SU1002528A1 - Муфта дл ступенчатого цементировани обсадных колонн - Google Patents

Description

Изобретение относится к бурению’ скважин, в частности к устройствам, для их цементирования.

Известна муфта для ступенчатого _ цементирования обсадных колонн, вклю- ⁵ чающая корпус с цементировочными от« верстиями, верхнюю й нижнюю втулки, последняя из которых перекрывает цементировочные отверстия £1]. .θ

Недостатки известного устройства являются его низкая герметичность и низкая герметичность затрубного пространства в месте установки муфты Наиболее близкой к изобретению является муфта для ступенчатого цемен- ’15 тирования обсадных колонн, включающая цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировочт- 20 ными отверстиями, образующий с корпусом по меньшей мере одну полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещения, и цементировочную пробку [2). 25

Однако у известного устройства низкая работоспособность в случае применения крупнодисперсных наполнителей .

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в случае применения крупнодисперсных наполнителей.

Поставленная цель достигается тем, что в муфте для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающей полый цилиндрический корпус с отверстиями, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировочными отверстиями, образующий с корпусом по меньшей мере одну рабочую полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещения, и цементировочную пробку, корпус выше или ниже основных отверстий выполнен с дополнительными перекрытьми полыми разрушаемыми пальцами отверстиями для сообщения полости корпуса с рабочей полостью, фильтрующий элемент выполнен в виде поршня с фиксаторами его крайнего нижнего положения и установлен между основными и дополнительными отверстиями, а цементировочная пробка выполнена с осевым проходным каналом и размещена внутри корпуса между полыми разгружаемыми пальцами.

При этом фиксаторы поршня выполнены в виде цанг, а кожух ниже отверстий с разрушаемыми пальцами выполнен с выточками под цанги.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн состоит из цилиндрического корпуса 1 и закрепленных на нем секций кожуха 2. Полость кожухов разделена поршнем 3 .с фильтрующим элементом 4. В корпусе 1 выше поршня 3 выполнено отверстие 5, а ниже - отверстия 6 перекрытые полыми разрушаемыми пальцами 7 и 8, а в нижней части кожуха 2 выполнено выпускное цементиро'вочное отверстие 9, перекрытое Герметичной пробкой 10. Над пробкой 10, зафиксированной в срезных элементах 11, установлены заглушки 12.

В цилиндрическом корпусе 1 между разрушаемыми полыми пальцами 7 и 8 установлена цементировочная пробка 13. Поршни 3 закрыты сверху непроницаемыми пленками (резиновыми пробками ) 14 и снабжены фиксаторами крайнего нижнего положения поршня, например цангами 15, а на поверхности кожухов выполнены выточки 16.

Устройство работает следующим образом.

На обсадных трубах устройства устанавливают в нижней части интервала скважины, цементируемого второй ступенью.

Продавочная пробка (не показана) первой ступени цементирования садится на цементировочную пробку 13 и перемещает ее за собой вниз, разрушая при этом полые пальцы 8.

На второй ступени цементирования цементный раствор поступает в полости кожухов 2 через отверстия 6, срезаех элементы 11 и выдавливает пробку 10 и заглушки 12 в затрубное пространство. Наличие заглушек 12 гарантирует выдавливание пробок 10 · из всех секций (кожухов) муфты. При [заканчивании продавки цементного раствора второй ступени цементирования продавочная пробка 17 (фиг. 2) разрушает пальцы 7. При дальнейшем движении пробки вних она перекрывает отверстия 6 и продавочная жидкость поступая в кожух через отверстие 5, перемещает поршень 3 в крайнее нижнее положение до упора 18, при этом поршень 3 перекрывает выпускные цементировочные отверстия 9.

При снижении давления в обсадной колонне поршни 3 цангами 15 фикси руются в выточках 16. Цементный ' раствор, находящийся ниже порш- ней, обезвоживается и уплотняется на фильтрующих элементах 4, а отфильтровавшаяся вода под действием перепада давлений уходит выше фильтра выдавливания пленки (пробки) 14.

