Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 14 02 19) 14 СССР КРЫТИ ННЫЙ НОМИТ ЗОБРЕТЕНИЙ И СУДАРСТ О ДЕЛАМ ЗОБРЕТЕНИЯ ИСА А ВТОРС фиг У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Казахский государственный научноисследовательский и проектный институтнефтяной промышленности и Всесоюзныйнаучно-исследоватеЛьский институт буровойтехники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОГОЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение относится к горнойиром-сти и позволяет повысить надежностьработы устр-ва. Оно включает полый цилиндрический корпус 1, ступенчатое посадочное седло 2 с осевым отверстием 3 под запорный элемент (Э) 4, посадочный конус 5 с радиальными каналами (К) 6 и узлом соединения под промывочную колонну 7. В корпусе 1 установлена подвижная втулка 8 с наружным буртом 15, полью упором 16 и рядами К 9, 10, 11, образующая с корпусомкольцевую полость 12. Нижний ряд1 охватывает обратный клапан 13 в виде эластичного кольца. Концентрично внутренней поверхности втулки 8 установлена плавающая втулка 14. Нижняя ступень седла 2 выполнена с осевыми периферийными К 18. После промывки скважины осуществляют обратное цементирование, для чего в конце промывки продавливают Э 4 до посадки в седло 2. Втулка 14 опускается до упора 16 и обеспечивается возможность обратной циркуляции. Далее закачивают буферную жидкость, при этом Э 4 перекрывают посадочное седло, а втулка 14 открывает нижние К 11. Закачивают тампонажный раствор, а затем - буферну 1 о425302 фидкость. В итоге Э 4 перекрывает ценгральный проходной К в устройстве, перекрываются К 11, а втулка 8 герметизирует Изобретение относится к горной прогышленности, а точнее к нефтегазодобыаюпгей, и может быть использовано при рсплении скважин методом обратной цируляции.Цель изобретения повышение надеж ости работы устройства.На фиг.изображено устройство в ком 1 оновке с устьевой и обсадной колоннами, )бщий вид; на фиг. 2 - то же, после открыия ггиркуляцпонных отверстий и в процессе гсмеггтироваггпя; на фиг. 3 то же, в момент акрг гтия циркуляционных отверстий; на 1 пгг. 4 то же, после окончания процесса )гемеггтирования.Устройство включает полый цилиндриггсский корггус 1, посадочное седло 2, выполеггное в виде ступеней с осевым отверстием 3 под запорный элемент.4, посадочный конус 5 с выполненными в нем раггиальггьгми каналами 6 и имеюгций узел приссоедггггения под промывочную колонну 7, подвижную втулку 8 с выполненным в ней верхгим 9, средним О и нижним 11 рядами рагиальньгх каналов и установленную в корпусе 1 с образованием между ними кольцевой полости 12, обратный клапан 13, выпал пенный в виде эластичного кольца, охватывающего нижний ряд радиальных каналов 11, плавающую втулку 14, размещенную концснтрично внутренней поверхности подвижной втулки. Подвижная втулка 8 выполнена в верхней части с наружным буртом 15, а в нижней - с полым упором 16 под плаваюпгую втулку. Корпус устройства выполнен с кольцевым выступом 17 с возможностью его взаимодействия с наружным буртом подвижной втулки, посадочное седло 2 выполнено ступенчатым под дополнительные запорные элементы 4 различного диаметра, причем нижняя ступень посадочного седла 2 выполнена с осевыми периферийными каналами 18. Устройство соединяется с обсадной колонной 19, имеющей в верхней части герметизирующую головку 20 с кранами 21 и 22,Устройство работает следующим образом (рассматриваем случай обратного цементирования после спуска в скважину обсадной и промывочной колонн с применением предлагаемого устройства, установленного над башмаком обсадной колонны),5 10 "г 5 20 25 30 35 40 45 К 10. После снятия давления обсадная колонна оставляется на время цементирования, 4 ил,При промывке пускают