Устройство для спуска и цементирования хвостовиков обсадных колонн

(19) (11)щ) Е 21 В 33/14 В ЭВ Р,ивЙд 6." Д РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ ему свмдтжютвм О 2 РОЙСТВО ДЛЯ СПУС Я ХВОСТОВИКОВ ОБ ользование: при садных колонн, схвостовиками. О сть вращения хвоконтроле за его щность) устройст муфту 7 и трубча ый в корпус. Тру в нижней части енноедочным СССР1984.СР982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБ(71) Туркменское производствобъединение по геолого-развеработам "Туркменгеология"(56) Авторское свйдетельствой 1130688, кл; Е 21 В 33/14Авторское свидетельствоИф 909128, кл. Е 21 В 33/14,(Я) УСТ ТИРОВАМИ (9) Исп вании об скважинь возможно спуске и нием, Су корпус, помещенн выполнен КА И ЦЕМЕНСАДНЫХ КОЛО цементиропускаемых в беспечивает стовика приотсоединево включает тый шток 1, бчатый шток с заглуш175 кой 13, а в верхней части - с ниппелем 17 с наружной резьбовой поверх,ностью, ввертышем 9 и контргайкой 6, На корпусе помещена гайка 5. Она выполнена,с возможностью образования шлицевого соединения со штоком 16-12 в его верхнем положении. Ввертыш связан левой резьбой по наружной поверхности с муфтой. По внутренней поверхности он выполнен с резьбой под резьбу ниппеля. Контргайка помещена между ввертышем и гайкой и связана с внутренней поверхностью корпуса левой резьбой. Шаг этой резьбы превышает шаг резьбы на муфте. Контргайка образует со штоком допол 2934нительное шлицевое соединение Вращение хвостовика осуществляют через трубчатый шток и шлицевое соединение 16-12 и контргайку 6. Выворачивание последней предотвращается ввертышем 9. Для отмывки цементного раствора основное шлицевое соединение размыкают и осуществляют заворачивание О 15 ниппеля 17 во ввертыш 9 с одновременным его отсоединением от муфты, Поокончании ОЗЦ вращением вправо черездополнительное шлицевое соединениеосуществляют отворачивание гайки откорпуса и извлекают трубчатый шток совсеми связанными с ним элементами,2 ил.25 35 40 50 55 Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и водоснабжению, а именно к бурению,и может быть использовано при цементировании хвостовиков обсадных колонн в скважинах.Известно устройство для цементирования секций обсадных колонн и хвостовиков, содержащих корпус с радиальными отверстиями, посадочное седло с запорным элементом, муфту с левой резьбой, упругую втулку, гильзу, зажимы, срезные и фиксирующие элементы.Недостатками устройства являются опасность проворота хвостовика в процессе спуска, что может привести к преждевременному рассоединению подвесной колонны и хвостовика, невозможность применения цементировочных пробок, ненадежность сбросных, срезных, фиксирующих и деформирующих элементов, срабатывание которых предусмотрено в определенном порядке, ненадежность контроля по приро- . сту давления, когда величина этого прироста в условиях скважины не поддается расчету, .может оказаться . в пределах флюктуации давлений технологического процесса или может быть вызвана действием иных, заранее не предусмотренных факторов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для цементирования потай. ных обсадных колонн, включающее корпус, муфту, трубчатый шток с радиальными отверстиями, уплотнением и шлицами в нижней части, выполненными с возможностью взаимодействия со шлицами левой гайки, и хвостовик с цементировочной пробкой.Недостатком этого устройства является ненадежность узла подвески хвостовика на пальцах в фигурных пазах муфты. В процессе спуска хвостовика вследствие незначительной длины фигурных пазов при резких посадках, крутильных ударах или в результате ошибок персонала возможен преждевременный сдвиг цементировочной пробки, наличие фигурных пазов на муфте ослабляет ее функцию воронки при спуско-подъемных операциях и может послужить причиной осложнений и аварий при последующем бурении,Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет обеспечения возможности вращения хвостовика при спуске и контроле за его отсоединением,Поставленная цель достигается тем, что устройство для спуска и цементирования хвостовиков