RU2223388C1 - Facility for stage cementing of casing string - Google Patents

Facility for stage cementing of casing string Download PDF

Info

Publication number
RU2223388C1
RU2223388C1 RU2002120029/03A RU2002120029A RU2223388C1 RU 2223388 C1 RU2223388 C1 RU 2223388C1 RU 2002120029/03 A RU2002120029/03 A RU 2002120029/03A RU 2002120029 A RU2002120029 A RU 2002120029A RU 2223388 C1 RU2223388 C1 RU 2223388C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
facility
door
circulation holes
sleeve
Prior art date
Application number
RU2002120029/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002120029A (en
Inventor
Р.Г. Габдуллин
Д.В. Страхов
В.И. Момот
В.И. Зубарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2002120029/03A priority Critical patent/RU2223388C1/en
Publication of RU2002120029A publication Critical patent/RU2002120029A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223388C1 publication Critical patent/RU2223388C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
  • Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production, two-stage cementing of casing strings in oil and gas wells. SUBSTANCE: facility has body with rest and circulation holes, door placed inside body above circulation holes and joined to it with the aid of shear elements, location bushing installed inside door and linked to it by means of pins, fixing arm located between body and door and driving plug comprising rod and elastic member. Door and rest have opposing grooves and protrusions. In compliance with invention facility is fitted with housing placed over perimeter of body to form common space opposite to circulation holes. Gate connected to body with the use of shear elements is installed in mentioned space above holes. Inner diameter of location bushing accommodates outer diameter of lower part of driving plug in which conical bore additional fixing arm is placed. EFFECT: facility demonstrates high operational reliability, success and high quality of operations of injection of cement slurry of second stage. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в две стадии в нефтяных и газовых скважинах.The invention relates to the oil industry and can be used for cementing casing in two stages in oil and gas wells.

Известна муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающая корпус с циркуляционными отверстиями и установленными в них пробками, упор для закрывания втулки корпуса, посадочную втулку под разделительную пробку (1).A known clutch for stepped casing cementing, including a housing with circulation holes and plugs installed in them, an abutment for closing the housing sleeve, a landing sleeve under the separation plug (1).

Недостатки устройства:The disadvantages of the device:

- внутреннее сечение муфты меньше внутреннего сечения обсадной колонны за счет заслонки, закрывающей циркуляционные отверстия;- the internal section of the coupling is less than the internal section of the casing due to the damper closing the circulation holes;

- при разбуривании цементного камня внутри муфты возможна разгерметизация колонны за счет разрушения заслонки, выступающей во внутрь колонны.- when drilling cement stone inside the coupling, depressurization of the column is possible due to the destruction of the damper protruding into the inside of the column.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны, содержащая корпус с упором и циркуляционными отверстиями, заслонку, помещенную внутри корпуса выше циркуляционных отверстий и соединенную с ним срезными элементами, посадочную втулку, установленную внутри заслонки и соединенную с ней с помощью шпилек, фиксатор, расположенный между корпусом и заслонкой, причем заслонка и упор выполнены с взаимоответными пазами и выступами, и продавочную пробку, включающую стержень и эластичный элемент (2).The closest in technical essence to the proposed one is a sleeve for stepwise cementing of the casing, comprising a housing with a stop and circulation holes, a shutter placed inside the housing above the circulation holes and connected to it by shear elements, a landing sleeve installed inside the shutter and connected to it by studs, a latch located between the housing and the shutter, the shutter and stop being made with reciprocal grooves and protrusions, and a cork plug including a rod and elastic element (2).

