RU2243359C1 - Sleeve for stepped cementation of casing column - Google Patents

Sleeve for stepped cementation of casing column

Info

Publication number
RU2243359C1
RU2243359C1 RU2003126241/03A RU2003126241A RU2243359C1 RU 2243359 C1 RU2243359 C1 RU 2243359C1 RU 2003126241/03 A RU2003126241/03 A RU 2003126241/03A RU 2003126241 A RU2003126241 A RU 2003126241A RU 2243359 C1 RU2243359 C1 RU 2243359C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
cementing
sleeve
bushing
radial
Prior art date
Application number
RU2003126241/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003126241A (en
Inventor
М.Н. Студенский (RU)
М.Н. Студенский
А.Я. Вакула (RU)
А.Я. Вакула
Р.Г. Габдуллин (RU)
Р.Г. Габдуллин
Д.В. Страхов (RU)
Д.В. Страхов
В.Б. Оснос (RU)
В.Б. Оснос
А.С. Тимиров (RU)
А.С. Тимиров
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 RU2003126241/03A priority Critical patent/RU2243359C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243359C1 publication Critical patent/RU2243359C1/en
Publication of RU2003126241A publication Critical patent/RU2003126241A/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas extractive industry.
SUBSTANCE: sleeve has body with radial cementing apertures, compacting rings, cover-bushing, placed on outer side of body and forming ring space with it. In the latter an additional bushing is placed, connected to body by shear elements. Lower portion of ring-shaped hollow is connected to inner space of body by radial channels. Cover-bushing is in rigid connection to body. Additional bushing is provided with radial channels, connecting through cementing apertures inner space of body to behind-column space of well at the moment of washing and forcing of cementing solution of second step. A damper is placed inside the body. The latter is connected to support bushing by shear elements, which bushing is stopped against upper end of body. The latter is made with ring shelf, placed on inner surface below cementing apertures.
EFFECT: simplified construction, higher effectiveness, higher reliability.
1 dwg

Description

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

Известна муфта для ступенчатого цементирования, включающая корпус с радиальными цементировочными отверстиями и радиальными каналами, подвижные втулку и толкатель и подпружиненную кольцевую перегородку (1).A known coupling for step cementing, comprising a housing with radial cementing holes and radial channels, a movable sleeve and a pusher, and a spring-loaded annular partition (1).

Недостатки устройства: сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества деталей; наличие пружины большого диаметра вызывает необходимость увеличения габаритных размеров устройства; кроме того, пружина плохо работает в цементной среде; большое количество уплотнительных элементов и движущихся деталей снижают надежность герметизации и работоспособность устройства. Есть реальная возможность соприкосновения подвижной втулки со стенкой скважины, что приведет устройство в неработоспособное состояние.The disadvantages of the device: design complexity due to the presence of a large number of parts; the presence of a large diameter spring necessitates an increase in the overall dimensions of the device; in addition, the spring does not work well in a cement medium; a large number of sealing elements and moving parts reduce the reliability of the seal and the operability of the device. There is a real possibility of contact of the movable sleeve with the wall of the well, which will lead the device to an inoperative state.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является муфта для ступенчатого цементирования, включающая корпус с радиальными цементировочными отверстиями, кожух-втулку, расположенный с наружной стороны корпуса и образующий с ним кольцевую полость, дополнительную втулку, находящуюся в этой полости и соединенную с корпусом срезными элементами, радиальные каналы в корпусе, соединяющие нижнюю часть кольцевой полости с внутренним пространством корпуса, и уплотнительные элементы.The closest in technical essence to the proposed one is a coupling for step cementing, including a housing with radial cementing holes, a casing sleeve located on the outside of the housing and forming an annular cavity with it, an additional sleeve located in this cavity and connected to the housing by shear elements, radial channels in the housing connecting the lower part of the annular cavity with the interior of the housing, and sealing elements.

