SU1701893A1

SU1701893A1 - Device for stage cementing of wells

Info

Publication number: SU1701893A1
Application number: SU884650777A
Authority: SU
Inventors: Григорий Александрович Тыртышный; Геннадий Константинович Казаров; Сергей Юрьевич Гордиенко; Геннадий Иосифович Геймаш; Иван Данилович Литвин
Original assignee: Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к горной промети и используетс при цементировании скважин. Цель изобретени - повышение надежности в работе устр-ва. Устр-во содержит корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и кожух 3, образующие между собой кольцевую полость 4 и выполненные с радиальными отверсти ми 5 и 6. В полости 4 установлен золотник 8 с каналом 9, а на штифтах 10 - втулка 11. В нижней части К 1 установлен пэкер 12с нажимным поршнем 13. Над порThe invention relates to mining promet and is used in the cementing of wells. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The device includes a housing (K) 1 with an axial channel 2 and a casing 3, forming between them an annular cavity 4 and made with radial holes 5 and 6. In cavity 4 there is a spool 8 with channel 9, and on pins 10 a sleeve 11 . In the lower part of K 1 there is a packer 12 with a push piston 13. Above then

Description

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к нефтегазодобывающей , и может быть использовано в устройствах дл цементировани скважин. Цель изобретени - повышение надежности в работе устройства.The invention relates to the mining industry, namely oil and gas, and can be used in devices for cementing wells. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

На фиг. 1 представлено устройство в транспортном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, после срабатывани пакера; на фиг 3 - узел управлени гидравлической св зи осевого канала корпуса с камерой под поршнем, разрез.FIG. 1 shows the device in the transport position, a longitudinal section; in fig. 2 is the same after the packer has triggered; Fig. 3 shows a control unit for hydraulic communication of the axial channel of the housing with the chamber under the piston;

Устройство дл ступенчатого цементировани скважин включает корпус 1 с осевым каналом 2 и кожух 3, образующие между собой кольцевую полость 4 и выполненные с радиальными отверсти ми 5 и 6 соответственно. В кольцевой полости 4 установлен с помощью штифта 7 золотник 8 с осевым каналом 9, а на штифтах 10 - втулка 11. В нижней части корпуса 1 установлен пакер 12 с нажимным поршнем 13, камера 14 над которым гидравлически св зана с осевым каналом 2 корпуса 1. Нажимной поршень 13 может взаимодействовать с кожухом 3 посредством фиксатора 15, предотвращающего возврат пакера 12 в исходное положение. Золотник 8 также имеет фчкса- тор 16. удерживающий его в крайнем верхнем положении при взаимодействии с пазом 17 на кожухе устройства.A device for staged cementing wells includes a housing 1 with an axial channel 2 and a housing 3, which form between them an annular cavity 4 and are made with radial holes 5 and 6, respectively. In the annular cavity 4, a spool 8 with an axial channel 9 is installed with a pin 7, and a sleeve 11 is located on the pins 10. In the lower part of the housing 1 a packer 12 is installed with a pressure piston 13, the chamber 14 above which is hydraulically connected to the axial channel 2 of the housing 1 The pressure piston 13 can interact with the casing 3 by means of a latch 15 preventing the packer 12 from returning to its original position. The spool 8 also has a fuser 16. which holds it in its extreme upper position when interacting with the groove 17 on the casing of the device.

Узел управлени гидравлической св зи осевого канала 2 корпуса 1 с камерой 14 выполнен в виде патрубка 18 с радиальными отверсти ми 19, верхний торец которого гидравлически соединен с кольцевой полостью , а нижний торец - с внешним пространством , подпружиненного пружиной 20 поршн 21, установленного внутри патрубка 18 против его радиальных отверстий, магазина 22 и накопител 23 запорныхThe control unit of the hydraulic communication of the axial channel 2 of the housing 1 with the chamber 14 is made in the form of a nozzle 18 with radial holes 19, the upper end of which is hydraulically connected to the annular cavity, and the lower end to the outer space, spring-loaded spring 20 of the piston 21 installed inside the nozzle 18 against its radial holes, store 22 and storage 23 locking

элементов 24, выполненных в виде проточекelements 24, made in the form of grooves

ка боковой поверхности подпружиненногоka lateral surface spring

поршн , верхней 25 и нижней 26 канавок наpiston, top 25 and bottom 26 grooves on

внутренней поверхности патрубка и центральной проточки 27 на подпружиненномthe inner surface of the nozzle and the Central groove 27 on the spring

поршне. Количество запорных элементов 24 может быть любым и оно определ ет количество импульсов избыточного давлени дл срабатывани устройства. Устройство соедин етс с обсадной колонной при помощи верхнего 28 и нижнего 29 переходников. Устройство работает следующим образом .the piston. The number of locking members 24 may be any, and it determines the number of overpressure pulses to trigger the device. The device is connected to the casing using the top 28 and bottom 29 adapters. The device works as follows.

