Устройство для соединения секций обсадных колонн в скважине

(и 724682 О П И С А Н И 6ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоЦиалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.03.80 22.245,42088.8) открыти 2) Авторы изобретения И, Герц, Б, В.(71) Заявите Полтавское отделение Украинского научно-исследовательско геологоразведочного институтаВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ 4) УСТРОЙ ОБСАДИзобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для цсмептпрования обсадных колонн, спускаемых секциями,Известно устройство для соединения сек ций обсадных колонн, состоящее из соединительной муфты, соединенного патрубка с цементировочными отверстиями и герметизатора 1.Недостаток известного устройства заклю О чается в том, что цементировочные отверстия на соединительном патрубке расположены ниже уплотнителя, в результате чего возникает необходимость осуществления ряда манипуляций со спускаемой секцией 5 оосадной колонны.Наиболее близким решением из известных является устройство для цементирования секций обсадных колонн после их стыковки, состоящее из соединительной муф- О ты, соединительного патрубка с контрольными и цементировочными отверстиями герметизатора и втулок, расположенных одна пад другой 2.Недостатком такого устройства является 25 низкое качество герметизации места соединения секций.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и качества герметизации места соединения. . ЗЭ Указанная цель достигается тем, что втулки расположены коаксиально относительно друг друга, во внутренней втулке выполнены каналы, соединяющие внутриколонпое пространство с полостью соединительного патрубка и с заколонным пространством, причем канал, соединяющий внутриколонное пространство с заколонным, перекрыт мембраной,На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.В соединительном патрубке 1 расположена стальная втулка 2, коаксиально запрессована втулка 3, выполненная из легкоразбуриваемого материала, Во втулку ввинчен обратный клапан 4, Полость а под обратным клапаном через канал б сообщается с внутренней полостью соединительного патрубка 1 и далее через конт. рольные отверстия в, расположенные пс винтовой линии, - с заколонным простран. ством секции.Камера г отделена от внутренней полости соединительного патрубка 1 глухой тарированной мембраной 5 и через радиальные отверстия д во втулке 3 и втулке 2 по соосным с ними отверстиям е в стенке соединительного патрубка сообщается с заколонным пространством. Стальная втулка 2 снабжена пружинным замковым разрезным40 45 50 55 60 3кольцом 6, а соединительный патрубок - ответной замковой расточкой к.В нижней части стальной втулки 2 имеются кулачковые выступы к, соответствующие впадинам л соединительного патрубка, Уплотнения 7 служат для герметизации зазора при введении соединительного патрубка в соединительную муфту 8, Предохранительная втулка 9 обеспечивает сохранность уплотнений при спуске в скважину. Уплотнения 10 герметизируют втулку 2 внутри соединительного патрубка, а срезаемые калиброванные шпильки 11 удерживают ее в исходном положении. Отверстия м в седле обратного клапана 4 служат для самозаполнения секции при спуске и для исключения эффекта поршневания при введении соединительного патрубка в муфту.Соединитель обсадных колонн работает следующим образом.В собранном виде он присоединяется к низу верхней секции обсадной колонны и спускается в скважину, где уже имеется предыдущая секция, верх которой оборудован соединительной муфтой 8. В случае необходимости промежуточная промывка секции при спуске осуществляется в обычном порядке через обратный клапан 4, контрольные отверстия в и отверстие в направляющей башмачной пробке. Ввод соединительного патрубка 1 в соединительную муфту 8 осуществляется с циркуляцией. По мере вхождения патрубка в муфту контрольные отверстия в постепенно закрываются, Рост давления свидетельствует о правильном ходе процесса соединения. При введении соединительного патрубка в соединительную муфту на полную длину достигается герметизация стыка с помощью радиальных и торцовых уплотнений 7, и циркуляция прекращается, В таком положении соединение опрессовывается на заданное давление, определяемое прочностью мембраны, после чего приступают к цементированию, Для этого, не нарушая соединения секций, дополнительным повышением давления на некоторую величину разрушают мембрану 5, и раствор получает доступ в камеру г, а оттуда через отверстия д и е - в затрубное пространство цементируемой секции.Закрытие отверстий е в соединительном патрубке происходит после окончания цементирования при посадке на втулку 2 и втулку 3 верхней продавочной разделительной пробки (на чертеже не показана). Прп этом срезаются калиброванные шпильки 11, обе втулки в сборе движутся вниз, перекрывая и герметизируя отверстия е. Пружинное кольцо 6 попадает в выточку ж,5 10 15 20 25 30 35 что препятствует продольному перемещению втулок при последующих операциях в колонне.Втулка 3 затем выбуривается. Кулачковые выступы к, попавшие в соответствующие впадины л соединительного патрубка, препятствуют проворачиванию втулки 2 что повышает эффективность выбуривания втулки 3.Расположение цементировочных отверстий выше уплотнительных элементов соединения дает возможность не делать каких- либо манипуляций с секцией, за которой поднят цементный раствор (посадка, подьем) с целью перекрытия цементировочных отверстий, что позволяет исключить возможность осложнений. Помимо этого, в предлагаемом устройстве исключена необходимость иметь отдельную втулку, закрывающую цементировочные отверстия при спуске и которую необходимо открывать перед цементированием путем продавливания в колонну какого-либо запорного элемента (шара или пробки), Так как такой запорный элемент отсутствует, то исключается образование замкнутого пространства между ним н вторым запорным элементом, предназначенным для закрытия цементпровочных отверстий после окончания цементирования,Таким образом, применение данноо устройства позволяет упростить технологию работ, улучшить качество цементнрования, добиться более надежной герметпзации места соединения секций в скважине. Формул а изобретенияУстройство для соединения секций обсадных колонн в скважине, состоящее из соединительной муфты, соединительного патрубка с контрольными и цементировочными отверстиями и втулок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и качества герметизации места соединения, втулки расположены коаксиально относительно друг друга, во внутренней втулке выполнены капалы, соединяющие внутриколонное пространство с полостью соединительного патрубка и с заколонным пространством, причем канал, соединяющий внутриколонное пространство с заколонным, перекрыт мембраной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М:01430, кл. Е 21 В 17/08, 02.04.70,2. Устройство для цементирования секций обсадных колонн после их стыковки. Проспект ВДНХ СССР, МинГео УССР, 1975,724 В 82 К едактор 3. Ходако аказ 5321 б Изд.247 Тираж 62 б ПодписиоНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, %-35, Раушскак паб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 Составитель В. ГалустянцТехред А. Камышникова орректоры: В. Петрова и Л, Орлова