Существенными недостатками устройства являются сложность конструкции; множество движущихся деталей и уплотнительных элементов, снижающих работоспособность и надежность герметизации; наружное расположение дифференциальной втулки 4 может привести к а) преждевременному ее сдвигу вверх и невозможности проведения операции по закачке цементного раствора первой ступени; б) образованию выше нее сальника и невозможности ее сдвинуть; в) соприкосновению со стенкой скважины, что приведет устройство в неработоспособное состояние; большие габариты, а отсюда большая металлоемкость.Significant disadvantages of the device are the design complexity; many moving parts and sealing elements that reduce the performance and reliability of the seal; the external location of the differential sleeve 4 may lead to a) premature upward shift and the inability to carry out the operation of the injection of cement mortar of the first stage; b) the formation of an omentum above it and the inability to move it; c) contact with the wall of the well, which will lead the device to an inoperative state; large dimensions, and hence the large metal consumption.

Задачей изобретения является создание цементировочной муфты упрощенной конструкции, имеющей низкую металлоемкость и обладающей высокой работоспособностью и надежностью герметизации.The objective of the invention is to provide a cementing sleeve of a simplified design, having low metal consumption and having high performance and reliability of sealing.

Указанная задача решается предлагаемой муфтой, включающей корпус с радиальными цементировочными отверстиями, кожух-втулку, расположенный с наружной стороны корпуса и образующий с ним кольцевую полость, дополнительную втулку, находящуюся в этой полости и соединенную с корпусом срезными элементами, радиальные каналы в корпусе, соединяющие нижнюю часть кольцевой полости с внутренним пространством корпуса, и уплотнительные кольца.This problem is solved by the proposed coupling, comprising a housing with radial cementing holes, a casing sleeve located on the outside of the housing and forming an annular cavity with it, an additional sleeve located in this cavity and connected to the housing by shear elements, radial channels in the housing connecting the lower part of the annular cavity with the internal space of the housing, and o-rings.

Новым является то, что кожух-втулка соединен с корпусом жестко, а дополнительная втулка снабжена радиальными каналами, соединяющими через цементировочные отверстия внутреннее пространство корпуса с заколонным пространством скважины в момент промывки и закачки цементного раствора второй ступени; муфта снабжена шибером, установленным внутри корпуса и соединенным срезными элементами с опорной втулкой, упирающейся в верхний торец корпуса, причем последний выполнен с кольцевым уступом, расположенным на внутренней поверхности ниже цементировочных отверстий.New is that the casing-sleeve is rigidly connected to the housing, and the additional sleeve is equipped with radial channels connecting the interior of the housing through the cementing holes with the annular space of the well at the time of washing and pumping the cement of the second stage; the coupling is equipped with a gate mounted inside the housing and connected by shear elements with a support sleeve abutting against the upper end of the housing, the latter being made with an annular ledge located on the inner surface below the cementing holes.

На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.In FIG. The proposed device is shown in longitudinal section.

Оно состоит из корпуса 1 с радиальными цементировочными отверстиями 2 и радиальными каналами 3. На корпусе находится жестко соединенный с ним кожух-втулка 4, образующий с корпусом кольцевую полость 5, в которой расположена дополнительная втулка 6, соединенная с корпусом срезными элементами 7 и снабженная радиальными каналами 8. В верхней части корпуса 1 установлен шибер 9, соединенный срезными элементами 10 с опорной втулкой 11. Сопрягаемые поверхности муфты снабжены уплотнительными кольцами 12.It consists of a housing 1 with radial cementing holes 2 and radial channels 3. On the housing there is a casing-sleeve 4 rigidly connected to it, forming an annular cavity 5 with the housing, in which there is an additional sleeve 6 connected to the housing by shear elements 7 and provided with radial channels 8. In the upper part of the housing 1, a gate 9 is installed, connected by shear elements 10 to the supporting sleeve 11. The mating surfaces of the coupling are provided with o-rings 12.

Муфта работает следующим образом.The coupling operates as follows.

