RU57800U1

RU57800U1 - WELD CEMENTING DEVICE

Info

Publication number: RU57800U1
Application number: RU2006113672/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Ванифатьев; Сергей Владимирович Терентьев; Анатолий Константинович Дудаладов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз"
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации скважин различного назначения и, преимущественно, к области нефтяных и газовых скважин. Обеспечивает повышение надежности срабатывания устройства за счет исключения влияния на него динамических явлений в скважине и повышение надежности перекрытия продуктивного пласта мягкой оболочкой по всей толщине продуктивного пласта за счет обеспечения фиксации всех концов мягкой оболочки к стенке скважины. Сущность полезной модели: устройство включает полый корпус в составе обсадной колонны, рабочую пробку, патрубок, подвижное «стоп- кольцо» под рабочую пробку. Это «стоп-кольцо» установлено в патрубке, в нижней внутренней части обсадной колонны. На наружной поверхности корпуса выше подвижного «стоп-кольца» размещена мягкая оболочка в собранном виде. Имеются пружинные отклонители, у которых одни их концы жестко связаны с наружной поверхностью корпуса, а другие их концы связаны с соответствующими концами мягкой оболочки, которые зафиксированы в транспортном положении дифференциальными втулками. Эти втулки связаны с корпусом полыми штифтами. Они выполнены с возможностью их разрушения при взаимодействии с рабочей пробкой и передачи рабочего давления из полости корпуса через полости штифтов в полости дифференциальных втулок. Это обеспечивает перемещение дифференциальных втулок и освобождение концов пружинных отклонителей с мягкой оболочкой. Происходит расправление последней в радиальном направлении в рабочем положении устройства с прижатием концов мягкой оболочки к стенке скважины, и тем самым обеспечивается надежная защита продуктивного пласта от цемента.The utility model relates to the field of construction and operation of wells for various purposes and, mainly, to the field of oil and gas wells. It provides increased reliability of operation of the device by eliminating the influence of dynamic phenomena in the well on it and increasing the reliability of overlapping the reservoir with a soft shell over the entire thickness of the reservoir by ensuring that all ends of the soft shell are fixed to the wall of the well. The essence of the utility model: the device includes a hollow casing as a part of the casing, a working plug, a nozzle, a movable "stop ring" under the working plug. This "stop ring" is installed in the pipe, in the lower inner part of the casing. On the outer surface of the housing above the movable "stop ring" is placed a soft shell in assembled form. There are spring deflectors in which some of their ends are rigidly connected to the outer surface of the housing, and their other ends are connected to the corresponding ends of the soft shell, which are fixed in the transport position by differential bushings. These bushings are connected to the housing with hollow pins. They are made with the possibility of their destruction when interacting with the working plug and the transmission of working pressure from the cavity of the housing through the cavity of the pins in the cavity of the differential bushings. This ensures the movement of the differential bushings and the release of the ends of the spring deflectors with a soft shell. The latter extends in the radial direction in the working position of the device with the ends of the soft shell pressed against the wall of the well, and thereby provides reliable protection of the reservoir from cement.

Description

Полезная модель устройство для цементирования скважин (в дальнейшем «Устройство») относится к области строительства и эксплуатации скважин.A useful model of a device for cementing wells (hereinafter referred to as the “Device”) relates to the field of construction and operation of wells.

Одной из проблем строительства скважин является сохранение коллекторских свойств пласта в процессе цементирования. Задачей настоящей полезной модели является создание устройства механического перекрытия продуктивного пласта перед цементированием скважины т.е. защита пласта от контакта с тампонажным раствором.One of the problems of well construction is the preservation of reservoir properties of the formation during cementing. The objective of this utility model is to create a device for mechanical overlapping of a reservoir before cementing a well i.e. protection of the formation from contact with grouting mortar.

Известно аналогичное устройство с гибкими трубами, размещенными вдоль уплотнительного элемента (авторское свидетельство №76338, 1977 г. авторы: В.И.Ванифатьев, Ю.З.Цырин, А.А.Гайворонский, А.В.Казьмин, В.Л.Богданов).A similar device is known with flexible pipes placed along the sealing element (copyright certificate No. 76338, 1977. authors: V.I. Vanifatiev, Yu.Z. Tsyrin, A.A. Gayvoronsky, A.V. Kazmin, V.L. Bogdanov).