Существенными недостатками устройства являются:Significant disadvantages of the device are:

- отсутствие гарантии того, что пробки 3 выпадут из корпуса одновременно, в противном случае, при промывке будет создаваться высокое давление;- there is no guarantee that the plugs 3 will fall out of the housing at the same time, otherwise, high pressure will be created during flushing;

- возможность создания каверн, обусловленная горизонтальным расположением циркуляционных отверстий и высоким давлением, которые впоследствии могут обвалиться и перекрыть эти отверстия и тем самым исключить возможность закачки цементного раствора второй ступени;- the possibility of creating caverns, due to the horizontal arrangement of the circulation holes and high pressure, which can subsequently fall off and block these holes and thereby exclude the possibility of pumping cement in the second stage;

- необходимость создания большого давления при перекрытии циркуляционных отверстий может привести к разрушению уплотнительных колец заслонки о края отверстий и вызвать разгерметизацию этого узла, что приведет к перетоку цементного раствора во внутрь обсадной колонны и подъему продавочной пробки. В этом случае возникнет необходимость оставления обсадной колонны после продавки цементного раствора второй ступени под давлением.- the need to create a lot of pressure when blocking the circulation openings can lead to the destruction of the sealing rings of the valve against the edges of the holes and cause depressurization of this assembly, which will lead to the overflow of cement into the inside of the casing and the lifting of the cork plug. In this case, there will be a need to leave the casing after the cement of the second stage is squeezed under pressure.

Задачей изобретения является создание устройства, обладающего высокой надежностью в работе его узлов и деталей и гарантирующих успешность и высокое качество проведения операции по закачке цементного раствора второй ступени.The objective of the invention is to provide a device with high reliability in the operation of its components and parts and guaranteeing the success and high quality of the operation for the injection of cement mortar of the second stage.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим корпус с упором и циркуляционными отверстиями, заслонку, помещенную внутри корпуса выше циркуляционных отверстий и соединенную с ним срезными элементами, посадочную втулку, установленную внутри заслонки и соединенную с ней с помощью шпилек, фиксатор, расположенный между корпусом и заслонкой, причем заслонка и упор выполнены с взаимоответными пазами и выступами, и продавочную пробку, включающую стержень и эластичный элемент.This problem is solved by the proposed device, comprising a housing with a stop and circulation holes, a shutter placed inside the housing above the circulation holes and connected with shear elements, a landing sleeve installed inside the shutter and connected to it by means of pins, a latch located between the housing and the shutter moreover, the shutter and emphasis are made with reciprocal grooves and protrusions, and a squeezing plug, including a rod and an elastic element.

Новым является то, что устройство снабжено кожухом, расположенным по периметру корпуса и образующим с ним полость напротив циркуляционных отверстий, в которой выше упомянутых отверстий установлен шибер, соединенный с корпусом срезными элементами, а внутренний диаметр посадочной втулки выбран под наружный диаметр нижней части стержня продавочной пробки, в конусной расточке которого установлен дополнительный фиксатор.New is that the device is equipped with a casing located around the perimeter of the housing and forming a cavity opposite to the circulation holes, in which a slide is installed above the holes connected to the housing by shear elements, and the inner diameter of the landing sleeve is selected for the outer diameter of the bottom of the cork plug , in the conical bore of which an additional clamp is installed.

Новым также является то, что дополнительный фиксатор выполнен в виде разрезного, пружинного, конусного кольца, острие которого направлено в сторону нижней части устройства; посадочная втулка в нижней части снабжена кольцевым упором, в рабочем положении взаимодействующим с дополнительным фиксатором; шибер выполнен в виде кольцевой втулки.Also new is that the additional lock is made in the form of a split, spring, conical ring, the tip of which is directed towards the bottom of the device; the landing sleeve in the lower part is equipped with an annular stop in the working position interacting with an additional clamp; the gate is made in the form of an annular sleeve.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.The drawing shows the proposed device in longitudinal section.

Оно состоит из корпуса 1 с циркуляционными отверстиями 2, упора 3, функции которого выполняет патрубок, соединенный с обсадной колонной. На корпус надет кожух 4 напротив циркуляционных отверстий 2 и образует с ним полость 5, в которой установлен шибер 6, соединенный с корпусом срезными элементами 7. Внутри корпуса находится заслонка 8, а внутри последней - посадочная втулка 9, причем заслонка соединена с корпусом срезными элементами 10, а с посадочной втулкой - шпильками 11. В теле корпуса с внутренней стороны в конусной расточке находится фиксатор 12, а с наружной стороны имеется кольцевая расточка 13.It consists of a housing 1 with circulation openings 2, an emphasis 3, the functions of which are performed by a pipe connected to the casing. A casing 4 is put on the casing opposite the circulation openings 2 and forms a cavity 5 with it, in which a slide 6 is mounted connected to the casing by shear elements 7. Inside the casing there is a shutter 8, and inside the latter there is a landing sleeve 9, and the shutter is connected to the casing by shear elements 10, and with the landing sleeve - studs 11. In the body of the body from the inside in the conical bore is a latch 12, and from the outside there is an annular bore 13.

