Устройство для цементирования секций обсадных колонн

Союз СоветскинСоциапистическинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 920196(22) Заявлено 25.06,80 (2 ) 2946405/22-03с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл, Е 21 В ЗЗ/14 3 Ьвударстаанай квйнтет СССР аю делай нэобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. С. Пупков и В. П, Гнездов сМщСахалинский государственный научно-исследовательский "и"проектныйинститут газовой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СЕКЦИЙ ОБСА ДНЫХ КОЛОН Н Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн,Известно устройство для цементирования секций обсадных колонн, включающеекорпус, цилиндр, кулачковую муфту соштангами ИНедостатком этого устройства является невозможность осуществления обратного цементирования секций,Наиболее близким к изобретению является устройство для цементированиясекции обсадных колонн, включающеекорпус с цементировочными и циркулярционными каналами, уплотнительный элемент, установленный на корпусе, упорпродавочной пробки, втулку-поршень,перекрывающую цементировочные каналы,верхние и нижние срезные элементы (2.Недостатком известного устройстваявляется сложность его изготовления,в также низкая надежность работы.При падении давления (например вовремя остановок в процессе цементирования) возможно приведение напора в нерабочее положение и попадание цементного раствора за спускные трубыЦелью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что уплотнительный элемент образует камеру с корпусом, выполненным с нагнетательным каналом, сообщающимся с камерой уплотнительного элемента, а втулка-поршень выполнена с цементировочными, циркуляционными и нагнетательными отверстиями и установлена с возможностью совмещения последних с нагнетательными каналами при взаимодействии втулки-поршня с нижними срез- ными элементами и цементировочных и циркуляционных отверстий с соответствующими каналами корпуса в крайнем нижнем положении втулки-поршня.Кроме того, втулка-поршень снабжена фиксатором продавочной пробки, выполненным в виде пружинного кольца, размещенного под упором.9201 96 4рого ряда шпилек 15. В это время нагнетательные отверстия 10 втулки-поршня 7 совпадают с нагнетательными каналами 6, Полость элемечта 5 заполняется буровым раствором. При определенномдавлении элемент раздувается до размеров, герметизирующих затрубное пространство. После этого создается давлениеЪна 10-20 кгс/см больше давления распакеровки и срезается второй ряд шпилек15, Продавочная пробка опускается доупора 17 корпуса 1. При этом перекрываются нагнетательные каналы 6 и элемент 5 фиксируется в положении, герметизирующем затрубное пространство, Вто же время открываются каналы 3 и 4и за секцией осуществляется обратнаяциркуляция,После этого производится цемАтирование секций обсадной колонны обратнымспособом,По окончании цементирования закрывается превентер на спускных трубах и темсамым создается давление на продавочнуюпробку (снизу). Из полости спускныхтруб выпускается объем жидкости, позволяющий продавочной пробке 12 (вместесо втулкой-поршнем 7) подняться досовмещения нагнетательных отверстийЪ10 и нагнетательных каналов 6. При этомжидкость из полости элемекта 5 уходитв спускные трубы и затрубное простран - во разгерметизируется, Для ьтредотвраБения случайных уходовнапример- .:,и резком стравливании дмения цзспускных труб) продавочной .ъобкв 12из полости втулки-поршня 7 служит запорная втулка 18. После разгерметизациизатрубкого пространства О: элемента 51 з,с;.эктор Открываетсл, в спусккых трубахвновь создается давление. Продавочнаяпробка 12 вновь сдвигается вниз до упора 17 в корпусе 1. Поскольку удерживаюьднх шпилек нет (среза 11 ы), каналы 61 ерекрываются при положении элемента5 в сжатом состоянии, открыва 1 отся каналы 3 и 4, и возможна прямая промывказа спускньми трубами на время ожидания затвердения цементкого раствора.,:,:;иг, 1 изображено предлагаемое устройство, транспортное положение; на 11;иг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на4 и 1 г. 3 - ее 1 ение Б-В на фиг. 1; нафпг. 