обсадных колонн,. включающее корпус, муфту в его верхней части, трубчатый шток, помещенный в корпус и выпал: енный с заглушкой в нижней части, радиальными отверстиями над ней и гайкой, соединенной с корпусном левой резьбой и выполненной с возно"но- стью образования шлицевого соеди)верхней части щтока, ввертышем иконтргайкой, при этом ввертыш сазан левой резьбой по наружной поверхности с муфтой и выполнен с резьбой по внутренней поверхности подрезьбу ниппеля, а контргайка связанас внутренней поверхностью корпусалевой резьбой, имеющей шаг резьбы,превышающий шаг резьбы на муфте, и"помещена между ввертышем и гайкой свозможностью взаимодействия с нимитооцовыми поверхностями и образования дополнительного шлицевого соединения со штоком на. расстоянии от основного шлицевого соединения, меньшем расстояния между ниппелем иввертышем.На фиг. 1 изображено устройствов транспортном положении, соответствующем спуску;хвостовикг обсаднойколонны, на фиг. 2 - разрез А-А нафиг.1.Устройство содержит трубчатый шток1, который является передовым нако-.нечником подвесной колонны 2 труб.". К верхней обсадной трубе хвостовика,присоединен корпус 3 устройства, наверхнем конце которого выполнена внутренняя удлиненная левая резьба1 сопрягающаяся с гайкой 5 и контргайкой 6, снаружи закреплена муфта 7 свнутренней левой резьбой 8, По резьбе 8 с муфтой соединен ввертыш 9,упирающийся своим нижним торцом вторец контрайги б. Гайка 5 выполненасоставной и содержит кольцевоеуплотнение 10, которое взаимодействует с проходящим церез него трубчатымштоком 1, Гайка 5 и контргайка 6 насвоих нижних торцах снабжены шлицами 11 и 12. Трубцатый шток 1 перекрыт на своем нижнем торце заглушкой13, снабжей радиальным отверстием "14, шлицами - на нижнем конце 15 ив средней части 16, взаимодействую-щими со шлицами соответственно 11гайки 5 и 12 - контграйки б, и вы-полнен на своем верхнем конце с верхним ниппелем 17, взаимодействующемс резьбой 18 ввертыша 9. Под трубчатым штоком 1 на корпусе 3 устройст-"ва выполнена ложная муфта 19, перекрИ"вающая отверстия 20 и 21, между кото"рыми внутри корпуса размещена цемей"тировоцная пробка 22,2934 6 Устройство работает следующим обоаэом.В скважину опускают подвеску, сос тоящую из колонны Обсадных труб скорпусом 3, муфтой 7, навернутымина резьбу 4 гайкой 5, контргайкой.6 и на резьбу 8 - ввертышем 9. Внутри корпуса проходит шток 1 с ниппелем 17 в верхней части при этомшлицевое соединение 12-13 сомкнуто,а 11-15 разомкнуто, Радиальное отверстие. 14 находится ниже уплотнения 1,0 в полости корпуса 3, цементировоцная пробка 22 размещена междуотверстиями 20 и 21, ввертыш 9 нижним торцом упирается в контргайку 6,Полости обсадной й подвесной колон ны заполняют по иере спуска промывоцнь.м раствором, При технологической необходимости обеспециваетсявозможность промывки и(или) вращения подвески, Промывка осуществляет ся через канал подвесной колонны 2трубчатого штока 1, радиальное отверстие 14 отверстие 21, полостьложной муфты 19, отверстие 20 и полость обсадной колонны труб. Враще ние ведется чеоез подвесную колоннутруб 2, трубцатьй шток 1, шлицевоесоединение 16-12," контргайку б илевую резьбу 4, выворачивание контргайки 6 при этом предотвращаетсяввертышем 9, ход левой резьбы накотором меньше, цем на контргайке,По достижении устройством интервала установки обсадной колонныдавлением в трубах создают циркуля О цию промывочного раствора "через ниж-ний конец колонны, Далее закациваютцементный раствор и частично в объеме подвесной колонны промывочнуюlжидкость, Производят посадку подвес-ной колонны, разгружая вес.обсаднойколонны на забой и перемещая трубчатый шток 1 на заранее известноерасстояние. При этом цементировочная пробка 22 сдвигается вниз до 50 перекрытия или прохода отверстий 20.Давлением насоса, закацивающего промывочную жидкость, обеспечиваетсядальнейшее движение цементировочнойпробки 22 по обсадной колонне.