Вместе с устройством в комплекте используются стоп-узел, нижняя и верхняя продавочные пробки.Together with the device in the kit, a stop assembly, lower and upper cork plugs are used.

Стоп-узел состоит из седла 14, корпуса 15, муфт 16 и 17 и башмака 18.The stop assembly consists of a saddle 14, a housing 15, couplings 16 and 17, and a shoe 18.

Нижняя продавочная пробка включает стержень 19, эластичную манжету 20 и фиксатор 21. Верхняя продавочная пробка включает стержень 22, эластичную манжету 23 и фиксатор 24.The lower cork plug includes a rod 19, an elastic cuff 20 and a latch 21. The upper cork plug includes a rod 22, an elastic cuff 23 and a latch 24.

Фиксаторы 21 и 24 установлены соответственно в конусных расточках стержней 19 и 22 и имеют одинаковую конструкцию, в т.ч. и фиксатор 12, а именно, они выполнены в виде разрезного, пружинного, конусного кольца.The latches 21 and 24 are installed respectively in the conical bores of the rods 19 and 22 and have the same design, incl. and the latch 12, namely, they are made in the form of a split, spring, conical ring.

Сопрягаемые участки деталей снабжены уплотнениями 25.The mating parts are provided with seals 25.

Посадочная втулка 9, шпильки 11 и стержень 22 изготовлены из легкоразбуриваемого материала.The landing sleeve 9, the studs 11 and the shaft 22 are made of easily drilled material.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Его в комплекте со стоп-узлом в составе обсадной колонны спускают в скважину на проектную глубину с таким расчетом, чтобы устройство находилось выше продуктивного пласта на расчетном расстоянии. После этого во внутрь обсадной колонны закачивают по обычной технологии цементный раствор первой ступени с применением нижней продавочной пробки в объеме, необходимом для перекрытия устройства на 40-50 м. При окончании цементирования пробка садится на седло 14, а уплотнения 25 пробки входят во внутрь седла на участке с меньшим диаметром и плотно прижимаются к ее поверхности, а фиксатор 21 надежно удерживает пробку от усилий, действующих на нее снизу вверх. При дальнейшем повышении давления внутри колонны до 15,0 МПа разрушаются срезные элементы 7, шибер 6 поднимается вверх и выходит из кожуха 4. Осуществляют промывку заколонного пространства через циркуляционные отверстия 2.It, complete with a stop assembly as a part of the casing string, is lowered into the well to the design depth so that the device is above the reservoir at a calculated distance. After that, cement cement of the first stage is pumped into the casing according to the usual technology using the lower cork plug in the volume necessary to shut off the device by 40-50 m. At the end of cementing, the cork sits on seat 14, and the seal 25 of the cork enters the inside of the seat on section with a smaller diameter and tightly pressed against its surface, and the latch 21 reliably holds the cork from the forces acting on it from the bottom up. With a further increase in pressure inside the column to 15.0 MPa, shear elements 7 are destroyed, the gate 6 rises up and leaves the casing 4. The annular space is flushed through the circulation openings 2.

После ОЗЦ (ожидания затвердевания цемента) осуществляют закачку расчетного объема цементного раствора второй ступени с использованием верхней продавочной пробки через циркуляционные отверстия 2.After the OZC (waiting for the hardening of the cement), the calculated volume of the cement mortar of the second stage is pumped using the upper cork through the circulation holes 2.