Предлагаемая муфта надежна в работе с применением крупнодисперсных наполнителей и исключает образование мощной цементной пробки в ее корпусе и в обсадных трубах в зоне ее установки. Повышение надежности в работе обеспечивает возможность широкого использования муфты для крепления скважин, а экономический эффект только за счет исключения необходимости разбуривания цементного камня составляет 1600 руб. на скважину.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к бурению скважин, в частности к устройствам, дл  их цементировани . Известна муфта дл  ступенчатого цементировани  обсадных колонн, вк.га чанада  корпус с цементировочными от« версти ми, верхнюю и нижнюю втулки, последн   из которых перекрывает цементировочные отверсти  Cl. Недостатки известного устройства  вл ютс  его низка  герметичность и низка  герметичность затрубного пространства в месте установки муфты Наиболее близкой к изобретению  в л етс  муфта дл  ступенчатого цементировани  обсадных колонн, включающа  цилиндрический корпус с отверсти ми , перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировоч ными отверсти ми, образующий с корпусом по меньшей мере одну полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещени , и цементировочную пробку 2. Однако у известного устройства низка  работоспособность в случае применени  крупнодисперсных наполнителей . Цель изобретени  - повьлшение надежности работы устройства в случае применени  крупнодисперсных наполнителей . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в муфте дл  ступенчатого цементировани  обсадных колонн, включающей полый цилиндрический корпус с отверсти ми, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускными цементировочными отверсти ми, образующий с корпусом по меньшей мере одну рабочую полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещени , и цементировочную пробку, корпус выше или ниже основных отверстий выполнен с дополните.льными перекрытамк полыми разрушаемыми пальцами отверсти ми дл  сообщени  полости корпуса с рабочей полостью, фильтрующий элемент выполнен в виде поршн  с фиксаторс(ми его крайнего нижнего положени  и установлен между основными и дополните.пьными отверсти ми , а цементировочна  пробка вьтолнена с осевым проходным каналом и размещена внутри корпуса между полыми разгружаемыми пальцами . При этом фиксаторы поршн  выполнены в виде цанг, а кожух ниже отверстий с разрушаемыми пальцами выполнен с выточками под цанги. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид на фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Муфта дл  ступенчатого цементировани  обсадных колонн состоит из цилиндрического корпуса 1 и закрепленных на нем секций кожуха 2. Полость кожухов разделена поршнем 3 .с фильтрующим элементом 4. В корпусе 1 выше поршн  3 выполнено отверстие 5, а ниже - отверсти  6 пе рекрытые полыми разрушаемыми пальца ми 7 и 8, а в нижней части кожуха 2 выполнено выпускное цементировочное отверстие 9, перекрытое Герметичной пробкой 10. Над пробкой 10, зафиксированной в срезных элементах 11, установлены заглушки 12. В цилиндрическом корпусе 1 между разрушаемыми полыми пальцами 7 и 8 установлена цементировочна  пробка 13. ПоршНи 3 закрыты сверху непроницаемыми пленками (резиновыми пробками j -14 и снабжены фиксаторами крайнего нижнего положени  поршн , например цангами 15, а на поверхности кожухов выполнены выточки 16. Устройство работает следующим об разом. На обсадных трубах устройства ус танавливают в нижней части интервал скважины, цементируемого второй сту пенью. Продавочна  пробка (не показана) первой ступени цементировани  садит с  на цементировочную пробку 13 и перемещает ее за собой вниз, разруша  при этом полые пальцы 8. На второй ступени цементировани  цементный раствор поступает в полос ти кожухов 2 через отверсти  б, сре заех элементы 11 и выдавливает проб ку 10 и заглушки 12 в затрубное пространство. Наличие заглушек 12 гарантирует выдавливание пробок 10 из всех секций (кожухов) муфты. При |заканчивании продавки цементного раствора второй ступени цементировани  продавочна  пробка 17 (фиг. 2 разрушает пальцы 7. При дальнейшем движении пробки вних она перекрывает отверсти  б и продавочна  жидкос поступа  в кожух через отверстие 5, перемещает поршень 3 в крайнее нижнее положение до упора 18, при этом поршень 3 перекрывает вьшускные цементировочные отверсти  9. При снижении давлени  в обсадной колонне поршни 3 цангами 15 фиксируютс  в выточках 16. Цементный раствор, наход щийс  нижа порш- ней, обезвоживаетс  и уплотн етс  на фильтрующих элементах 4, а отфильтровавша с  вода под действием перепада давлений уходит выше фильтра выдавливани  пленки (пробки) 14. Предлагаема  муфта надежна в работе с применением крупнодисперсных наполнителей и исключает образование мощной цементной пробки в ее корпусе и в обсадных трубах в зоне ее установки. Повышение надежности в работе обеспечивает возможность широкого использовани  муфты дл  креплени  скважин, а экономический эффект только за счет исключени  необходимости разбуривани  цементного камн  составл ет 1600 руб. на скважину. Формула изобретени  1. Муфта дл  ступенчатого цементировани  обсадных колонн, включающа  полый цилиндрический корпус с отверсти ми, перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами, закрепленный на корпусе кожух с выпускньлми цементировочными отверсти ми, образующий, с корпусом по меньшей мере одну рабочую полость, в которой размещен фильтрующий элемент с возможностью его перемещени , и цементировочную пробку , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности ее работы ;в случае применени  крупноразмерного наполнител , корпус выше или ниже основных отверстий выполнен с дополнительными перекрытыми полыми разрушаемыми пальцами отверсти ми дл  сообщени  полости корпуса с рабочей полостью, фильтрующий элемент выполнен в виде поршн  с фиксаторами его крайнего нижнего по ложени  и установлен между основны}ми и дополнительными отверсти ми, а цементировочна  пробка выполнена с осевым проходным каналом и размещена внутри корпуса между полыми разруша емыми п аль цами. 2.Муфта ПОП.1, отличающа с  тем, что фиксаторы поршт н  выполнены в виде цанг, а кожух ниже отверстий с разрушаемыми пальцами выполнен с выточками под цанги . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Булатов Д.И. Справочник по креплению нефт ных и газовых скважин . М., Недра, 1977, с. 108.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 578438, кл. Е 21 В 33/14, 1975 ( прототип).