Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

О П И С А Н И Е р)768941ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Санналнстнческнх Республик. свид(22) Заявлено 08.12.78 (21) 2693395/22-0 51) 21 В 33/14 с присоединением заяв сударатвеннын комитет СССР о делам изобретений н открытий23) тет 3) Опубликовано 07.10,80. Бюллетень Ме 375) Дата опубликования описания 07.10.80 УДК 622.245.41) Заявите ДВУХСТУПЕНЧАТОГОБСАДНЫХ КОЛОНН СТРОЙСТВО ДМЕНТИРОВАНИ тся к бурению скваст ойствам для их орпус 1 с залиерекрытыми срезнной в корпусе Изобретение относижин, в частности к у рцементирования,Известно устройство для ступенчатогоцементирования обсадных колонн, включающее корпус с заливочными отверстиями,перекрытыми срезной втулкой, верхний инижний переводники и цементировочныепробки (1.Недостатком устройства является то, что 10с его применением не обеспечивается каче-ственное цементирование обсадных колонн.,Наиболее близким к изобретению является устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, содержащее 15корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую колонну, выполненную в нижней части с выступом на наружной поверхности, узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, 20верхний и нижний переводники и цементировочные пробки 2.Недостатком известного устройства является низкая надежность его работы инедостаточно высокое качество цементирования из-за невозможности вращения нижней ступени обсадной колонны после выпадения шпонок в узле передачи вращенияпри открытии заливочных отверстий. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и повышения качества цементирования путем обеспечения вращения нижней ступени обсадной колонны в течение всего процесса ее цементирования.Поставленная цель достигается тем, что узел передачи вращения от несущей колонны корпусу выполнен в виде шлицевого соединения, образованного нижним торцом верхнего переводника и верхней частью выступа несущей колонны и зафиксированного в транспортном положении устройства,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг, 3 - устройство после окончания цементирования,Устройство включает квочными отверстиями 2, пной втулкой 3, укреплесрезными элементами 4.К корпусу 1 присоединена несущая колонна 5, закрепленная с помощью срезных элементов 6. На выступе 7 несущей колонны 5 выполнена кольцевая выточка 8, в которую вставлены сегменты 9, поджатые плоскими пружинами 10, Нижняя часть несущей колонны 5 заканчивается кольцевой выточкой 11. На верхней части510 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 выступа 7 несущей колонны 5 имеютсяшлицевые соединения 12, находящиеся взацеплении со шлицевыми соединениями 13верхнего переводника 14, ввернутого в корпус 1.Снизу в корпус 1 ввернут переводник 15,имеющий резьбу для соединения с обсадными колоннами 16.В корпусе 1 ниже срезной втулки 3 выполнены дополнительные окна 17, соединяющие замкнутую полость, образованнуюкорпусом 1, срезной втулкой 3 и нижнимпереводником 15.На внутренней поверхности корпуса 1имеется кольцевая проточка 18 для заходаподпружиненных сегментов 9.На верхний конец несущего ствола 5навернута муфта 19 для соединения с обсадными колоннами 16.Герметичность устройства в сборе достигается с помощью радиальных уплотнений 20.На верхнем торце переводника 15 прикреплено торцовое уплотнение 21, выполненное из металла или другого стойкогоматериала, способного при сжатии герметизировать соприкасающиеся поверхности.Устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн работает следующим образом.В исходном положении устройство устанавливают в обсадной колонне на заданнойглубине. После спуска колонны производятцементирование первой ступени с цементировочной пробкой (на чертеже пробка непоказана). После посадки цементировочнойпробки на упорное кольцо под действиемсилы от возросшего давления срезаютсяэлементы 4 и срезная втулка 3 опускаетсявниз, вытесняя при этом жидкость, находящуюся в замкнутой полости, в затрубноепространство через дополнительные окна 17.Как только заливочные отверстия 2откроются, в скважине восстанавливаетсяциркуляция, Об открытии отверстий 2 также свидетельствует резкое падение давления,При промывке перед цементированиемнижней ступени, а также при цементировании вращают всю обсадную колонну.При этом вращение от несущего ствола книжней ступени обсадной колонны передается за счет шлицевого соединения, образованного нижним торцом верхнего переводника 14, и верхней частью выступа 7несущей колонны 5.В случае неопускания срезной втулки 3(например, при негерметичной посадке цементировочной пробки на упорное кольцо)ее можно опустить за счет воздействия несущей колонной 5.После промывки от излишков цементногораствора, поднятого выше заливочных отверстий 2, и ОЗЦ нижней ступени опускают 4верхнюю ступень обсадной колонны 16, При заданной нагрузке на элементы 6 происходит их срез и несущий ствол опускается вниз. Как только происходит рассоединение шлицевого соединения 12 и 13, при провороте обсадной колонны вращается только верхняя ступень ее и несущая колонна 5. Верхнюю ступень колонны опускают до тех пор, пока на поверхности не будет замечено резкое повышение давления. Это будет говорить о перекрытии заливочных отверстий 2 корпуса 1 несущей колонной 5.После этого приподнимают верхнюю ступень колонны, При некотором ее положении, когда проточка 18 окажется против кольцевой выточки 8, подпружиненные сегменты 9 заходят в проточку 18 и препятствуют дальнейшему подъему верхней ступени колонны. С этого момента начинают проворачивать верхнюю ступень колонны, При этом сегменты 9, зафиксированные в проточке 18, предотвращают перемещение несущей колонны 5 вверх и зацепление соединений 12 с соединениями 13, Тем самым обеспечивается вращение верхней ступени колонны.Цементируют верхнюю ступень обсадной колонны. При этом также проворачивают обсадную колонну. После цементирования этой ступени опускают ее вниз так, чтобы несущая колонна 5 зашла своей кольцевой выточкой 11 на кольцевой выступ нижнего переводника 15. При этом верхнюю ступень обсадной колонны разгружают на расчетную величину, чтобы деформировалось торцовое уплотнение 21 и загерметизировало соприкасающиеся поверхности несущей колонны 5 и нижнего переводника 15. Так как наряду с герметизацией устройства радиальными уплотнениями дополнительно установлено торцовое уплотнение, то надежность герметичности устройства повышается. Формула изобретенияУстройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, содержащее корпус заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую колонну, выполненную в нижней части с выступом на наружной поверхности, узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, верхний и нижний переводники и цементировочные пробки, о тл и ч а ю щи е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем обеспечения вращения нижней ступени обсадной колонны в течение всего процесса ее цементирования, узел передачи вращения от несущей колонны корпусу выполнен в виде шлицевого соединения, образованного нижним торцом верхнего переводника и верхней частью выступа несущей колонны и зафиксированного в транспортном положении устройства,Подписноеи открыгий Заказ 2260/3 Изд,509 Тираж 626НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР622966, кл, Е 21 В 33/14, 24.12,75. 62. Авторское свидетельство СССР по заявке2623823/22-03, кл. Е 21 В ЗЗ/14, 01.06.78 (прототип).