При окончании цементирования пробка садится на посадочную втулку 9, при этом участок стержня 22 большего диаметра с уплотнениями входит во внутрь втулки и плотно прижимается к ее поверхности, а фиксатор 24 надежно фиксирует ее во втулке 9. Давление внутри колонны повышается, и при его величине около 15,0 МПа разрушаются срезные элементы 10, заслонка 8 вместе с втулкой 9 перемещаются вниз, срабатывает фиксатор 12 и перекрывают отверстия 2, обеспечивая герметизацию устройства с внутренней стороны. Шибер 6 опускается вниз и обеспечивает герметизацию устройства с внешней стороны.At the end of cementing, the cork sits on the landing sleeve 9, while the portion of the larger diameter rod 22 with seals enters the inside of the sleeve and is firmly pressed to its surface, and the retainer 24 reliably fixes it in the sleeve 9. The pressure inside the column rises, and when it is about 15.0 MPa, shear elements 10 are destroyed, the shutter 8 together with the sleeve 9 are moved down, the latch 12 is activated and the holes 2 are closed, providing sealing of the device from the inside. The gate 6 is lowered down and provides sealing of the device from the outside.

Допустим самый худший вариант: пропускают шибер 6, и заслонка 8, т.е. давление столба цементного раствора в затрубном пространстве, действуя на пробку, стремится вывести ее из контакта с втулкой 9. Однако разрезное пружинное кольцо-фиксатор 24, перемещаясь в осевом направлении, упирается в кольцевой упор 26 и заклинивается поверхностью конусной расточки стержня 22, надежно удерживая продавочную пробку. При этом, чем больше давление действует на пробку, тем сильнее ее фиксация.Let’s assume the worst case scenario: let gate 6 pass through and shutter 8, i.e. the pressure of the column of cement in the annulus, acting on the plug, tends to bring it out of contact with the sleeve 9. However, the split spring retainer ring 24, moving in the axial direction, abuts the annular stop 26 and is jammed by the surface of the conical bore of the rod 22, reliably holding the squeeze traffic jam. In this case, the more pressure acts on the cork, the stronger its fixation.

После ОЗЦ цементного раствора второй ступени производят разбуривание верхней продавочной пробки, посадочной втулки 9 и шпилек 11, после чего скважина готова к дальнейшим технологическим операциям.After the OZZ of the cement mortar of the second stage, the top cork, the landing sleeve 9 and the studs 11 are drilled, after which the well is ready for further technological operations.

Предлагаемое устройство обладает высокой надежностью в работе узлов и деталей, обеспечивает высокую степень герметизации (шибер, заслонка) и надежную фиксацию верхней продавочной пробки (дополнительный фиксатор), что в конечном итоге гарантирует успешность и высокое качество проведения операции по закачке цементного раствора второй ступени.The proposed device has high reliability in the operation of components and assemblies, provides a high degree of sealing (slide gate, damper) and reliable fixation of the upper cork plug (additional lock), which ultimately guarantees the success and high quality of the cement mortar injection operation of the second stage.

Использованная информацияInformation used

1. Аналог. А.С. СССР № 1694861, МКИ Е 21 В 33/14, 1991.1. The analogue. A.S. USSR No. 1694861, MKI E 21 B 33/14, 1991.

2. Прототип. Патент РФ № 2074311, МКИ 6 Е 21 В 33/14, 1997.2. The prototype. RF patent No. 2074311, MKI 6 E 21 B 33/14, 1997.

Claims (4)