Обсадную колонну 13 с башмаком 14, цементировочным клапаном 15 и стоп-кольцом 16, в которой установлена предлагаемая цементировочная муфта, спускают в скважину до проектной глубины с таким расчетом, чтобы муфта находилась выше продуктивного пласта примерно на 150-200 м. Затем по обычной технологии закачивают цементный раствор первой ступени, исходя из того, чтобы муфта была перекрыта раствором выше на 40-50 м. При окончании цементирования нижняя продавочная пробка 17 садится на стоп-кольцо 16, давление в колонне 13 резко повышается, под воздействием которого срезные элементы 7 разрушаются и дополнительная втулка 6 поднимается вверх до упора в торец муфты 18. При этом отверстия 2 и каналы 8 сообщаются друг с другом. После этого промывкой через отверстия 2 и каналы 8 удаляют цементный раствор, находящийся выше цементировочной муфты. После ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента) закачивают цементный раствор второй ступени. При окончании продавки верхняя продавочная пробка 19 садится на шибер 9, давление резко поднимается, срезные элементы 10 разрушаются, и шибер опускается вниз до упора в кольцевой уступ 20, перекрывая при этом изнутри цементировочные отверстия 2. Давление опять резко поднимается, что подтверждает окончание цементирования. Давление на устье скважины снижают до нуля, после чего под воздействием перепада давления между внутриколонным и заколонным пространствами втулка 6 опускается вниз и герметично перекрывает цементировочные отверстия 2 с наружной стороны корпуса.The casing 13 with shoe 14, cementing valve 15 and stop ring 16, in which the proposed cementing sleeve is installed, is lowered into the well to the design depth so that the sleeve is approximately 150-200 m above the reservoir. Then, using conventional technology cement mortar of the first stage is pumped, proceeding from the fact that the coupling is blocked by a solution 40-50 m higher. At the end of cementing, the lower delivery plug 17 sits on the stop ring 16, the pressure in the column 13 rises sharply, under the influence of torogo shear elements 7 are destroyed and additional sleeve 6 rises up to the stop in the coupling face 18. This hole channels 2 and 8 are communicated with each other. After that, washing through the holes 2 and channels 8 remove the cement solution located above the cement clutch. After OZZ (waiting for the hardening of cement) pumped cement mortar of the second stage. At the end of the push, the upper cork stopper 19 sits on the gate 9, the pressure rises sharply, the shear elements 10 are destroyed, and the gate goes down all the way into the annular ledge 20, blocking the cementing holes 2 from the inside. The pressure rises again, which confirms the end of cementing. The pressure at the wellhead is reduced to zero, after which, under the influence of the differential pressure between the annulus and annulus, the sleeve 6 drops down and hermetically closes the cementing holes 2 from the outside of the housing.

После ОЗЦ шибер 9 (изготовлен из чугуна) и верхнюю цементировочную пробку 19 разбуривают.After the OZZ, the gate 9 (made of cast iron) and the upper cementing plug 19 are drilled.

Предлагаемая цементировочная муфта имеет простейшую конструкцию и низкую металлоемкость, обладает высокой работоспособностью и надежной герметизацией.The proposed cementing sleeve has a simple structure and low metal consumption, has high performance and reliable sealing.

Использованная информацияInformation used

1. А.С. №1779742, МПКЕ 21 В 33/14, 1992 (аналог).1. A.S. No. 1779742, MPKE 21 V 33/14, 1992 (analogue).

2. А.С. №1765367, МПК Е 21 В 33/14, 1992 (прототип).2. A.S. No. 1765367, IPC E 21 B 33/14, 1992 (prototype).

