Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

Сфвз Советсиик Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 230880 Бюллетень Мо 35Дата опубликования описания 25 р 880з Е 21 В 33/14 Государственный комитет СССР оо девам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ф. Ф, Конрад и В. Н. Кокаев Всесоюзный научно-исследовательский институтпо креплению скважин и буровым растворам(54) МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн.Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, вклю. чающая корпус с цементировочными отверстиями, среэные втулки с седлами, размещенные внутри корпуса и 10 герметизирующую заслонку с уплотнительными элементами 1.Недостатком муфты является невысокая надежность ее работы из-за быстрого старения уплотнительных элементов.Наиболее близка к изобретению. муфта ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями и гер метиэирующую втулку, перекрывающую эаливочные отверстия и образующую с корпусом кольцевую полость, заполненную мягким металлом 23.Недостатком известного устройства 25 является возможность потери им герметичности при воздействии на колонну избыточного наружного давления.Целью изобретения является повышение эффективности .работы устройства З 0 за счет надежной герметизации циркуляционных отверстий после окончаний цементирования.Это достигается тем, что муфта снабжена уплотнительным срезным патрубком с радиальными отверстиями, установленным внутри герметизирующей втулки, которая образует дополнительную кольцевую полость с корпусом и снабжена для каждой из полостей циркуляционными отверстиями, перекрытыми срезным патрубком. Причем внутренняя поверхность корпуса выше и ниже заливных отверстий выполнена рифленой с воэможностью размещения на ней при перемещении герметиэирующей втулки мягкого металла кольцевых полостей.На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, общий вид на фиг, 2 то же,. положениепосле срабатывания.Муфта для ступенчатого цементирования включает корпус 1, герметизирующую втулку 2, внутри которой установлена среэная втулка 3. Корпус 1 и втулки 2 и 3 соединены между собой с помощью среэных штифтов 4. На наружной поверхности втулки 2 выполнены две фигурные полости 5. При наличиина корпусе отверстий, расположенных бодее чем в одном ряду, количество полостей на наружной поверхности втулки может быть более двух. Фигурные полости 5 заполнены мягким металломуплотнение) 6 так, что последний образует камеру 7, связанную с 5 внутренней полостью обсадной колонны циркуляционными отверстиями 8, На внутренней и наружной поверхностях втулки 2 выполнены кольцевые канав - ки 9 для уплотнительных резиновых колец 10. Корпус 1 имеет заливочные отверстия 11, выше и ниже которых на внутренней поверхности корпуса выполнены рифленые пояски 12. В транспортном положении циркуляцион ные отверстия муфты перекрыты среэной втулкой 13 с радиальными отверстиями 14.Муфта содержит также разделительную пробку 15 и стоп кольцо 16 Фиг,2, ввернутое в верхний конец втулки 2.На поверхностях втулок 2 и 3 выполнены кольцевые канавки 17 для стопорных пружин 18. На нижних торцах втулок 2 и 3 имеются кулачки 19. Такие же кулачки имеются на верхнем торце втулки 20.Устройство работает следующим образом.Первую ступень цементируют известным способом. Открытие циркуляцион- ЗО ных отверстий производят также одним из известных способов. В процессе цементирования второй ступени после посадки разделительной пробки 15 на стоп-кольцо 16 в колонне над раэ делительной пробкой создают избыточное давление, за счет чего происходит срез стопорных штифтов 4 в месте соединения втулки 2 с корпусом 1 и втулки 2 и 3 начинают двигаться вниз. После достижения втулкой 3 торца втулки 20 происходит срез стопорных штифтов.4 в месте соединения втулок 2 и 3 и наружная втулка продолжает движение вниз. После достижения ею торца втулки 20 мягкий металл, используемый в качестве уплотнения, приходит в контакт с рифлеными поясками 12 на внутренней поверхности корпуса 1, При этом происходит совмещение отверстий 8 и 14 и передача давления на мягкий металл. Под действием давления мягкий металл герметиэирует циркуляционные отверстия корпуса. Одновременно происходит стопорение втулок 2 и 3 пружинными кольцами и вход в зацепление кулачков на торцах втулок. Благодаря этому исключается возможность осевого перемещения и проворачивания втулок 2 и 3.Формула изобретенияМуфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающаякорпус с эаливочными отверстиями игерметизирующую втулку, перекрывающуюэаливочные отверстия и образующуюс корпусом кольцевую полость, запол"ненную мягким металлом, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройстваэа счет надежной герметизации эаливочных отверстий после окончанияцементирования, она снабжена срезнымпатрубком с радиальными отверстиями,установленным внутри герметизирующейвтулки которая образует дополнительную кольцевую полость с корпусом иснабжена для каждой иэ полостей циркуляционными отверстиями, перекрытымисрезным патрубком причем внутренняяповерхность корпуса выше и ниже заливочных отверстий выполнена рифленой с возможностью размещения наней, при перемещении герметизирующей втулки, мягкого металла кольцевых полостей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сегаль В, А. Некоторые вопросыцементирования скважин, М., ВНИИОЭНГ,1973, с. 30,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2390909/22-03,кл. Е 21 В 33/14, 1976 (прототип).ектор И, Мус дписное 4/ ППП "Патент ил Заказ 6472/33 ВНИИПИ Государс по делам и 113035, Москва