Недостатком известного устройства является большая вероятность засорения каналов труб и повышение давления при цементировании скважин.A disadvantage of the known device is the high probability of clogging of the pipe channels and an increase in pressure during cementing of wells.

Предлагаемая полезная модель аналогична устройству по а.с. №1039267, 1981 г., авторы: Ю.З.Цырин, В.И.Ванифатьев, Д.Л.Фокин. Его отличительными особенностями является то, что оно снабжено нижним патрубком для срезного посадочного седла, верхними и нижними циркуляционными отверстиями и каналом для гидравлического сообщения полости патрубка с затрубным пространством при посадке разделительной пробки на срезное посадочное кольцо.The proposed utility model is similar to the device for A.S. No. 1039267, 1981, authors: Yu.Z. Tsyrin, V.I. Vanifatiev, D.L. Fokin. Its distinctive features is that it is equipped with a lower nozzle for a shear seat saddle, upper and lower circulation holes and a channel for hydraulic communication of the nozzle cavity with the annulus when the separation tube is planted on a shear seat ring.

На фиг.1 представлен разрез предлагаемого устройства, которое содержит корпус 1, установленную на его наружной поверхности мягкую продольно гофрированную оболочку 2, выполненную, например, из прорезиненной ткани. Верхняя и нижняя часть оболочки прикреплена любым способом (например, клепкой или пришита) к свободным концам 3 пружинных Figure 1 shows a section of the proposed device, which contains a housing 1, mounted on its outer surface, a soft longitudinally corrugated shell 2, made, for example, of rubberized fabric. The upper and lower part of the shell is attached in any way (for example, riveting or sewn) to the free ends of the 3 spring

отклонителей 4, зафиксированных дифференциальными втулками 5, установленными на корпусе 1 посредством срезных штифтов 6. Дифференциальные втулки 5 образуют с корпусом 1 кольцевые камеры 7, перекрытые полыми срезными штифтами 8 с возможностью их сообщения с полостью колонны 9. Дифференциальные втулки 5 и гофрированная оболочка 2 защищены от повреждений при спуске устройства в скважину центраторами 10.deflectors 4 fixed by differential bushings 5 mounted on the housing 1 by means of shear pins 6. Differential sleeves 5 form annular chambers 7 with the housing 1, overlapped by hollow shear pins 8 with the possibility of their communication with the cavity of the column 9. Differential sleeves 5 and corrugated shell 2 are protected from damage when the device is lowered into the well by centralizers 10.

На фиг.2 показан разрез патрубка 11, который соединяется с корпусом 1 при помощи переводников. Патрубок 11 (фиг.2) с установленным в нем на срезных штифтах 12 подвижным «стоп-кольцом» 13, имеет упор 14, и два ряда радиальных отверстия 15, выполненных в патрубке 11 и перекрытых снаружи жестким кожухом 16, образующим с патрубком 11 кольцевую полость 17. Необходимую герметичность кольцевого пространства обеспечивают уплотнительные кольца 18. Устройство устанавливается на колонне таким образом, чтобы продуктивный пласт был перекрыт мягкой продольно гофрированной оболочкой 2, причем при перекрытии пласта значительной мощности может быть последовательно установлено несколько идентичных устройств.Figure 2 shows a section of the pipe 11, which is connected to the housing 1 by means of sub. The pipe 11 (figure 2) with a movable stop ring 13 mounted on the shear pins 12, has a stop 14, and two rows of radial holes 15, made in the pipe 11 and blocked from the outside by a rigid casing 16, forming an annular ring with the pipe 11 cavity 17. The necessary tightness of the annular space is provided by the sealing rings 18. The device is installed on the column so that the reservoir is overlapped by a soft longitudinally corrugated shell 2, moreover, when the formation is overlapped, considerable power can be followed Well, several identical devices are installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Первая разделительная пробка 19 при прохождении через устройство (фиг.3) последовательно разрушая полые срезные штифты 8 садится на подвижное «стоп-кольцо» 13. При повышении давления в полости обсадной колонны 9, жидкость через разрушенные полые штифты 8 поступает в кольцевые камеры 7, при этом дифференциальные втулки 5, перемещаясь вдоль оси корпуса 1, срезают штифты 6 и освобождают свободные концы 3 пружинных отклонителей (типа цанг). Пружинные отклонители 4 расширяются до упора в стенку скважины 20, распрямляют гофрированную оболочку 2 и прижимают ее к стенке скважины 20. При дальнейшем расчетном повышении давления в полости обсадной колонны, происходит срез штифтов 12 и перемещение первой разделительной рабочей пробки 19 с подвижным «стоп-кольцом» 13 до упора 14 патрубка 11 (фиг.3). При дальнейшей циркуляции, промывочная жидкость через верхние радиальные отверстия 15, The first dividing plug 19, when passing through the device (Fig. 3), successively destroying the hollow shear pins 8 sits on the movable "stop ring" 13. With increasing pressure in the cavity of the casing string 9, the liquid through the destroyed hollow pins 8 enters the annular chambers 7, wherein the differential bushings 5, moving along the axis of the housing 1, cut off the pins 6 and release the free ends 3 of the spring deflectors (collet type). Spring deflectors 4 expand until they stop against the wall of the well 20, straighten the corrugated shell 2 and press it against the wall of the well 20. With a further calculated increase in pressure in the casing cavity, the pins 12 are cut and the first dividing working tube 19 is moved with a movable stop ring "13 to the stop 14 of the pipe 11 (figure 3). With further circulation, the flushing fluid through the upper radial holes 15,

