SU1665025A1

SU1665025A1 - Reverse cementer for liner

Info

Publication number: SU1665025A1
Application number: SU894735283A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Петров; Лев Михайлович Левинсон; Лилия Александровна Петрова
Original assignee: Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-07-23

Abstract

Изобретение относитс к горной пром-ти и предназначено дл креплени скважин. Цель - повышение эффективности спуска и качества цементировани потайной колонны. Дл этого наклонные центрирующие планки жестко св заны между собой и размещены на наружной нижней части муфты с возможностью вращени . На муфте с возможностью вращени и осевого перемещени размещен корпус герметизатора. Верх муфты выполнен с перепускными отверсти ми и имеет направл ющий упор выше перепускных отверстий. Упор взаимодействует с внутренней поверхностью корпуса герметизатора и с торцовым упором направл ющей воронки. Корпус герметизатора выполнен с направл ющим упором, контактирующим с наружной поверхностью муфты, и образует с муфтой кольцевую полость, сообщенную перепускными отверсти ми с полостью муфты. Направл ющие упоры выполнены многоуровневыми, пространство между ними заполнено смазкой. Крайние уровни имеют систему герметизации, внутренние уровни, взаимодействующие торцовые и контактирующие поверхности выполнены в виде опор скольжени . Данное устр-во надежно герметизирует межколонное пространство. Использование данного устр-ва дает возможность повысить качество цементировани , использу расхаживание и вращение потайной колонны, а также турбулизацию потока цементного раствора наклонными планками. Это способствует наиболее полному замещению бурового раствора тампонажным в затрубном пространстве потайной колонны. 1 ил.The invention relates to the mining industry and is intended for the attachment of wells. The goal is to increase the efficiency of the descent and the quality of the cementing of the secret column. To do this, the inclined centering bars are rigidly connected to each other and placed on the outer bottom of the sleeve so that they can rotate. A sealer housing is rotatably and axially disposed on the coupling. The top of the coupling is made with by-pass holes and has a guide stop above the by-pass holes. The stop interacts with the inner surface of the enclosure and with the end stop of the guide funnel. The encapsulation body is made with a guide stop in contact with the outer surface of the coupling, and with the coupling forms an annular cavity, communicated with the bypass openings with the coupling cavity. The guide stops are multilevel, the space between them is filled with lubricant. Extreme levels have a sealing system, internal levels, interacting end and contact surfaces are made in the form of slide supports. This device reliably seals the annular space. The use of this device makes it possible to improve the quality of cementing using the panning and rotation of the secret column, as well as turbulization of the flow of cement mortar with inclined planks. This contributes to the most complete replacement of drilling mud in the annulus space of the secret column. 1 il.

Description

Изобретение относитс к горной промышленности , а точнее к.креплению скважин , в частности к устройствам дл цементировани обсадных колонн.The invention relates to the mining industry, and more specifically to the rigging of wells, in particular, to devices for casing cementing.

Цель изобретени - повышение эффективности спуска и качества цементировани потайной колонны.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the descent and the quality of the cementing of the secret column.

На чертеже изображено устройство, общий вид.The drawing shows the device, the overall appearance.

