Цементировочная пробка

1705548 10 стержня 11 и уплотнительных манжет18, Стержень 17 выполнен под манжетами 18 с наружным упорным буртом 21и расширяющейся конической частью.На наружной поверхнОсти коническихчастей корпуса 1 и стержня 1/ выполнены продольные пазы 13 и 22 соответственно, В пазах 13 и 22 с возможностью продольного перемещения установлены сухари-Фиксаторы 14 и 23соответственно. Пробка 16 размещена Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и можетбыть использовано для цементированияобсадных колонн,Известно устройство для цементирования скважин, состоящее из пологокорпуса с установленными на нем уплотнительными манжетами, сердечника,размещенного внутри корпуса с возможностью осевого перемещения, опорных 25дисков, жестко соединенных со стержнем, эластичного кольца и механизмафиксации.Недостатком данного устройстваявляется надежность его работы: воэможность перекоса при продавке тампонажного раствора, вследствие чегоможет произойти его заклинка, образование каналов перетока продавочнойжидкОсти. кроме ТОГО, при малых скоростях обратного потока цементногораствора иэ эаколонного пространствав колонку (давления на устройствоснизу) механизм Фиксации работаетненадежно, вследствие недостаточнойсилы, взаимодействующей с нижнимпоршнем. Устройство также невозможно использовать для цементированияступенчатых обсадных колонн,Наиболее близким к преЛЛдГаеиОиу 45является цементировочная пробка дляцементирования ступенчатых обсадныхколонн, состоящая из корпуса с уплотнительной манжетой и выполненным внем центральным осевым каналом. Вканале установлена дополнительнаяпробка с верхней и нижней муфтами.Недостатком данного устройстваявляется возможность перекоса припродавке тампонажного раствора,вследствие чего снижается надежность55его работы. Недостатком цементировочной пробки является также невозможность многократно передавать давление в цилиндрической части, При цементировании двухраэмерных колоннпробкой продавливают тампонажныйраствор в верхнюю секцию 12 колоннытруб большего диаметра. При посадкепробки на уступ диаметров колонныпробка 16 расфнксируется и продавливается по трубе меньшего диаметра,После сброса давления сухари-Фиксаторы 14 и 23 заклинивают пробку всекции 12 и пробку 16 в трубе, 5 ил.1 на цементный раствор во время ОЗЦ после посадки упругого корпуса на верхний конец нижний ступени и посадки дополнительной нижней пробки на "стоп-кольцо".Цель изобретения - повышение качества и надежности цементирования ступенчатых обсадных колонн.Поставленная цель достигается теи, что согласно цеиентировочной пробке, включающей корпус с уплотнительныии манжетами с центральным осевыи каналом и заФиксированной в неи лополнительной пробкой, стержнем и уплотнительными манжетами, пробка снабжена сухарями-фиксаторами, корпус пол уплотнительныии ианжетаии выполнен с наружным упорныи буртом и с расширяющейся конической и цилиндрической частями, стержень выпопнен под уплотнительныии ианнетаии с наружныи упорным буртом и расширяющейся конической частью, причем на наружной поверхности конических частей корпуса и стержня выполнены продольные пазы, при этом дополнительная пробка размещена в цилиндрической части корпуса, а сухари-Фиксаторы установлены в пазах с возможностью продольного перемещения.Предлагаемое устройство отличается коиструктивным исполнением полого корпуса-контейнера, на конусной части которого расположены сухари-Фиксаторы, что обеспечивает надежность Фиксации и препятствует перекосу устройства при его работе, Снабжение дополнительной цементировочной пробки узлом фиксации позволяет фиксировать пробку в любом месте обсадной колонны при ее продавке.На Фиг.1 представлена цементировочная пробка для цеиентироаанияскважин в транспортном положении прицементировании верхней секции обсадных труб большего размера; на Фиг.2разрез А-А на Фиг.1; на Фиг.3 - работа дополнительнои пробки в обсадчиг. Раной колонне меньшего размера; нана Фиг.4 - разрез Б-Б на Фиг.3; наФиг, 5 - пробка, разрез.1 ементировочная пробка для цементирования скважин состоит из полого корпу.са 1, в верхней части которого расположе.но посадочное место 2 для запорногоэлемента 3, спускаемого в бурильныетрубы 4 и 5 при цементировании нхвостовиков" 6,На наружной поверхности посадочного места 2 располагаются отверстия/, предназначенные для установки вних среэных штифтов 8 при цементировании "хвостовиков".На полый корпус 1 с упорным буртом 9 устанавливаются уплотнительныеэлементы 10, 11 для цементированияобсадных труб большего диаметра 12(верхней секции).Нижняя часть полого корпуса выполнена в виде направляющего хвостовика-контейнера с установленнымив направляющих пазах 13, расположен 30ных на его конической поверхности сухарями-фиксаторами 14.Внутри направляющего хвостовикаконтейнера на срезных штифтах 15устанавливается дополнительная цемен- З 5тировочная пробка 16 для цементирования обсадных труб меньшего диаметра (нижней секции) 20.Дополнительная цементировочнаяпробка 16 состоит иэ цельного стержня-корпуса 1/ с установленными нанем уплотнительными элементами 18, 19,предназначенными для обсадных трубменьшего диаметра 20.Стержень-корпус выполнен с упорным буртом ,1, а на наклонных плоскостях в пазах 22 свободно перемещаются сухари-Фиксаторы 23,Устройство работает следующим образом. 