.Устройство работает следующим образом,В обсадную колонну при промывкескважины перед цементированием вводятопределенный обьем эластичной полимерной композиции, обладающей расчетнымзначением предельного напряжения сдвига (в дальнейшем полимерная композиция),Полимерная композиция, двигаясь в колон не со скоростью движения промывочнойжидкости, достигнув верхнего перфорированного диска 9 срезает срезные элементы13, опускает перфорированный диск 9 который, надавливая на ограничитель 12 хода,сжимая пружину 8, опускает запорный элемент 3 и перфорированный диск 15, Припосадке диска 9 на ограничительный бурт 6подпружиненный фиксатор 14 входит вкольцевую проточку 7, фиксируя эапорный5 элемент 3 в открытом положении, что обеспечивает возможность в дальнейшем производить обратное цементированиеколонны. Полимерную композицию придальнейшей промывке вымывают на повер 10 хность.При обратном цементировании передзакачкой тампонажного раствора в затрубное пространство вводят определенныйобъем полимерной композиции, которая,15 двигаясь перед тампонажным растворомкак разделитель, достигнув перфорированного диска 15, срезает фиксаторы 14, послечего запорный элемент 3 под действиемпружины 8 сдвигается в посадочное седло20 2 и закрывает обратный клапан, При этом. дополнительная герметизация запорногоэлемента 3 будет происходить и за счет надавливания полимерной композиции надиск 15,25 При промывке скважины перед цементированием и при закачке тампонажногораствора промывочная жидкость без существенных сопротивлений потоку прокачивается через перфорированные диски 9 (или30 15), так как суммарная площадь отверстий10 (или 16) в диске 9 (или 15) незначительноменьше площади сечения внутреннего проходного канала колонны.Срезание срезных элементов 12 (или35 фиксаторов 14) обеспечивается за счет того,что при достижении полимерной композицией перфорированного диска 9(или 15) онанадавит на него с силой, пропорциональнойдавлению в колонне (или заколонном про 40 странстве), расчетному значению предельного напряжения сдвига полимернойкомпозиции и площади отверстий 10 (или16).При дальнейшем увеличении давления45 в колонне сила надавливания увеличится,полимерная композиция разрушится и продавится через отверстия 10 и 16 перфорированных дисков 9 и 15. 50 Сечение срезных элементов 13 и фиксаторов 14, количество и величину отверстий10 и 16 в перфорированных дисках 9 и 15,скорость прокачки и полимерную композицию по величине предельного напряжения55 сдвига подбирают из условий, чтобы усилиясрезания срезных элементов 13 (или фиксаторов 14) были меньше усилий разрушенияполимерной композиции,В качестве полимерной композиции используется композиция на основе акрило1723309 Составитель С.ШуумегаРедактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор(Л.баски аз 1052 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,вых полимеров, например гидролизованного полиакрилнитрила; Ф о р мул а и зоб ре те н ия Устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее полый корпус, в котором установлен обратный клапан с посадочным седлом и запорным элементом на подпружиненном штоке, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его технологических воэможностей путем обеспечения условий прямой промывки, оно снабжено верхним и нижним перфорированными дисками и втулкой, установленной над посадочным седлом обратного клапана, жестко связанной с корпусом и выполненной с кольцевой 5 проточкой по внутренней поверхности, причем верхний перфорированный диск закреплен во втулке на среэных элементах, выполнен с пружинным. фиксатором под кольцевую проточку втулки с воэможностью 10 взаимодействия со штоком, а нижний перфорированный дискустановлен под запорным элементом и жестко связан с последним.