После закачкипромывочной жидкостии полуцения на манометре давления"Стоп" проверяют работу обратногоклапана на обсадной колонне, открывая сбросовый кран на нагнетательной линии. При негерметичностиклапана из крана будет наблюдатьсяизлив промывочной жидкости, Операциюотмывки излишков цементного раствора выполняют в следующей последовательности: допускают подвеску с трубчатым штоком 1 вниз до посадки ниппеля 17 в резьбу 18, Контроль посадкиведут по заранее известной величинеспуска труб подвески и показанияминдикатора веса. При этом шлицевоесоединение 16-12 размыкается и вращением подвесной колонны 2 вправо выполняют заворот ниппеля 17 во ввертыш9 и отворот по левой резьбе 8 измуФты 7. Контроль операции ведут позаранее известному числу оборотов подвески и показаниям индикатора веса.Далее поднимают подвесную колоннудо замыкания шлицевого соединения16-12 и вращением вправо отворачивают контргайку 6, Контроль операции ведут по заранее известным величине подъема, числу оборотов подвески и показаниям индикатора веса.После полного отворота контргайкиподнимают подвеску с трубчатым штоком 1 до выхода радиального отверстия1 ч из уплотнения 10, Контроль операции ведут по заранее известнойвеличине подъема подвесной колонны,показаниям индикатора веса и манометра после восстановления циркуляции), При циркуляции через радиальное отверстие, сообщающеесянепосредственно с затрубным пространством, давление на манометре будетменьшим, чем при заключительнойфазе цементажа, Циркуляция можетпроизводиться в течение всего периода ОЗЦ, но не должна быть менееодного цикла промывкй интерваластвола скважины от устья до местаустановки устройства,В зависимости от конкретных геологических условий в скважине операции закачки промывочной жидкостипосле сдвига цементировочной пробкии ОЗЦ, могут выполняться как приразгруженной на забой, так и подвешенной на трубчатом штоке обсаднойколонне. По окончании ОЗЦ вращением подвесной колонны 2 вправо через шлицевое соединение 15-11 производят отворотгайки 5 с уплотнением 10 по левой резьбе М от корпуса 3 устройства, 5 1 О 15 20 Далее извлекают из скважины подвесную колонну 2 с трубчатым штоком 1, ниппелем 17 с присоединенным к нему ввертышем 9, контргайкой 6 и гайкой 5 с уплотнением 10, При исправном обратном клапане и возможности выполнения цементирования обсадной колонны в разгруженном на забой состоянии отсоединение и подъем подвесной колонны и элементов устройства на поверхность могут быть выполнены до завершения ОЗЦ.Использование устройства повышает надежность всех технологических операций по спуску и цементированию хвостовиков обсадных колонн, позволяет сократить аварийность и повысить качество этих работ и благодаря этому увеличивает производительность буровых работ и снижает их стоимость,Формула изобретения Устройство для спуска и цементирования хвостовиков обсадных колонн,включающее корпус, муфту в его верхней части, трубчатый шток, помещенный в корпус и выполненный с заглуш- ЗО кой в нижней части, радиальнымиотверстиями над ней и гайкой, соединенной с корпусом левой резьбой ивыполненной с возможность образованияшлицевого соединения со штоком вего верхнем положении, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его в работе за счетобеспечения возможности вращенияхвостовика при спуске и контроле 40 за его отсоединением, оно снабжено ниппелем с наружной резьбовойповерхностью, помещенным в верхней,части штока, ввертышем и контргайкой, при этом ввертыш. связан ле вой резьбой по наружной поверхностис муфтой и выполнен с резьбой повнутренней поверхности под резьбуниппеля, а контргайка связана свнутренней поверхностью корпуса левой резьбой, имеющей шаг резьбы, превышающий шаг резьбы на муфте, и помещена между ввертышем и гайкой с возможностью взаимодействия с ними торцовыми поверхностями и образова-. ния дополнительного шлицевого соединения со штоком на расстоянии от основного шлицевого соединения, меньшем расстояния между нийпелем и ввертышем.175293 Заказ 2742 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по иэобр 113035, Москва, Ж-Э 5, Раутавитель Б.Бред рсук Корректор О, Густ Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5 ент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101