Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСецнапистическнхРеспублик и 968338(22) Заявлено 14.01.80 (21) 2888500/22-03 1 М. Кл.з с присоединением заявки М 9 Е 21 В 33/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.42(088.8) Опубликовано 231082. Бюллетень Мо 39 Дата опубликования описания 23.10.82(54 ФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИ ОБСМНЫХ КОЛОНН ментн емен упеням 4 - се- сечеетение относится к области скважин, в частности к устдля ступенчатого цементиробуренияройствамвания колонн.Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус и кожух с цеиентировочными отверстиями, образующие между собой полость, в которой помещена заслонка с расклннивающим материалом 1.Недостатком устройства является невысокая надежность его работы из-за низкой герметичности.Наиболее блиэкюи к изобретению является муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с цементировочньми отверстиями и выполненными выше и ниже них продольньвли каналами, кожух, установленный на корпусе и образую" щий с ним полость, верхнюю и нижнюю . втулки с штифтами, размещенные в полости между корпусом и кожухом, и посадочные элементы 2 . Недостатком известного устройств является невысокая эффективность ег работы иэ-эа необходимости разбуривания це 1 лентировочных пробок и цеой перемычки между ст иц тирования.Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства.Поставленная цель достигается т 4 м,что муфта снабжена контейнером, выполененным с цементировочными отверстиями и продольными каналами,в которыхразмещены штифты верхней втулки, причем продольные каналы и цементировочные отверстия выполнены между посадочными элементами.На фиг. 1 изображена муфта втранспортном положении; на фиг. 2 15 муфта при цементировании второй сту"мени; на фиг, 3 - устройство послеокончания цементирования; на фиг.сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5чение Б-Б на фиг. 11 на фиг. б20 ние В-В на фиг. 1.Муфта состоит из корпуса 1 в видецилиндра 2 и кожуха 3, имеющего резь- бы 4 для соедииения с обсадными трубами (не показаны), цементировочныеотверстия 5 .и б, уплотнительные. элементы 7 и 8, В цилиндре 2 выполненыпо образующим продольные каналы 9 и10, а в кожухе 3 - упор Г.В корпусе 1 герметично .установлен контейнер 11, на нижнем концекоторого выполнен кольцевой упор Ъ 2, а выше - цементировочные отверстия 13 и продольные каналы 14. Верхняя часть контейнера 11 выполнена в виде седла-стакана 15, кчеющего уступ д для посадки верхней цементировоч ной пробки 16. Ниже седла-стакана 15 установлено седло 17, зафиксированное срезными штифтами 18 и снабженное уплотнительными элементами 19. Нижний кольцевой упор 12, седло 17 .10 и седло-стакан 15 юлеют-проходное сечение для цементирования нижней .ступени. Контейнер 11 зафиксирован от осевого перемещения разрушаемыми, штифтами 20. 15В кольцевой полости 21, образуе- мой цилиндром 2 и кожухом 3, размещены верхняя разъемная втулка, состоящая иэ внутренней 22 и наружной 23 втулок, и нижняя втулка 24, снабженные уплотнительными элементами 25 и зафиксированные от осевого перемещения срезньми штифтами 26 и 27.Наружная втулка 23 концентрично установлена в наружной цилиндрической проточке внутренней втулки 22, при этом верхний торец втулки 23 взажодействует с уступом Е.На внутренней поверхности втулки 22 зыполненю выемки, .в которых установлены разрушаемые штифты 28 с возможностью осевого перемещения в продольных каналах 9 и 14, а верхняя часть втулки 22 имеет с наружной стороны конусную проточку 29, поверхность которой образует с внутренней поверхностью кожуха 3 кольцевую конусную полость, в которой размещен заклинивающий материал 30, например чугунная дробь.разрушаемые штифты 20 установлены 40 в выемках на внутренней поверхности нижней втулки 24 с возможностью осевого перемещения в продольных каналах 10.Устройство работает следующюл об 45 разом.В.исходном положении (фиг. 1) муфта устанавливается в компановке обсадной колонны, после спуска которой производится цементирование нижней ступени. Затем сбрасывают шар 31, который садится в седло 17, при повышении давления на устье срезаются штифты 27, и контейнер 11 вместе с втулкой 24 перемещаются вниз до упора втулки 24 в корпусе, при этом цементировочные отверстия 13 совмещаются с цементировочными отверстижли 5. При дальнейшем повышении давления на устье срезаются штифты 18, й оедло 17 пе- бО ремещается вниз ниже цементировочных отверстий 13, и внутренняя полость колонны соединяется с затрубным пространством гидравлическим каналом, образуемым цементировочньми отверстия ми 13, 5 и 6. Затем происходит промывка колонны и закачка второй порции цементного раствора. Перед продавкой второй порции цементного раствора пускают верхнюю цементировочную пробку 16, которая в конце продавки садится в седло-стакан 15, и при соз-дании избыточного давления на устье 50-60 кгс/см разрушаются штифты 20, контейнер 11 сдвигается вниз, пока не произойдет его взаимодействие со штифтами 28, в результате чего гидравлическое усилие, действующее на верхнюю цементировочную пробку 16, передается через штифты 28 на втулку 22 и через уступ Е - на втулку 23. При избыточном давлении на устье разрушаются штифты 26, втулки 22 и 23 перемещаются вниз до упора Г и перекры-. вают цементировочные отверсТия 5 и б, по:ле чего втулки Фиксируются от осевого перемещения вверх заклинивающим материалом 30.Для освобождения контейнера 11 вновь повышают давление на устье, вследствие .чего разруыьются штифты 28 и за счет сжатия жидкости, находящейся во внутренней полости колонны ниже муфты, контейнер перемещается вниз до выхода иэ уплотнения 8, после чего контейнер имеет возможность перемещения в колонне под действием собственного веса с находящимися в нем шаром и верхней цементировочной пробкой.В процессе цементирования верхней ступени обеспечивается гидравлическая связь во внутренней полости колонны выше и ниже муфты, поэтому уплотнительные элементы верхней разъемной и нижней втулок не подвергаются воздействию гидравлического удара.Применение предлагаемой муфты для ступенчатого цементирования позволит повысить качество крепления скважин и сократить время проведения этой операции за счет исключения разбуризания шара и верхней цементировочной пробки.Срецнегодовой экономический эффект на одну скважину за счет применения предлагаемой муфты составит около 2 тыс. руб.Формула изобретенияМуфта для ступенчатого целентирования обсадных колонн, включающая корпус с,цементирозочными отверстиями и выполненными выше и ниже них продольными каналами, кожух, установленный на корпусе и образующий с нил полость, верхнюю и нижнюю втулки с штифтами, размещенные в полости между корпусом и кожухом, и посадочные элементы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежнос968335 го В фиг,8 ти муфты в работе, она снабжена контейнером, выполненным с цементировочныки отверстиями и продольньии кана-.лами, в которых размещены штифтыверхней втулки, причем продольныеканалы и цементировочные отверстиявыполнены между посадочными элементами. Источники информации,принятые во внжаание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2844597, кл.Е 21 В 33/14,1979. 1. Авторское свидетельство СССР Р 663821, кл Е 21 В 33/14, 1978 (прототип).968335 Я-А оставитель В. Гришановехред М.Коштура Корректор А. Ферен едактор В. Даик каз 8069/53 13 Юилиал Проектная Патент", г. Ужгород Тира НИИПИ Гос по делам Москва,623 По арственного коми изобретений и от -35, Раушская на исноета СССРытийд. 4/