4 - сечение В-В нв. фиг, 1.Устройс 1 во состоит из корпуса 1 с цецтрадьцыи Отверстием 2, В корпусе 1 выполнены цементировочные 3 и циркуициеццые канады 4. При этом каналы 3 выходят циже, а каналы 4 - выше упдот цительноге элемента 5, закрепленного ца кориусе 1. Полость между уплотните 11 ьцым еемцтом 5 и корпусом 1 связана с целостью отверстия 2 радиальныо ми цагнетательными каналами 6. В нор;,а;1 ьцом цодеже 1 ии все канады (цементирс-О.ИИ 1 е циркуллциоцные и ндгнетательцые, внутри перекрыты втулкой-поршцем 7, имеющим цементировочные 8, циркуллц 11 он 11 ые 9 и нагнетательные 10 от 20 верст 11 л. Кроме того, втулка-поршень ецабжеца упорсм 11 под продавочную пробку 12 и пружинным кольцом 13 распсдоже 1 ьцыми между цементировочны.ш 8 и циркудлциош 1 ыми 9 Отверстиями. 5 Втулка-цоршень 7 в нормальном поло.кец 1 ц 1 удерживается от движения вниз 1 О керцусу первым рядом срезных шпилек 11:1 вторым рядом срезных шпи,1 ек 15, Лродавочная пробка 12 снабже- ЗОл а ест Ог Иком 16. В корпусе 1 имеется упор .:7 запорная втулка 18 и присоеди 1111:,ельцые резьбы; вверху - муфта 19 ц 11 л спускиых труб, а внизу - ниппель 20 110 д разъе;ииите 11 ь спускцых труб От Об Я сд;111 х,УстРОЙстве работает следующим В.(Орлу 1 пе;1 цостью собранного уст 4 О ройства без прооки 12 с помощью ниппедл 20 крепится к разъединителю спускц 1:;:; .Руб От обсадных, присоединенному к с 1".ТлеццОЙ секции Оесадной кодонныэ Вверху к корпусу 1 посредством муфтыф 19:юдсоединлотсл спускн 11 е трубы. Уст-Ройство вместе с секцией обсадной колонны сцускаетсл на сцускных трубах на заданную глубину, Производится промыв".са скважины прямой циркуляцией.После этого по спускным трубам в ф устройство доставляется продавочкая пробка 12.,лендл до упора 11 втулки-поршю 1 7, пробка 3 2 хвостовиком 16 заходит иод пружинное кольцо 13. Тем самым центральное циркудяционное отверстие 2 Ы герметизируется, Созданием давления в спускных трубах "резается первый ряд шпилек 14 и пробка 12 доходит до втоПосле затвердения цементного раствор ,стройство вращением спускных труб отсо;,.хе 1 яется от обсадной колонны и Гкдгц 1 мается из скважиньь1 аким образом предлагаемое устрой=1 во позволяет надежно проводить обратное цементирование секций обсадных колони с цредотврашением попадания цементного раствора за спускные трубы.Исключение аварийных ситуапий и смещение цементного раствора с буровым способствует повышению качества крепления скважин. Устройство позволяет повысить качество крепления скважин, на 5% снизить случаи заколонных сообщений и связанных с ними изоляционных ремонтов.формула изобретения1. Устройство для цементирования секций обсадных колонн, включающее корпус с цементировочными и .циркуляционными каналами, уплотнительный элемент, установленный на корпусе, упор продавочной пробки, втулку-поршень, перекрывающую цементировочные канады верхние и нижние срезные элементы, отличающееся тем,что,с целью упрощения устройства, уплотнитедьный элемент образует камеру с корпусом, выполненным с нагнетатедьным каналом, сообщающимся с камерой уплотнительного элемента, а втулка-поршеньвыполнена с цементировочными, циркуляционными и нагнетательными отверстиями и установлена с возможностью5. совмещения последних с нагнетательнымиканалами при взаимодействие втулкипоршня с нижними срезными элементамии цементировочных и циркуляционных отверстий с соответствующими каналами1 О корпуса в крайнем нижнем положениивтулки-поршня.2. Устройство по и. 1, о т д и ч аю щ е е с я тем, что втулка-поршеньснабжена фиксатором продавочной пробки,15 выполненным в виде пружинного кольца;размещенного поц упором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Левин Е. М. и.ар., Спуск и под 20 веска хвостовиков при креплении скважин.Грозный, 1870, с. 71-78.2, Авторское свицетельство СССРМ 6049 В 7, кл. Е 21 В 33/14, 1974Составителв В; ВищаковРедактор С, Тимохина Техред М. Рейвес Корректор А. ференцз 2289/30 Тираж 624 Подйисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,