Устройство содержит совмещенные шпилькой 1 ниппель 2 и муфту 3 разъединител с левой резьбой 4, сальниковыми уплотнени ми 5. цементировочными б и циркул ционными 7 каналами, а также заглушку ниппел 2 в виде патрубка 8 с перфорированным дном 9 и поршнем 10, зафиксированным срезным элементом 11. На муфте 3 разъединител закреплены, например , сваркой буртики12, между которыми расположены наклонные центрирующие планки 13, жестко св занные между собой обручами 14, скольз щими по наружной поверхности муфты 3. Вверх муфты 3 разъединител имеет перепускные отверсти 15 и выполнен с направл ющим упором 16 выше перепускных отверстий, который входит в зацепление с подобным направл ющим упором 17 корпуса 18 герметизатора. На наружной поверхности корпуса t8 герметизатора расположены чередующиес с металлическими кольцами 19, уплотнительные элементы 20 с полусферической рабочей поверхностью , удерживаемые сверху направл ющей воронкой 21. Уплотнительные элементы 20 имеют наружный диаметр несколько больше внутреннего диаметра предыдущей обсадной колонны 22. Длина корпуса 18 герметизатора и муфты 3 раъе- динител подобраны так, чтобы не допустить контакт торцового упора 23 направл ющей воронки 21 с направл ющим упором 16 при дополнительном ходе потайной колонны 24 вверх в процессе спуска, а в случае контакта не допустить закрытие цементировочных каналов 6. Направл ющие упоры 16 и 17 выполнены многоуровневыми , пространство между которыми заполнено смазкой 25. Крайние уровни 26 снабжены системой герметизации их съемных 27 и контактных уплотн ющих 28 колец. Внутренние уровни 29, взаимодействующие торцовые и контактирующие поверхности муфты 3, корпуса 18 и направл ющей воронки 21 представл ют опоры скольжени . К ниппелю 2 разъединител присоедин етс несуща колонна 30. Корпус 18 герметизатора образует с муфтой 3 кольце , вую полость 31, сообщенную при перепускном отверсти ми 15 с полостью муфты 3.The device contains a nipple 2 combined with a pin 1 and a coupler 3 with a disconnector with left-hand thread 4, gland seals 5. cementing b and 7 circulation channels, as well as a plug nipple 2 in the form of a nozzle 8 with a perforated bottom 9 and a piston 10 fixed by a shear element 11 The coupling 3 of the disconnector is secured, for example, by welding of the shoulder 12, between which there are inclined centering strips 13 rigidly connected to each other by hoops 14 sliding along the outer surface of the coupling 3. The upward coupling 3 of the disconnector has a restart nye holes 15 and adapted to guide stop 16 above the bypass holes, which engages with a similar guide focus 17 of the housing 18 dock. On the outer surface of the enclosure body t8 of the sealer, alternating with metal rings 19 are located, sealing elements 20 with a hemispherical working surface, held on top by a guide funnel 21. Sealing elements 20 have an outer diameter slightly larger than the internal diameter of the previous casing 22. Length of the enclosure 18 of the sealer and coupling 3 the radar was chosen so as to prevent the contact of the end stop 23 of the guide funnel 21 with the guide stop 16 with the additional course of the secret column 24 upwards during the descent process and, in case of contact, prevent the cementing channels 6 from closing. The guide stops 16 and 17 are multilevel, the space between which is filled with grease 25. The extreme levels 26 are equipped with a sealing system for their removable 27 and contact sealing 28 rings. The inner levels 29, the interacting face and contact surfaces of the coupling 3, the housing 18 and the guide funnel 21 are sliding supports. The support column 30 is connected to the nipple 2 of the disconnector. With the sleeve 3, the encapsulation body 18 forms a void 31 communicated at the overflow holes 15 with the cavity 3 of the coupling.

Устройство дл цементировани потайной колонны обратным способом работает следующим образом.A device for cementing the countersink in the reverse way works as follows.

В процессе спуска потайной колонны 24, уплотнительные элементы 20 герметизируют кольцевое пространство между потайной 24 и предыдущей 22 обсадными колоннами. Промывочна жидкость по цементировочным 6 и циркул ционным 7 каналам разъединител перетекает из пространства ниже устройства в пространство выше устройства. Направл ющий упор 16 муфты 3 входит в зацепление с направл ющим упором 1.7 корпуса 18 и они вместе опускаютс . Затем несущую колонну 30 подвешивают .на клинь х ротора. После наращивани очередной трубы колонну приподнимают дл открыти клиньев. Поскольку .имеет место трение уплотнитель- ных элементов 20 о предыдущую обсаднуюDuring the descent of the secret column 24, the sealing elements 20 seal the annular space between the secret 24 and the previous 22 casing strings. Flushing fluid through cementing 6 and circulating 7 channels of the disconnector flows from the space below the device to the space above the device. The guide stop 16 of the clutch 3 engages with the guide stop 1.7 of the housing 18 and they are lowered together. Then the carrier column 30 is suspended. On the wedge of the rotor. After the expansion of the next tube, the column is raised to open the wedges. Since there is a place of friction between the sealing elements 20 and the previous casing.

колонну 22, герметизатор относительно последней неподвижен, а направл ющие упоры 16 и 17 муфты 3 и корпуса 18 из-за наличи смазки 25 скольз т соответственноthe column 22, the sealing against the latter is fixed, and the guide stops 16 and 17 of the coupling 3 and the housing 18 due to the presence of lubricant 25 slides, respectively

по внутренней поверхности корпуса 18 и наружной поверхности муфты 3.- После этого они совершают обратный путь, Промывочна жидкость, поступивша в полость 31 между корпусом 18 и муфтой 3, предупреждающа образование вакуума и увлечение за собой герметизатора, вытесн етс через те же перепускные отверсти 15. Амортизирующий эффект перетока жидкости позвол ет начать плавное движениеon the inner surface of the housing 18 and the outer surface of the coupling 3.- After that, they make a return journey. The flushing fluid, which enters the cavity 31 between the housing 18 and the coupling 3, prevents the formation of a vacuum and the seizure after itself, is forced out through the same overflow holes 15 The damping effect of fluid flow allows smooth movement to begin.

