Устройство для двухступенчатого цементирования

О П И С А Н И Е727839ИЗОБРЕТЕН ЙЯ Союз СоветскикСоциалистическыкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 15,04.80. Бюллетень14 по делам нэооретеннй н открытийДата опубликования опнсання 18.04.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГОЦЕМЕНТИРОВАНИЯ"".д.;, т 1.7 1Настоящее изобретение относится к области бурения скважин, в частности, устройствам для цементирования обсадных колонн.Известно устройство для двухступенчатого цементирования обсадных колонн, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводникЫ и разделительные пробки И .10Недостатком устройства является низкая надежность его работы из-аа водможности неперекрытия заливочных отверстий дифференциальной втулкой.Наиболее близким решением к данному изобретению является устройство для двухступенчатого цементирования, включающее корпус с заливочными отверстиями, перекрытыми дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводники, внутренний патрубок и разделительные пробки 21.Недостатком известного устройства является невозможность вращения верх 2ней ступени обсадных колонн, В результате, невозможно обеспечить высокоекачество цементирования верхней ступени обсаднойколонны.Целью настоящего изобретения является улучшение качества цементирования верхней ступени за счет ее вращения.Поставленная цель достигается тем,что верхняя часть корпуса выполненас пазами на внутренней поверхности, аверхний переводник - с окнами, в которых распопожены шпонки, взаимодействующие с корпусом и внутренним патрубком, причем переходник и верхняя частькорпуса имеют взаимодействующие между собой выступы,На фиг, 1 - общий вид устройства;на фиг. 2 - устройство после разбуривания цементного стакана; на фиг, 3 -сечение А-А фиг, 1.Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего заливочныеотверстия 2, верхнего и нижнего пере372водников 3 и 4 и дйфференциальной втулки 5 с патрубком 6, перекрывающей заливочные отверстия 2.Верхний переводник 3 и корпус 1имеет окна, в которые вставлены подвижные шпонки 7, От выпадения внутрьшпонки закрыты патрубком 8, укреплен ном на срезных элементах 9 во втулке,10, закрепленной с помощью срезныхэлементов 11 .К патрубку 8 жестко подсоединенанижняя пробка 1 2,Под переводником 3 в корпусе 1 размещена дифференциальная втулка 5, укрепленная срезными элементами 13,Верхняя часть корпуса 1 и нижняячасть верхнего переводника 3 выполнены ступенчатыми. В результате такоговыполнения корпус 1 имеет ограничительный буртик 14, а переводник 3 -выступ 15,Верхняя часть нижнего переводника4 выполнена утолщенной и в ней выполнены каналы 16, закрытые снизуподвижным кольцом 17, поджатым пружиной 18, опирающейся на кольцо 19,жестко посаженное на переводник 4.Устройство работает следующимобразом.;После закачивания цементного раствора для нижнеи ступени обсадной колонны внутрь ее бросают разделительную пробку (на чертеже не показана) ипродавливают ее буровым раствором,Эта пробка заходит внутрь устройстваи перекрывает внутренний канал нижнейпробки 12. При повышении давленияштифты 9 срезаются и обе пробки вместе с патрубком 8 начинают двигатьсявниз по обсадной колонне.Для обеспечения качественного цементирования нижней ступени обсадную колонну или вращают или расхаживают Вслучае вращения крутящий момент передается от верхней ступени колонны через шпонки 7 нижней ступени обсаднойколонны,Как только патрубок 8 опуститсяниже шпонок 7, то при повороте шпонки7 выталкиваются внутрь колонны засчет скосов шпонзчных канавок. Послеетого момента проворачивается тольковерхняя ступень колонны,После опускания пробок и патрубка 8ниже устройства на дифференциальную .втулку начинает воздействовать внутреннее давление обсадной колонны.В момент посадки пробок не упорноекольцо нижней ступени при заданной7839 По окончании промывки скважины вО . интервале верхней ступени и ОЗЦ нижней ступени в обсадную колонну закачивают 15 После ОЗЦ нижней ступени обсадную ко 20 лонну разгружают на вес нижней ступе 25 ЗО 35 40 45 Ы величине избыточнога давления срезаетэлементы 1 3 и дифференциальная втулке5 опускается вниз, пока не откроютсязеливочные отверстия 2 корпуса 1. При опускании вниз втулки 5 жидкостЬ изее полости вытесняется в затрубноепространство, через каналы 16 путем отжатия подвижного кольца 17,цементный раствор. Цементный растворпродавливают в скважину пробкой с жестким сердечником (на чертеже эта пробка не показана).В процессе ОЗЦ нижней ступени верхнюю ступень обсадной колонны проворачивают или периодически или постоянно. ни с целью уменьшения нагрузки на соприкасающиеся ступенчатые поверхности корпуса 1 и верхнего переводника 3. В процессе выхода цементного раствора из заливочных отверстий 2 в затрубное пространство верхнюю ступень продолжают вращать. За счет этого обеспечивееуся более полное удаление буровой. жидкости и более равномерное заполнение затрубного пространства цементным, раствором.После посадки пробки с жестким сердечником на втулку 10 цементирование прекращают, а верхнюю ступень колонны) опускают так, чтобы верхний перевоцник 3 выступом 15 перекрыл заливочные отверстия 2 корпуса 1 и одновременно дошел до верхнего торца втулки 5,Герметичность перекрытия заливочных отверстий 2 проверяют, снизив давление в полости обсадной колонны до атмосферного или создав избыточное давление по сравнению с давлением отбора цементного раствора второй ступени.После ОЗЦ верхней ступени разбуривают разделительную пробку, втулку 1 О, стакан цементного раствора и патрубок 6, За счет давления веса части верхней ступени колонны, наличия уплотнений на соприкасающихся поверхностях и подпружиненного кольца 17 обеспечивается герметичность устройства. Формула изобретения Устройство для двухступенчатогоцементирования, включающее корпус сзаливочными отверстиями, перекрытыми727839 5дифференциальной втулкой, верхний и нижний переводники, внутренний патрубок и разделительные пробки, о т л и чавщееся тем,что,сцелью улучшения качества цементирования верхней ступени за счет ее вращения, верхняя часть корпуса выполнена с пазамн на внутренней поверхности, а верхний переводник - с окнами, в которых расположены щпонки, взаимодействующие с корпусом и внутренйим патрубком, причем переходник и верхняя часть корпусаимеют взаимодействующие между собойвыступы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке К 2366611,кл, Е 21.В 33/14, 1976,2. Булатов А. И Технология цемен 10 тирования нефтяных и газовых скважин",М., Недра, 1973, с, 259,727839 Составитель В, ГришановРедактор Т. Авдейчик Техред Э, Чужик Корректор Е. П илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн аз 1098/33 Тираж 6 ЦНИИПИ Государственного ло делам изобретений 113035, Москва, )1-35, Раушс26 . Подписноекомитета СССРи открытийая наб., д. 4/5