50После эатворения и закачки тампонажного раствора последний продавливают предложенной цементировочнойпробкой в колонну труб верхней секции 12 (большего диаметра) при цементировании двухразмерных колонн. Приэтом устройство работает как верхняя тампонажная разделительная проб-,ка. Количество продавочной жидкости,необходимой для производства работ,определяется и закачивается исходяиэ необходимого объема тампонажногораствора, оставляемого е обсаднойколонне для создания давления натампонажный раствор в кольцевомпространстве на время схватыванияцемента. При перемещении цементировочной пробки внутри обсадной колонны больше го диаметра 12 во время продавки давление буферной жидкостидействует на верхний уплотнительныйэлемент 10 установленный на поломкорпусе 1, При этом сухари-Фиксаторы,выполненные с насечками в формеклиньев, не препятствует свободномупрохождению цементировочной пробкивнутри колонны 1. При закачке определенного количества продавочнойжидкости и посадке направляющего :хвостовика-контейнера на место перехода (уступ) диаметров обсадной колонны под действием давления, создаваемого в колонне обсадных труб, сре-фзаются срезные штифты 15, крепящиедополнительную цементировочную пробку 16 к корпусу 1, вследствие чегодополнительная робка начинает продавливаться по обсадной трубе меньшего диаметра 20,При этом дополнительная цементировочная пробка 16 работает как нижняя тампонажная разделительная пробка, Верхняя цементировочная пробкаостается на стыке обсадных колонн.При перемещении дополнительнойцементировочной пробки 16 внутри обсадных колонн во время продавки давление продавочного раствора действует на верхний уплотнительный элемент 18, установленный на цельномкорпусе 1, при этом сухари-Фиксаторы 23, выполненные с насечками в виде клиньев, не препятствуют свободному прохождению устройства внутри колонны меньшего диаметра 20, Направляющий цельный корпус 17 выполнентаким образом, чтобы при движенииустройства по колонне труб меньшегодиаметра исключались перекосы дополнительной пробки,При закачке определенного количества продавочной жидкости и остановкеагрегатов производится сброс давления в колонне обсадных труб, при этомначинается частичный переток тампонажного раствора из заколонного прост 71 Л 55ранстоз в обг=.-.дн ю колонну, Обратныйпо 1 ок жидкости начинает давить нанижний уплотнительный элемент 19 всвязи с тем, что при свободном движении сухарей-Фиксаторов г.3 по пазамч 522 размещенным в конусной части цель 1ного корпуса 11, происходит их заклинкаустройство надежно Фиксируется в заданном месте обсадной колонны, пе 10рекрывая внутреннее пространство.При необходимости перемещения дополнительной пробки 16 ниже первоначальной установки на устье скважинысоздают давление. Цементировочная15пробка обеспечивает на всем протяжении продавки постоянную связь трубного и эатрубного пространств и позволяет многократно производить ее фиксацию в любой части обсадной колонны20и затем перемещать вниз, передаваяпри этом давление на цементный раствор ео время О.Ц,Под действием давления пробкаперемещается на заданную глубину ипри сбросе давления снова автоматически Фиксируется. После сброса давления цементировочная пробка каждыйраз работает как обратный клапан,предотвращая переток тампонажного30раствора в обсадную колонну выше места ее расположения.При цементировании "хвостовиковили первых секций обсадных колоннцементировоцная пробка подвешивается на нижней секции обсадных колонн 356 при помощи среэных штиФтов 8,вставленных в отверстия l (Фиг.3).Спускают обсадную колонну ("хвостовик") до забоя на бурильных трубах.После закачки необходимого количест.40вэ тампонажного раствора ставят вбурильные трубы эапорный элемент 3,в качестве которого может служитьверхняя цементировочная пробка промышленного изготовления. Продавливают 45ее буФерным раствором до посадки вворонку 2. При посадке запорного элемента в воронку . под действием давлеФ ния внутри бурильных труб срезаются среэные штиФты 8 и цементировочную пробку продавливают по обсадной колонне (нхвостовику") 6. Действие операции производят аналогично при цементировании ступенчатых обсадных колонн,При цементировании "хвостовиков" дополнительная цементировочная пробка 16 может не ставиться.Экономическая эфФективность от внедрения предлагаемого устройства обусловлена увеличением сроков службы скважины за счет повышения качества цементирования ступенчатых обсадных колонн или "хвостовиков", исключением из общепринятой технологической оснастки обратного клапана, стоп- кольца, сокращением времени спуска обсадных колонн, следовательно исключается необходимость периодического допива буровым раствором обсадной колонны во время ее спуска в скважину.Формула изобретенияцементировочнэя пробка, включающая корпус с уплотнительными манжетами и с центральнь 1 м осевым каналом и зафиксированную в нем дополнительную пробку, состоящую из стержня и уплотнительных манжет, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества и надежности цементирояания ступенчатых обсадных колонн, она снабжена сухарями-Фиксаторами, корпус под уплотнительными манжетами выполнен с наружным упорным буртом и с расширяющейся конической и цилиндрической частями, стержень выполнен под уплотнительными манжетами с наружным упорным буртом и расширяющейся конической частью, причем на наружной поверхности конических частей корпуса и стержня выполнены продольные пазы, при этом дополнительная пробка размещена в цилиндрической части корпуса, а сухари-Фиксаторы установлены в пазах с воэможностью продольного перемещения.Самборск Коррек Зака эВН 1 ЯЯИ Тираж сударственного комитета по иэобрЕтениям и 113035, Москва, Ж, Раушская набь 8. Гичеравчук одписноеткрьггиям при ГКНТ ССд 4/5