патрубка 11, кольцевую полость 17, нижние радиальные отверстия 15, башмак колонны (на фиг.3 он не показан), проходит по внутреннему пространству 21, образованному внутренней стенкой оболочки 2 и корпусом 1 (фиг.3). Таким образом, перед началом процесса цементирования оболочка 2 прижимается к продуктивному пласту и обеспечивает надежную защиту продуктивного пласта от цемента. После закачивания расчетного объема цементного раствора верхняя цементировочная рабочая пробка 22 (фиг.3) садится на первую разделительную рабочую пробку 19, перекрывая верхние радиальные отверстия 15, что приводит к увеличению давления в полости обсадной колонны 9 и дает сигнал об окончании процесса цементирования.the pipe 11, the annular cavity 17, the lower radial holes 15, the shoe of the column (not shown in Fig. 3), passes through the inner space 21 formed by the inner wall of the shell 2 and the housing 1 (Fig. 3). Thus, before the start of the cementing process, the shell 2 is pressed against the reservoir and provides reliable protection of the reservoir from cement. After pumping the estimated volume of cement mortar, the upper cementing working plug 22 (Fig. 3) sits on the first separating working plug 19, blocking the upper radial holes 15, which leads to an increase in pressure in the cavity of the casing 9 and gives a signal about the end of the cementing process.

Технико-экономическая или иная эффективность.Feasibility or other efficiency.

1. Повышение надежности срабатывания устройства не зависимо от влияния на него динамических явлений в скважине.1. Improving the reliability of the operation of the device regardless of the impact on it of dynamic phenomena in the well.

2. Повышение надежности перекрытия продуктивного пласта мягкой оболочкой по всей толщине продуктивного пласта за счет обеспечения фиксации всех концов мягкой оболочки к стенкам скважины.2. Improving the reliability of overlapping the reservoir with a soft shell over the entire thickness of the reservoir by ensuring the fixation of all ends of the soft shell to the walls of the well.

Claims

1. A device for cementing a well, including a hollow casing as a part of a casing string, a working plug, a nozzle, a movable "stop ring" for the working plug installed in the nozzle, in the lower inner part of the casing, characterized in that it is provided for shutting off the producing formation a soft shell placed assembled on the outer surface of the housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the soft shell is pressed against the reservoir by spring deflectors, some ends of which are rigidly connected to the outer surface of the housing, and others to the corresponding ends of the soft shell.

3. The device according to claim 1, characterized in that the fixation of spring deflectors with a soft shell in the transport position is carried out by differential bushings connected to the housing by shear pins.

4. The device according to claim 1, characterized in that the soft shell is assembled on the outer surface of the housing with the formation of longitudinal corrugations.

5. The device according to claim 1, characterized in that the casing in its lower part has a nozzle for shear "stop ring", while the nozzle is made with emphasis for landing shear "stop ring" with a stopper.

6. The device according to claim 5, characterized in that the pipe has upper and lower through circulation holes and an annular cavity for hydraulic communication of the cavity of the pipe above the working tube with the cavity of this pipe under the working tube.

7. The device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the soft shell is made of rubberized fabric.

8. The device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is made sectional in the form of sequentially placed one above the other sections, additional to the main one, with a soft shell and means for attaching it to the body in each of the sections.

9. The device according to claim 1, characterized in that the cavity of the differential sleeve communicates with the cavity of the casing when cutting a hollow pin.