1. Устройство для ступенчатого цементирования обсадной колонны, содержащее корпус с упором и циркуляционными отверстиями, заслонку, помешенную внутри корпуса выше циркуляционных отверстий и соединенную с ним срезными элементами, посадочную втулку, установленную внутри заслонки и соединенную с ней с помощью шпилек, фиксатор, расположенный между корпусом и заслонкой, причем заслонка и упор выполнены с взаимоответными пазами и выступами, и продавочную пробку, включающую стержень и эластичный элемент, отличающееся тем, что устройство снабжено кожухом, расположенным по периметру корпуса и образующим с ним полость напротив циркуляционных отверстий, в которой выше упомянутых отверстий установлен шибер, соединенный с корпусом срезными элементами, а внутренний диаметр посадочной втулки выбран под наружный диаметр нижней части стержня продавочной пробки, в конусной расточке которого установлен дополнительный фиксатор.1. A device for stepwise cementing of a casing string, comprising a housing with a stop and circulation holes, a shutter placed inside the housing above the circulation holes and connected with shear elements, a landing sleeve installed inside the shutter and connected to it by means of studs, a latch located between case and damper, and the damper and stop are made with reciprocal grooves and protrusions, and a squeezing plug, including a rod and an elastic element, characterized in that the device is equipped with It is provided with a casing located around the perimeter of the casing and forming a cavity opposite the circulation openings, in which a slide is installed above the openings and connected to the casing by shear elements, and the inner diameter of the fitment sleeve is selected to be the outer diameter of the lower part of the cork plug, in which there is a conical bore additional clamp. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный фиксатор выполнен в виде разрезного, пружинного, конусного кольца, острие которого направлено в сторону нижней части устройства.2. The device according to claim 1, characterized in that the additional latch is made in the form of a split, spring, conical ring, the tip of which is directed towards the bottom of the device. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что посадочная втулка в нижней части снабжена кольцевым упором, в рабочем положении взаимодействующим с дополнительным фиксатором.3. The device according to claim 1, characterized in that the landing sleeve in the lower part is equipped with an annular stop in the working position interacting with an additional latch. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шибер выполнен в виде кольцевой втулки.4. The device according to claim 1, characterized in that the gate is made in the form of an annular sleeve.
RU2002120029/03A 2002-07-22 2002-07-22 Facility for stage cementing of casing string RU2223388C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120029/03A RU2223388C1 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Facility for stage cementing of casing string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002120029/03A RU2223388C1 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Facility for stage cementing of casing string

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002120029A RU2002120029A (en) 2004-01-27
RU2223388C1 true RU2223388C1 (en) 2004-02-10

Family

ID=32173056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002120029/03A RU2223388C1 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Facility for stage cementing of casing string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223388C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179007U1 (en) * 2017-11-17 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "Перекрыватель" (ООО "Перекрыватель") Coupling for step casing cementing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179007U1 (en) * 2017-11-17 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "Перекрыватель" (ООО "Перекрыватель") Coupling for step casing cementing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002120029A (en) 2004-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2005113714A (en) FINISHING A WELL FOR ONE DOWN OF A PUMP AND COMPRESSOR COLUMN
WO2004035983B1 (en) Open water running tool and lockdown sleeve assembly
CN108386157A (en) A kind of piston pressure open-type sliding sleeve switch and hydraulic fracturing construction method
RU2223388C1 (en) Facility for stage cementing of casing string
RU162003U1 (en) COUPLING CONTROL COUPLING
RU2603110C1 (en) Method of placing cement plug in cased well and device therefor
RU174630U1 (en) COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
RU2171366C1 (en) Device for installation and sealing of casing liner in well
RU162769U1 (en) DEVICE FOR INSULATION OF LAYERS IN A WELL
RU64682U1 (en) DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A HOLE OF A CASING HOLE IN A WELL
SU1654547A1 (en) Casing string valve
RU2223389C1 (en) Facility for stage cementing of well
RU2170332C2 (en) Packer for stepped pressure grouting of casing string
RU2821881C1 (en) Method of sealing head of rotating liner in well
SU1795084A1 (en) Device for staged cementing of wells
US11828119B2 (en) Method and apparatus for well tubular flotation
RU2250355C1 (en) Casing strings valve
RU2101465C1 (en) Device for cementation of casing string in well
RU2225935C2 (en) Device for consecutive cementation of a casing string
SU750044A1 (en) Coupling for stepped cementing of casings
RU2777240C1 (en) Method for installing a rotating liner in a well and a device for its implementation
RU2760110C1 (en) Collar for stage cementing of casing string in a well
CN114427379B (en) Temporary plugging type well cementation fracturing sliding sleeve and construction method
RU2378492C1 (en) Device intended for cementing casing strings in wells
RU2233375C1 (en) Device for additional casing pipe cementing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070723