и устанавливают запорный элемент меньшего диаметра. Процесс обратного цементирования с предлагае. мым устройством начинается после промывки скважины через открытый кран 22 промывочной колонны 1 при закрытом кране 21. Для создания гидравлической связи затрубнога пространства с внутренней полостью обсадной колонны в конце промывки через промывочную колонну пускается и продавливается запорный элемент 4 большего диаметра до посадки его в верхнее посадочное седло 2. При нагнетании и создании в колонне расчетного избыточного давления плавающая втулка 4 перемещается вниз до упора 16. При этом давление в колонне снимается и обеспечивается возможность обратной циркуляции. После этого в затрубное пространство скважины при открытых кранах 21 и 22 закачивают буферную сигнальную жидкость в объеме, равном обьему промывочной колонны,. В начальный момент ее закачки запорные элементы 4 приподнимаются и перекрывают центральный канал в посадочном седле. При этом плавающая втулка 14 смещается вверх и открывает нижние боковые каналы 11. Одновременно от потока жидкости отжимается обратный клапан 13, а обратная циркуляция жидкости осуществляется через нижние 11 и верхние 9 каналы. Вслед за буферной жидкостью в затрубное пространство закачивается расчетный объем тампонажного раствора. Перед закачкой последней порции тампонажного раствора, об ьем которого равен объему буферной (сигнальной) жидкости, кран 21 закрывается. Момент окончания процесса закачки тампонажного раствора устанавливается по появлению на устье буферной (сигнальной) жидкости. После этого через кран 22 в обсадную колонну нагнетается жидкость. В момент начала ее движения запорный элемент 4 садится в седло 2 (фиг. 3) и перекрывает центральный проходной канал в устройстве. Одновременно перекрываются нижние каналы 11 обратным клапаном 13, При дальнейшем нагнетании жидкости в колонну вырастает давление, и при заданной расчетной величине подвижная втулка 8 перемешается вверх, при этом происходит герметизация циркуляционных каналов 10. Затем при открытом кране 22через кран 21 вымываются буферная (сигнальная) жидкость и излишки тампонажного раствора из колонны над башмаком. После этого давление в колонне снимается, а обсадная колонна оставляется на ОЗЦ.формула изобретенияУстройство для обратного цемецтирования обсадных колонн, включающее поль;й цилиндрический корпус, посадочное седло с осевым отверстием под запорцый элемент, посадочный конус с выполненными в нем радиальными каналами, размещенный над посадочным седлом и имеющиЙ узел соединения под промывочную колонну, отличаюиееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено подвижной втулкой с выполненными в ней верхним, средним и нижним рядами рддиальных каналов ц установленной в корпусе с образованием между ними кольцевой полости и с возможностью осевого перемещения. обратным клапацом, выполнеццым в ниле эластичного кольца, охватываюпего ццжццц ряд радиальных каналов, и плавающей вг)лкой, размещенной концецтрцчцо внутренней поверхности полвцжцой втхлки, прц этом подвижная втулка выполнена в верхней чдсгн с наружным буртом, д в ц.,жцей с полым упором под плавающую втлкх, корпус выполнен с кольцевым выступом с возможностью его взаимодействия с наружным буртом подвижной втулки, д посадочноеседло размещено в плавающей втулке ц выпол. нено ступенчатым под дополнительные здпорные элементы различных диаметров, причем нижняя ступень поад нного селла выполнена с осс вымц ш рцфсрнццымц каца. лами..П ектная, 4 оизвод Редактор И. Заказ 4746,2 ВНИИПИ Г СосТекред Тиражого комитета осква, Ж 3рафическое п внтель Н. ЧепигаИ. Верес Кор31 ПодСССР по делам изобреРаушская наб., д.дприятне, г. Ужгород ектор Л. Обручаисноеений и открытий4/5