Муфта для двухступенчатого цементирования обсадных колонн

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ННЫЙ НО ОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ИТЕТ СССР И ОТКРЫТИЙ/14,1977.льство СССР о зл. Г (протот ОПИСАНИЕ ИЗОБ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 3396556/22-03 05.02,820712,83. Бюл. Р 4 В.В. Сережников, А Шевченко, А.Н, Мел Бабак и В.Д. Курто 622.245.42 (088.8) 1Авторское свиде 498, кл. Е,21 В 33 Авторское свидете явке В 2818674/03 21 В 33/14, 1979 54) (57) МУФТА ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН,ключающая корпус с заливочными,ЯО 1 6 А ЕТЕНИУ отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую, колонну, связанную с корпусом телескопическим соединением, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью исключения дополнительных затрат времени на освобождение ее проходного канала, она снабжена дополнительной втулкой; выполненной нз эластичного материала и размещенной под срезной втулкой, причем один конец дополнительной втулки жесткосвязан с корпусом, а срезная втулка установлена с возможностью взаимодействия с эластичной втулкой, образующей при этом посадочное седло. ЯИзобретение относится к бурениюскважин,. в частности к устройствамдля их ступенчатого цементирования,Известна муфта для двухступенчатого .цементирования обсадных колонн,включающая корпус с заливочными отверстиями, верхнюю и нижнюю втулки,помещенные внутри корпуса, причемнижняя втулка перекрывает заливочные отверстия 1) .Недостатками устройства являютсянеобходимость затрат времени насбрасывание (продавливание) пробоки последующее их разбуривание, невысокая надежность открытия и закрытия заливочных отверстий муфты.Наиболее близким к изобретениюявляется муфта для двухступенчатогоцементирования обсадных колонн,включающая корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втулкой, несущую колонну, связанную скорпусом телескопическим соединением, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу 2,Недостатком известного устройства является возможность проседанияцементного раствора (при цементиро"вании второй ступени) ниже заливочных отверстий муфты и образование перемычки между ступенями цементирования, которую необходимовпоследствии удалять.Целью изобретения является исключение дополнительных затрат времени на освобождение ее проходногоканала,Поставленная цель достигается тем, что муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми срезной втул .кой, несущую колонну, связанную с корпусом телескопическим соедине- нием, и узел передачи вращения от несущей колонны корпусу, снабжена дополнительной втулкой, выполненной из эластичного материала и размещенной под среэной втулкой, причем один конец дополнительной втулки жестко связан с корпусом, а срезная втулка установлена с возможностью взаимодействия с эластичной втулкой, образующей при этом посадочное седло.На фиг, 1 изображена предлагаемая муфта в транспортном положении, вертикальный разрез; на фиг.2 то же, в рабочем положении.Муфта для ступенчатого цементирования включает в себя корпус 1 с заливочными отверстиями 2, перекрытыми втулкой 3, имеющей заливочные отверстия 4 с кольцевой проточкой и жестко соединенной с несущей колонной 5. В исходном положении муфта зафиксирована от осевого пвремещения ее деталей срезными элементами о.Снизу в корпус 1 ввернут переводник 7, имеющий резьбу для соединения с обсадной колонной 8, сверху переводник 9, имеющий шлицевое соединение 10, находящееся в пос-. тоянном зацеплении с шлицевым соединением 11, выполненным на верхнем торце втулки 3.Нижняя часть втулки 3 выполнена в виде внутреннего конуса 12.Ниже втулки 3 в корпусе 1 расположена дополнительная втулка 13, которая выполнена иэ эластичного материала (например, резины), втулка 13 выполнена неподвижной и опирается на верхний торец переводника 7.Для перекрытия канала муфты служит бросовая пробка или шар 14.С целью выравнивания давления внутри полости, образованной корпусом 1, несущей колонной 5, пере- водником 9 и верхним торцом втулки 3, в корпусе 1 выполнены окна 15.Герметичность муфты в сборе достигается наличием радиальных уплотнений.Устройство работает следующим образом.В исходном положении муфта устанавливается в обсадной колонне 8 на заданной глубине (Фиг.1).После спуска обсадной колонны цементируют первую ступень обсадной колонны сприменением цементировочйых пробок (не показаны).После окончания цементирования первой ступени опускают верхнюю ступень обсадной колонны 8 вместе с несущей колонной 5. При заданной осевой разгрузке несущей колонны 5 происходит срез элементов б. При дальнейшем опускании несущей колонны 5 заливочные отверстия 4 срезной втулки совмещаются с заливочными отверстиями 2 корпуса. Этот момент наверху отмечают по резкому снижению давления внутри обсадной колонны 8 и восстановлению циркуляции промывочной жидкости.Дальнейшее опускание несущей колонны 5 прекращают и производят промывку скважины от излишков цемент ного раствора, поднятого выше заливочных отверстий 2,.При промывке перед цементированием нижней ступени, а также при ее цементировании вращают всю обсадную колонну. Передача вращения обеспечивается наличием шлицевых узлов 10 и 11.После опускания несущей колонны 5 до совмещения радиальных окон 4 с заливочными отверстиями 2 происходит рассоединение шлицевых соединений 10 и 11 и становится возможнымвращение только верхней ступени обсадной колонны 8.После опускания несущей колонны 5 эластичная втулка 13 деформирует- ся. В результате канал. муфты оказывается суженным. Это сужение образует посадочное седло, Внутрь колонны 8 забрасывают шар 14, который, дойдя до сужения (посадочного седла), перекрывает канал муфты ниже заливочных отверстий,Окончив промывку верхней ступени обсадной колонны 8, приступают к ее цементированию. При этом при необходимости производят ее враще-. ние. Благодаря перекрытию канала муфты цементный раствор не оседает ниже ее в обсадную колонну 8. После закачивания цементного раствора в обсадную колонну 8 пускают цементировочную пробку (не показана) и продавливают ее буровым раствором.Так как заливочные отверстия расположены от места перекрытия канала муфты шаром 14 (фиг,2) на расстоянии, меньшем высоты верхней цементировочной проЪки (непоказана:), то при посадке последней происходит перекрытие этих отверстий. Этот момент наверху отмечают порезкому повышению давления.После этого поднимают верхнююступень обсадной колонны 8 вместес несущей колонной 5 до соединения(зацепления) шлицов 10 с шлицами11. При этом заливочные отверстияоказываются герметично перекрытыми втулкой 3 благодаря наличию. на наружной поверхности последнейрадиальных уплотнений. После выхода втулки 3 из контакта со втулкой 13 последняя принимает прежнююФорму (фиг.1), а шар 14, не имеяопоры, падает. Верхнюю цементировочную пробку (не показана), которая за счет упругих сил самоуплотняющих манжет может оставатьсявнутри муфты, проталкивают вниз колонны 8 при первом спуске труб,спуср 9 каемых для шаблонирования обсаднойколонны 8.Применение предлагаемого устройства позволяет ускорить работыпо креплению скважин за счет снижения затрат времени на .ремонтные. работы, связанные с негерметичностьюмуфты, и работы по разбуриванию цементного камня и деталей, находящихся в канале муфты известных конструкций.1059136 ие. илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 едактор П. Коссейаказ 9775/31 ВНИИП и 13035, Ю,ИЯ ставитель В, ГришановхредМ.Костик КорректорА. Повх Тираж 603 ПодпГосударственного комиделам изобретений и отосква, Ж, Рауюская исноеета СССРрытийаб., д. 4/5