Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Е 21 В МИТЕТТКРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ В 6Рамазанов и Р,М.Гиля(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 883341, кл. Е 21 В 33(14, 1980.Авторское свидетельство СССРЬЬ 883341, кл, Е 21 В 33(14, 1980,4 МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН Ы 2, 1680952(57) Изобретение относится к горной промышленности и используется при ступенчатом цементировании обсадных колонн (ОК), Цель - повышение надежности рабочего устройства. Устройство содержит корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и радиальными отверстиями 3, которые перекрыты пробкой 4, Пробка 4 м,б. выполнена в форме тарелки, перекрывающей осевой канал 2 К 1. На наружной поверхности К 1 закреплен кожух 5 с цементировочными отверстиями 6 с образованием между ними кольцевой полости. Кольцевая полость разделена перегородкой168095 10 20 25 30 35 7 соответственно на верхню о 8 и нижнюю камеры. В перегородке 7 выполнены циркуляционные каналы 10, В нижней камере установлены продольная перегородка 11 с отверстиями 12 и запорные элементы 13, которые имеют воэможность свободного перемещения в камере 9. Отверстия 6 выполнены на нижнем торце кожуха 5 и имеют Г-образную форму и посадочные седла 14 под запорные элементы 13, Устройство устанавливают в заданном интервале ОК и опускают в скважину, Цементирование нижней ступени иуществляют прямой циркуляцией со стандартной оснасткой, а цементный р;.1 створ (ЦР, придавливают разделительной пробкой, которая при прохождении через устройство разрушает пробку 4, При цементировании нижней ступени Изобретение отнссится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано приступенчатом цементировании обсадных колонн.Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства,На фиг, 1 представлено устройство,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн включает в себя корпус 1 с осевым каналом 2 и радиальнымиотверстиями 3. Радиальные отверстия 3 перекрыты пробкой 4, Пробка 4 может бытьвыполнена из эластичного материала в форме тарелки, перекрывающей осевой канал 2корпуса 1. На наружной поверхности корпуса 1 закреплен кожух 5 с цементировочнымиотверстиями 6 с образованием между нимикольцевой полости, Кольцевая полость разделена перегородкой 7 соответственно наверхнюю 8 и нижнюю 9 камеры, В перегородке 7 выполнены циркуляционные каналы 10, В нижней камере 9 установленапродольная перегородка 11 с отверстиями12 и запорные элементы 13.Запорные элементы 13 имеют возможность свободного перемещения в нижнейкамере 9. Цементировочные отверстия 6 кожуха 5 выполнены на его нижнем торце,имеют Г-образную форму и посадочные седла 14 под запорные элементы 13.Устройство работает следующим образом,Муфту для ступенчатого цементирования устанавливают в заданном интервалеобсадной колонны и опускают ее в скважидавление внутр:1 ОК избыточное и элементы 13 находятся на седлах 14, предотвращая поступление БР через устройство в затрубное пространство, Верхнюю ступень ОК цементируют обратной закачкойЦР, Первую порцию ЦР загущают, образуя вязкую массу. При истечении БР через отверстия 6 элементы 13 поднимаются в камеру 9 и перемещаются в зону пониженного давления. Элементы 13, поднявшиеся к каналам 10, отталкиваются от них за счет радиального истечения БР через перегородку 7, При поступлении загущенного ЦР в камеру 9 элементы 13 поднимаются и перекрывают каналы 10, Элементы 13, после прекращения циркуляции, опускаются в седла 14. Затвердевший в кольцевой камере БР обеспечивает герметичность ОК. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ну. Цементирование обсадной колонны нижней ступени осуществляют методами путем прямой циркуляции растворов.Поступление бурового раствора внутрь обсадной колонны из затрубного пространства предотвращается путем посадки запорных элементов 13 в посадочные седла 14 вследствие избыточного давления внутри колонны во время ее цементирования, Цементный раствор поступает в затрубное пространство через башмак обсадной колонны.Вслед за цементным раствором закачивают в скважину разделительную пробку, которая, проходя через устройство, разрушает пробку 4, или отгибает ее тарелку, если Она выполнена из эластичного материала, и движется дальше по колонне до посадки на стоп-кольцо. Верхнюю часть обсадной колонны цементируют методом обратной циркуляции после ОЗЦ и проверки герметичности обратного клапана обсадной колонны.Первая часть цементного раствора, закачиваемого в скважину, обрабатывается реагентами-загустителя ми (полиа криламидом, латексом и др,) и хлористым кальцием. Цементный камень, образованный из такого раствора, имеет нормальные сроки твердения и достаточную прочность. Загущенный цементный раствор обеспечивает улучшение вытеснения бурового раствора,При обратной циркуляции запорные элементы 13 под действием потока бурового раствора отрываются от посадочных седел 14 и выходят в нижнюю камеру 9. Истечение бурового раствора из цементировочных отверстий 6 происходит с большой скоростью8 связи с этим создается область пониженного давления в периферийных зонах ниж ней камеры 9, куда и перемещаются запорные элементы 13.В дальнейшем часть бурового раствора из нижней камеры 9, напрямую через отверстия 10, перегородки 7, поступает в верх нюю камеру 8, а часть бурового раствора перетекает через отверстия 12 продольной перегородки 11. Это движение бурового раствора удаляет запорные элементы 13 из циркуляционных отверстий 10 перегородки 50 7, При подходе вязкой цементной массы к устройству в цементировочных отверстиях создается повышенное давление и часть запорных элементов 13 поднимается, перекрывая циркуляционные каналы 10. Рост 55 давления свидетельствует об окончании цементирования верхней ступени обсадной колонны. После окончания цементирования (прекращения движения цементного рас твора) запорные элементы 13 опускаются на посадочные седла 14. Цементный раствор в нижней камере 9 твердеет, чем обеспечивается герметичность обсадной колонны.Формула изобретения1, Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая кор пус с осевым каналом и радиальными отверстиями, перекрытыми пробкой, кожух с цементировочными отверстиями, закрепленный на наружной поверхности корпуса с образованием между ними кольцевой полости, перегородку с циркуляционными каналами, размещенную в центральной части кольцевой полости и разделяющую последнюю на верхнюю и нижнюю камеры, запорные элементы, установленные в кольцевой полости, и посадочные седла под запорные элементы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена продольной перегородкой с отверстиями, установленной в нижней камере, при этом цементировочные отверстия кожуха выполнены на нижнем его торце с посадочными седлами под запорные элементы, а последние размещены в нижней камере полости и установлены с возможностью свободного перемещения по ней. 2. Муфта по и, 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что пробка выполнена из эластичного материала в форме тарелки, установленной с возможностью перекрытия осевого канала корпуса.1680952 Е-Е мфыуто 12 11 Составитель Н,Чепига Редактор С;Лисина Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун акаэ 3295 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1