герметизатора вниз. Перекосы верха потайной колонны в процессе спуска предупреждаютс центрирующими планками 13.sealer down. The skews of the top of the secret column during the descent process are warned by the centering bars 13.

В процессе цементировани , расхажива на величину, не превышающую дополнительный ход в процессе спуска, и/или враща несущую колонну 30 на поверхности , возвратно-поступательное и вращательное движение через разъединитель передаетс потайной колонне 24. Но в обоих случа х корпус 18 герметизатора м, следовательно , уплотнительные элементы 20 также неподвижны. При вращении потайной колонны 24 возможно вращение обручей 14 относительно муфты 3 в случаеIn the process of cementing, rattling by an amount not exceeding the additional stroke during the descent, and / or rotating the carrier column 30 on the surface, reciprocating and rotational movement through the disconnector is transmitted to the countersunk column 24. But in both cases the enclosure 18 of the sealer is m the sealing elements 20 are also fixed. During the rotation of the secret column 24 may rotate the hoops 14 relative to the coupling 3 in the case of

повышенного усили сцеплени центрирующих планок 13с предыдущей обсадной колонной 22. При вращении величина усили среза шпильки 1 из-за трени потайной колонны 24 о стенки скважины и структурнореологических свойств бурового мincreased adhesion force of the centering strips 13c from the previous casing 22. During rotation, the amount of effort to cut off the stud 1 due to the friction of the secret column 24 against the borehole wall and the structural and rheological properties of the drill

тампонажного растворов не должна превышать предельную. Повышению степени замещени промывочной жидкости цементным раствором способствует и наклонное расположение на муфте 3 планок 13, которые турбулизируюгпоток.cement slurry should not exceed the limit. An increase in the degree of replacement of the washing liquid with cement mortar is also facilitated by the inclined arrangement on the clutch 3 of the strips 13, which turbulize the flow.

В процессе 03 Ц потайную колонну 24 оставл ют в покое, а по окончании твердени цемента вращением вправо, среза In the process of 03C, the secret column 24 is left at rest, and at the end of the cement hardening by rotation to the right, cutting

шпильку Т, отсоедин ют ниппель 2 от муфты 3 и несущую колонну 30 поднимают на поверхность .the pin T, the nipple 2 is disconnected from the sleeve 3 and the carrier column 30 is lifted to the surface.

Технико-экономическа эффективность устройства дл цементировани потайнойTechnical and economic efficiency of the device for cementing secret

колонны обратным способом заключаетс в значительном повышении надежности герметизации межколонного пространства за счет сохранени герметизирующих свойств уплотнительных элементов уменьшениемthe reverse of the column is to significantly improve the reliability of sealing the annular space by maintaining the sealing properties of the sealing elements by reducing

общего хода и ограниченным лишь односторонним износом в процессе спуска потайной колонны. Кроме того, представл етс возможность повысить качество цементировани , использу расхаживание и вращение потайной колонны, а также турбулизациюthe general course and limited only unilateral wear in the process of descent of the secret column. In addition, it is possible to improve the quality of cementing using the panning and rotation of the secret column, as well as turbulization

потока цементного раствора наклонными планками, тем самым способству наиболее полному замещению бурового раствора тампонажным в затрубном пространстве потайной колонны.the flow of cement slant sloping bars, thereby contributing to the most complete replacement of drilling mud cementing in the annulus of the secret column.

Claims

Invention Formula

An apparatus for cementing countersunk column reflux method comprising supporting column muffled nipple and coupler disconnector with cementing and circulation channels mounted above cementing channel body sealer with sealing elements separated by metal rings, and held focus housing and socket abutment guide funnel, characterized in order to increase the efficiency of the descent and the quality of cementing the countersunk column, it is equipped with inclined centering points ankami rigidly coupled between

itself and placed on the outer surface of the lower part of the coupling rotatably, the enclosure of the sealer is placed on the coupling with the possibility of locking and axial movement, the upward coupling is made with overflow holes and provided with a guide stop above the bypass holes interacting with the inner surface of the housing

0 with a sealer and an end stop, guide the funnels, and the sealer housing is made with a guide stop in contact with the outer surface of the coupling, and forms an annular cavity with the coupling,

5 communicated with bypass holes with the coupling cavity, the guide stops being multi-level, the space between them is filled with grease. the extreme levels have a sealing system, and the inner levels. the interacting end and contact surfaces are made in the form of sliding supports.