Claims (1)

Муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающая корпус с радиальными цементировочными отверстиями, кожух-втулку, расположенный с наружной стороны корпуса и образующий с ним кольцевую полость, дополнительную втулку, находящуюся в этой полости и соединенную с корпусом срезными элементами, радиальные каналы в корпусе, соединяющие нижнюю часть кольцевой полости с внутренним пространством корпуса и уплотнительные кольца, отличающаяся тем, что кожух-втулка соединен с корпусом жестко, а дополнительная втулка снабжена радиальными каналами, соединяющими через цементировочные отверстия внутреннее пространство корпуса с заколонным пространством скважины в момент промывки и закачки цементного раствора второй ступени; снабжена шибером, установленным внутри корпуса и соединенным срезными элементами с опорной втулкой, упирающейся в верхний торец корпуса, причем последний выполнен с кольцевым уступом, расположенным на внутренней поверхности ниже цементировочных отверстий.Coupling for stepwise casing cementing, including a housing with radial cementing holes, a sleeve casing located on the outside of the housing and forming an annular cavity with it, an additional sleeve located in this cavity and connected to the housing by shear elements, radial channels in the housing connecting the lower part of the annular cavity with the inner space of the housing and o-rings, characterized in that the casing-sleeve is rigidly connected to the housing, and the additional sleeve is provided with rad by other channels connecting the internal space of the body through the cementing holes with the annular space of the well at the time of flushing and injection of the cement mortar of the second stage; equipped with a gate mounted inside the housing and connected by shear elements with a support sleeve abutting against the upper end of the housing, the latter being made with an annular ledge located on the inner surface below the cementing holes.
RU2003126241/03A 2003-08-27 2003-08-27 Sleeve for stepped cementation of casing column RU2243359C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126241/03A RU2243359C1 (en) 2003-08-27 2003-08-27 Sleeve for stepped cementation of casing column

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126241/03A RU2243359C1 (en) 2003-08-27 2003-08-27 Sleeve for stepped cementation of casing column

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2243359C1 true RU2243359C1 (en) 2004-12-27
RU2003126241A RU2003126241A (en) 2005-02-20

Family

ID=34388517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126241/03A RU2243359C1 (en) 2003-08-27 2003-08-27 Sleeve for stepped cementation of casing column

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243359C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174630U1 (en) * 2017-06-01 2017-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяник" COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
CN109236269A (en) * 2017-07-06 2019-01-18 中国石油天然气股份有限公司 Device and method for testing influence of water channeling on well cementation quality

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174630U1 (en) * 2017-06-01 2017-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяник" COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
CN109236269A (en) * 2017-07-06 2019-01-18 中国石油天然气股份有限公司 Device and method for testing influence of water channeling on well cementation quality
CN109236269B (en) * 2017-07-06 2023-08-22 中国石油天然气股份有限公司 Device and method for testing influence of water channeling on well cementation quality

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003126241A (en) 2005-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2243359C1 (en) Sleeve for stepped cementation of casing column
RU2243360C1 (en) Device for stepped cementation of casing column
RU2325508C2 (en) Circulating valve
RU2283943C1 (en) Clutch for stepped casing pipe cementing
RU2249669C1 (en) Two-packer device
CN115478807A (en) Full latus rectum switch well cementation sliding sleeve
RU47958U1 (en) COUPLING STAGE CEMENTING COUPLING
RU2278949C1 (en) Clutch for stage casing pipe cementing
RU2171361C1 (en) Device for stage cementing of well
RU1819321C (en) Packer
SU1745896A1 (en) Well cementing device
SU1439211A1 (en) Casing string cementing arrangement
SU1439204A1 (en) Drilling tool
RU2483195C1 (en) Circulating valve
RU24239U1 (en) DEVICE FOR IMPLOSIVE IMPACT ON THE BOTTOM BOREHOLE ZONE
RU2283420C1 (en) Packer
SU840286A1 (en) Hydraulic facker
RU2226601C2 (en) Device for cementation of additional casing string
RU2035581C1 (en) Valve device of drill string
SU1479621A1 (en) Check valve for drill string
RU1810492C (en) Downhole valve
RU2086809C1 (en) Valve unit of sucker-rod pump
RU1788207C (en) Hydraulic packer
SU1310510A1 (en) Valve for casing string
RU47047U1 (en) DEVICE FOR CEMENTING AN EXTRA CASING

Legal Events

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

Effective date: 20120828