Устройство для цементирования секций обсадных колонн

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 60"4967 Союз Советскнк Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 25.04.78 Е 21 В 331 Государственнын комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений) Автор изобретения Е. Ф. Серобаба 71) Заявите олтавское отделение Украинского научно-исследовательског геологоразведочного института54) УСТ Р ВО Д ОБС Изобретение относится к устройствамприменяемым при цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.Известно устройство для цемептирования секций обсадных колонн, состоящее из корпуса, цилиндра, кулачковой муфты со штангам Я.Однако известное устройство нс позволяет проводить обратное цемснтирование с последующей промывкой вышележащего интервала.Известно устройство для производства цементировочных работ в определенном интервале скважин, состоящее из корпуса, втулок, установленных в нем с помощью срезных штифтов, пакера и запорных элементов 21.Однако известное устройство также не позволяет проводить обратное цементирование.Целью изобретения является возможность осуществления прямой и обратной промывки при цементировании.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дифференциальным подпружиненным поршнем, жестко связанным с гильзой и распределительными втулками, перекрывающими промывочные каналы, выполненные в корпусе.На фиг. 1 представлено устройство во время прямой промывки; на фиг. 2 - то же, во время обратной промывки и цементироваппя; ЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИИХ КОЛОНН на фиг, 3шележащеА - А на ффиг. 2,5 Устройство состоит из корпуса 1, снабженного в верхней части переводником 2, в центральном отверстии которого жестко установлена проходящая внутри корпуса направляющая трубка 3. На нижнюю часть трубки на- О дет подпружиненный пружиной 4 с регулировочной гайкой 5 дифференциальный поршень 6 цилиндра 7, полость которого сообщена с закорпусным пространством несколькими радиально-наклонпыми трубками 8. В нормаль ном положении концы трубок 8 перекрытыизнутри дифференциальным поршнем 6, а снаружи - вертикально подвижной гильзой 9, расположенной вокруг корпуса 1, Гильза 9 жестко связана с распределительным порш- О нем 6 радиальными перемычками 10, проходящими через вертикальные прямоугольные окна 11 в корпусе 1 и окна 12 в цилиндре 7.Между верхним торцом гильзы 9 и выступающей частью переводника 2 на корпус 1 5 надет пакер 13.В нижней части корпуса 1 жестко закреплена фигурная втулка 14, к верхней части которой жестко крепится цилиндр 7. В фигурной втулке 14 выполнена осевая сквозная по- О лость 15, которая имеет форму трех цилипд - то же, во время промывки выго интервала; на фиг. 4 - сечение иг, 2; на фиг. 5 - сечение Б - Б на3ров с диаметрами, уменьшающимися книзу. В верхней цилиндрической полости втулки 14 установлена на срезных штифтах 16 втулка 17, перекрывающая радиально-наклонные каналы 18 во втулке 14 и корпусе 1, сообщающие полость 15 с закорпусным пространством. В средней и нижней цилиндрических частях полости 15 установлена разборная втулка 19 с боковыми отверстиями 20, верхний кольцевой выступ 21 которой опирается на срезные штифты 22. На втулку 19 надета пругкина 23, расположенная в средней цилиндрической части полости 15. В периферийной части втулки 14 выполнено несколькосквозных вертикальных каналов 24, перекрытых в нормальном положении запорными элементами 25, которые жестко связаны радиальными связями 26 с нижним концом втулки 19. В пере- воднике 2 выполнено несколько расположенных по окружности вертикальных сквозных отверстий 27. Для управления втулками 17 и 19 предусмотрены запорные элементы 28 и 29. В нижней части цилиндра 7 установлено стопорное кольцо 30, препятствующее перемещению втулки 17 вверх.Устройство работает следующим образом.К нижней части корпуса 1 с помощью отсоединительной муфты крепится секция обсадной колонны и подвешивается к бурильным или насосно-компрессорным трубам посредством переводника 2. Устройство вместе с секцией обсадной колонны спускается на заданную глубину и после этого производится прямая промывка скважины, Затем в бурильные трубы отбрасывается запорный элемент 28, который закрывает проходное сечение втулки 19, При этом штифты 22 срезаются и втулка 19 вместе с запорными элементами 25 перемещается вниз, сжимая пружину 23 и открывая каналы 24. При дальнейшем росте давления дифференциальный поршень б, преодолевая силу сжатия пругкины 4, перемещается вверх, увлекая при этом гильзу 9 и сжимая пакер 13. В результате этого трубки 8 от 604967 формула изобретенияУстройство для цементирования секций обсадных колонн, состоящее из корпуса с осевым промывочным отверстием, втулок, установленных в нем с помощью срезных штиф 30 тов, пакера и запорных элементов, о т л и ч аю щ ее ся тем, что, с целью обеспечения возможности осуществления прямой и обратнойпромывки при цементировании, оно снабженодифференциальным подпружиненным порш 35 нем, жестко связанным с гильзой, и распределительными втулками, перекрывающими промывочные каналы, выполненные в корпусе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. 1 евин Е. М., Ваулин В. П. Спуск и подвеска хвостовиков при креплении скважин,Грозный, 1970, с, 58 - 105.2. Патент СШЛ Мо 2925865, кл. 166 - 154,опублик. 1960. 25 крываются и осуществляется обратная промывка цементируемого интервала, после чего в заколонное пространство закачивается необходимая порция тампонажной смеси 5 (фиг. 2).После окончания цементирования в бурильные трубы сбрасывается запорный элемент 29, который, воздействуя на втулку 17, срезает штифты 16 и перемещает ее вниз, откры вая каналы 18, При этом давление в системепадает, дифференциальный поршень б с гильзой 9 возвращаются в исходное положение, освобождая пакер 13 и закрывая трубки 8, Втулка 19 под действием пругкины 23 также 15 возвращается в верхнее положение, увлекаяза собой запорные элементы 25 и закрывая каналы 24. После этого через каналы 18 осуществляется промывка вышележащего интервала скважины.20 После затвердения тампонажной смеси устройство вращением бурильных труб отсоединяется от обсадной колонны и извлекается из скважины.. Коморов Техред Н. Рь 1 бкина Корректоры: еда Тираж 734итета Совета Министров ССетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 одписн Типография пр, Сапунова,Заказ 509/б Изд, М 374 НПО Государственного кох по делам изоб 113035, Москва, Ж нискина и Н. федоров