Ступенчатое цементирование скважины после спуска обсадной колонны до интервала установки устройства при закрытых радиальных отверсти х 6 втулкой 11 (фиг. 1)Step cementing the well after the casing is lowered to the installation interval of the device with the radial holes 6 closed with the sleeve 11 (Fig. 1)

После гфодавпивани расчетного объема гампонажного раствора первой ступени,After gavodavivan settlement of the amount of pumping solution of the first stage,

посадки разделительной пробки на упорное кольцо и получени сигнала Стоп, в обсадной колонне повышают давление доопределенного значени , при котором усилие, возникающее от этого давлени , и воздействующее на подпружиненный поршень 21, превышает усилие сжати пружины 20. Поршень начинает двигатьс вниз Однако перемещение его ограничено перпым запорным элементом 24, взаимодейстЕ1ующим с патрубком 18 и подпружиненным поршнем 21 и отверсти 19 остаютс перекрытымиfitting the separating plug to the stop ring and obtaining a stop signal in the casing increases the pressure to a predetermined value at which the force generated by this pressure and acting on the spring-loaded piston 21 exceeds the compressive force of the spring 20. The piston begins to move downwards However, its displacement is limited by a locking element 24 interacting with the nozzle 18 and the spring-loaded piston 21 and the aperture 19 remain blocked

Посте снижени давлени в обсадной колонне подпружиненным пора)ень 21 перемещаетс вверх При этом первый запорный элемент 24 (шарик) поступает в накопитель, а второи запорный элемент в верхнюю канавку 25 и центральную прого1- ку 27.The pressure reduction post in the casing is spring-loaded (pore). Day 21 moves up. The first locking element 24 (ball) enters the accumulator, and the second locking element enters the upper groove 25 and the central runner 27.

Процесс повышени и снижени давлени R обсадной колонне повтор ют заданное число раз, после чего отзерсти 19 в патрубке 18 открываютс и избыточное давление воздействует на поршень 13, который приводит в действие пакер 12, После установки пакера давление в обсадной колонне повышают до среза штифтов 10 и переме- щени втулки 11 вверх, При этом обеспечиваетс гидравлическа св зь внутритрубного пространства с внешним через радиальное отверстие 5 в корпусе 1, осевой канал 9 золотника 8 и радиальное отверстие 6 кожуха 1. The process of increasing and decreasing the pressure R of the casing is repeated a predetermined number of times, after which the hole 19 in the pipe 18 is opened and the overpressure acts on the piston 13, which actuates the packer 12. After installing the packer, the pressure in the casing is increased to cut the pins 10 and moving the sleeve 11 upwards. This provides a hydraulic connection of the in-tube space with the external one through the radial hole 5 in the housing 1, the axial channel 9 of the spool 8 and the radial hole 6 of the casing 1.

После промывки скважины, в нее закачивают тампонажный раствор второй ступени , в последнюю порцию которого ввод т герметизаторы осевых каналов 9 (например шарики), которые перекрывают осевые ка- налы 9 в золотнике 8 Давление в обсадной колонне повышают до среза штифтов 7 и перемещени золотника 8 вверх. В верхнем положении золотник 8 перекр0|вэет радиальное отверстие 6 кожуха 3, а сам золотник фик- сируетс в этом положении фиксатором 16.After flushing the well, a second-stage cement slurry is pumped into it, the last portion of which is inserted into the seals of the axial channels 9 (for example, balls) that overlap the axial channels 9 in the spool 8 The pressure in the casing is increased to cut the pins 7 and move the spool 8 up. In the upper position, the spool 8 intersects the radial bore 6 of the casing 3, and the spool itself is fixed in this position with the locking pin 16.

На этом процессе цементировани заканчиваетс . Приступают к дальнейшим технологическим операци м.This cementing process ends. Proceed to further technological operations.

Уз°л управлени гидравлической св зи осевого канала корпуса с камерой над поршнем пй.ера можно примен ть и о другом СКРЭЖИННОМ оборудовании, где необходимо сп/ществ ть св зь внутрикопонкового пространства с внешним в технологически необходимое врем ,The control of the hydraulic connection of the axial channel of the housing to the chamber above the piston of the py.er can also be applied to other SKREZHNINN equipment, where it is necessary to connect the inner-core space with the external one at the technologically necessary time

Claims

The invention The device for step cementing wells, including a housing with an axial canal and a casing, forming between them an annular cavity and made with radial bores, a spool with an axial channel and a sleeve installed an annular cavity, and a packer with a pressure piston, a chamber above which is hydraulically connected It is connected with the axial channel of the housing, which is due to the fact that, in order to increase reliability in operation, it is equipped with a hydraulic coupling control unit. axial channel of the housing with a chamber above the push piston, made in the form of a tubular tube with radial holes, the upper end of which is hydraulically connected to the annular cavity, and the lower end is connected to the outer space, a spring-loaded piston installed inside the nozzle against its radial holes, the magazine and the stopper lock elements made in the form of a protoyek on the lateral surface of the spring-loaded piston of the upper and lower channels made on the inner surface of the nozzle and the central groove on the spring-loaded Mr. Piston.

20

Фцг.З

FIG. 2

Editor I. Casard

Compiled by N.Chepiga Techred M. Morgental

Proofreader O. Tsiple