Устройство для цементирования обсадных колонн

(5)5 Е 21 В 33/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО ЕТ Ия ТЕН(21) 4915995//03 прокачиваемого раствора поличастотными (22) 05,03.91 колебаниями внутри обсадной колонны и в (46) 23,03,93. Бюл. М 11. затрубном пространстве. Сущность изобре- (71) Башкирский государственный научйо- тения, устройство включает цементировочисследовательский и проектный институт ную пробку 2, в которой размещен нефтяной промышленностимеханизм возбуждения колебаний, состоя- (72) И,Ф.Афридонов, А.Ш.Янтурин, Р,Ш,Ра- . щий из кулачков-прерывателей 3, образуюхимкулов и Р.Т.Асфандияров " щих вихревую камеру 4, и пружины 5, В (73) Башкирский государственный научно- цементировочной пробке выполнены цент- исследовательский и проектный институт . ральный канал 7, радиальные отверстия 8 и нефтяной промышленности-, базы 9, образующие боковые каналы, В (56) Авторское свидетельство СССР ,нижней части пробки выполнено сопло-из- М 723104, кл, Е 21 В 33/16, 1980. ",.: лучатель 10, При прохождении жидкости че АвторскоесвидетельствоСССР,: , рез вихревую камеру генерируются ч. 1086124, кл, Е 21 В 33/14, 1984,.: акустические колебания, приводятся в движение кулачки. В сопле-излучателе 10 про- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВА- исходитналожениеакустических колебаний НИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН : - инизкочастотныхимпульсовчерезрадиаль- (57) Использование, при цементировании ные отверстия 8, Происходит чередование обсадных колонн для повышения зффектив- .: ударного и кратковременного акустическоности цементирования путем активацйи, говоздействия,1 ил.Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может бытьиспользовано при цементировании обсадных колонн в скважине,Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем активации прокачиваемого раствораполичастотными колебаниями внутри обсадной колонны.и в затрубном пространстве.На чертеже изображено предлагаемоеустройство, продольный разрез,Устройство, установленное в обсаднойколонне 1, включает в себя цементировочную пробку 2, в которой размещен механизм возбуждения колебаний, состоящийиз кулачков-прерывателей 3, образующихвихревую камеру 4 и пружины 5. Кулачки 3установлены с возможностью взаимодействия со стенками обсадной трубы 1 по направляющей втулке б, размещенной вцементировочной пробке 2. В цементировочной пробке выполнены центральный канал 7, радиальные отверстия 8 и пазы 9,образующие со стенкой трубы боковые ка. налы для прохода прокачиваемого растворав момент сжатия кулачков. В нижней частицементировочной пробки 2 выполнено сопла-излучатель 10, с которым сообщаютсяцентральный канал 7 и радиальные отверстия 8.Устройство работает следующим образом.После спуска обсадной колонны устройство устанавливается внутри колонны 1 безкакой-либо Фиксации, При промывке раствора или закачке буферной жидкости жидкость, проходя по центральномугидравлическому каналу 7 через вихревуюкамеру 4, генерирует акустические колебания, которые передаются проходящей жидкости, поступающей в сопло-излучатель 10,а также по кулачкам 3 обсадной колонне 1.При повышении давления повышается скорость истечения жидкости и подпружиненные кулачки 3 сжимаются, при этом черезпазы 9 и отверстия 8 в сопло-излучатель 10проходит порция жидкости. Таким образомв сопле-излучателе 10 происходит наложение акустических колебаний с центрэльногаканала 7 и низкочастотных импульсов с радиальных отверстий 8 с последующим распространением уже поличастотныхколебаний по прокачиваемой жидкости, 50 55 ковые каналы, гидравлический канал с соплом-излучателем размещенной ниже, последнего и радиальные отверстия в нижней части гидравлического, канала, связывающие пазы с соплом-излучателем,При прохождении жидкости по пазам 9 и отверстиям 8 сила трения между пробкой 2 и обсадной колонной 1 уменьшается и пробка страгивается с места. Кулачки 3, сжима ясь, уменьшают объем вихревой камеры 4 исечение центрального канала 7, Под действием сжатой пружины 5 и гидравлических сил в центральном канале 7 кулачки 3 возвращаются в первоначальное положение 10 (фиг.1), прерывая поток жидкости в радиальных отверстиях 8 с одновременным ударным воздействием на стенку обсадной колонны 1 и кратковременной остановкой.Таким образом в обсадной колонне проис ходит чередование ударного и кратковременного акустического воздействия.В дальнейшем цикл повторяется снова,устройство движется в импульсном режиме, Дойдя до стоп-кольца, оно останавливается, 20 продолжая генерировать поличастотные колебания до получения сигнала "Стоп", т.е, доокончания процесса цементирования,Таким образом, предлагаемое устройство за счет генерирования как низкочастот ных так и высокочастотных колебанийповышает качества и физико-реологические свойства прокачиваемого раствора, возбукдает в обсадной колонне и в затрубном пространстве за ней поличастотные колебания 30 и как следствие позволяет повысить качество цементирования и увеличить срок эксплуатации скважины.Формула изобретенияУстройство для цементирования обсад ных колонн включающее цементировочнуюпробку, связанную с механизмом возбуждения колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что; с целью повышения эффективности вработе устройства путем активации прока чиваемой жидкости поличастотными колебаниями, механизм возбуждения колебаний размещен в цементировочной пробке и выполнен в виде подпрукиненных кулачковпрерывателей, образующих вихревую 45 камеру и установленных с возможностьювзаимодействия с внутренней стенкой обсадной колонны, при этом в цементировочной пробке выполнены пазы, образующие с внутренней стенкой обсадной колонны бостааитель хред М.Мо Тираж Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/Б