SU1705548A1 - Цементировочна пробка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтега- зг.добывающей промышленности. Цель - повышение качества и надежности цементировани  ступенчатых обсадных колонн , Пробка имеет корпус 1 с уплот- нительными манжетами 10 и с центральным осевым каналом. Корпус 1 под манжетами 1 :) выполнен с наружным упорным буртом 9 и расшир ющейс  конической и цилиндрической част ми. В канале зафиксирована дополнительна  пробка 16. Пробка 16 состоит из

Description

Изобретение относитс  к нефтегазо- добывающей промышленности и может быть использовано дл  цементировани  обсадных колонн.

Известно устройство дл  цементиро- вани  скважин, состо щее из полого корпуса с установленными на нем уп- лотнительными манжетами, сердечника, размещенного внутри корпуса с возможностью осевого перемещени , опорных дисков, жестко соединенных со стержнем , эластичного кольца и механизма фиксации.

Недостатком данного устройства  вл етс  надежность его работы: воз- можность перекоса при продавке там- понажного раствора, вследствие чего может произойти его заклинка, образование каналов перетока продавочной жидкости, Кроме того, при малых ско- рост х обратного потока цементного раствора из заколонного пространства в колонку (давлени  на устройство снизу) механизм фиксации работает ненадежно, вследствие недостаточной силы, взаимодействующей с нижним поршнем. Устройство также невозможно использовать дл  цементировани  ступенчатых обсадных колонн.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  цементировочна  пробка дл  цементировани  ступенчатых обсадных колонн, состо ща  из корпуса с уплот нительной манжетой и выполненным в нем центральным осевым каналом. В канале установлена дополнительна  пробка с верхней и нижней муфтами. Недостатком данного устройства  вл етс  возможность перекоса при продавке тампонажного раствора, вследствие чего снижаетс  надежность его работы. Недостатком цементировочной пробки  вл етс  также невозможность многократно передавать давлен

5

0

5

на цементный раствор во врем  ОЗЦ после посадки упругого корпуса на верхний конец нижний ступени и посадки дополнительной нижней пробки на стоп-кольцо.

Цель изобретени  - повышение качества и надежности цементировани  ступенчатых обсадных колонн.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно цементировочной пробке, включающей корпус с уплотнительными манжетами с центральным осевым каналом и зафиксированной в нем дополнительной пробкой, стержнем и уплотнительными манжетами, пробка снабжена сухар ми-фиксаторами, корпус под уплотнительными манжетами выполнен с наружным упорным буртом и с расшир ющейс  конической и цилиндрической част ми, стержень выпопнен под уплотнительными манжетами с наружным упорным буртом и расшир ющейс  конической частью, причем на наружной поверхности конических частей корпуса и стержн  выполнены продольные пазы, при этом дополнительна  пробка размещена в цилиндрической части корпуса, а сухари-фиксаторы установлены в пазах с возможностью продольного перемещени .

Предлагаемое устройство отличаетс  конструктивным исполнением полого корпуса-контейнера, на конусной части которого расположены сухари-фиксаторы, что обеспечивает надежность фиксации и преп тствует перекосу устройства при его работе. Снабжение дополнительной цементировочной пробки узлом фиксации позвол ет фиксировать пробку в любом месте обсадной колонны . при ее продавке.

На фиг.1 представлена цементировочна  пробка дл  цементировани 

скважин в транспортном положении при цементировании верхней секции обсадных труб большего размера; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - работа дополнительной пробки в обсадной колонне меньшего размера; на на фиг, - разрез Б-В на фиг.З; на ф иг. 5 пробка, разрез.

Цементировочна  пробка дл  цементи- ровани  скважин состоит из полого корпса 1 , в верхней части которого расположно посадочное место 2 дл  запорного элемента 3, спускаемого в бурильные трубы и 5 при цементировании хвое товиков 6.

На наружной поверхности посадочного места 2 располагаютс  отверсти  7, предназначенные дл  установки в них срезных штифтов 8 при цементировании хвостовиков.

На полый корпус 1 с упорным буртом 9 устанавливаютс  уплотнительные элементы 10, 1 дл  цементировани  обсадных труб большего диаметра 12 (верхней секции).

Нижн   часть полого корпуса выполнена в виде направл ющего хвостовика-контейнера с установленными в направл ющих пазах 13, расположенных на его конической поверхности сухар ми-фиксаторами 1 .

Внутри направл ющего хвостовика- контейнера на срезных штифтах 15 устанавливаетс  дополнительна  цемен тировочна  пробка 16 дл  цементировани  обсадных труб меньшего диаметра (нижней секции) 20.

Дополнительна  цементировочна  пробка 16 состоит из цельного стержн -корпуса 17 с установленными на нем уплотнительными элементами 18, 1 предназначенными дл  обсадных труб меньшего диаметра 20.

Стержень-корпус выполнен с упор- ным буртом ,1, а на наклонных плоскост х в пазах 22 свободно перемещаютс  сухари-фиксаторы 23.

Устройство работает следующим образом .

После затворени  и закачки тампо- нажного раствора последний продавливают предложенной цементировочной пробкой в колонну труб верхней секции 12 (большего диаметра) при цемен тировании двухразмерных колонн. При этом устройство работает как верхн   тампонажна  разделительна  проб

0

5

О

5

-

0

0

0

ка, Количество продавочной жидкости, необходимой дл  производства работ, определ етс  и закачиваетс  исход  из необходимого объема тампонажного раствора, оставл емого в обсадной колонне дл  создани  давлени  на тампонэжный раствор в кольцевом пространстве на врем  схватывани  цементл. При. перемещении цементировочной пробки внутри обсадной колонны большего диаметра 12 во-врем  про- давки давление буферной жидкости действует на верхний уплотнительный элемент 1 0, установленный на полом корпусе 1. При этом сухари-фиксаторы, выполненные с насечками в форме клиньев, не преп тствует свободному прохождению цементировочной пробки внутри колонны 12. При закачке определенного количества продавочной жидкости и посадке направл ющего : хвостовика-контейнера на место перехода (уступ) диаметров обсадной колонны под действием давлени , создаваемого в колонне обсадных труб, сре- заютс  срезные штифты 15, креп щие дополнительную цементировочную пробку 1 6 к корпусу 17, вследствие чего дополнительна  пробка начинает продавливатьс  по обсадной трубе меньшего диаметра 20.

При этом дополнительна  цементировочна  пробка 16 работает как нижн   тампонажна  разделительна  пробка . Верхн   цементировочна  пробка остаетс  на стыке обсадных колонн. При перемещении дополнительной цементировочной пробки 16 внутри обсадных колонн во врем  продавки давление продавочного раствора действует на верхний уплотнительный элемент 18, установленный на цельном корпусе 17, при этом сухари-фиксаторы 23, выполненные с насечками в виде клиньев, не преп тствуют свободно- устройства- внутри ко- диаметра 20. Направ- корпус 17 выполнен таким образом, чтобы при движении устройства по колонне труб меньшего диаметра исключались перекосы дополнительной пробки.

При закачке определенного количества Продавочной жидкости и остановке агрегатов производитс  сброс давлени  в колонне обсадных труб, при этом начинаетс  частичный переток тампонаж- ного раствора из заколонного простму прохождению лонны меньшего л ющий цельный

ранствл в обг-ЭДНУЮ колонну, Обратный поток жидкости начинает давить на нижний уплотнительный элемент 19 в са зи с тем, что при свободном движении сухарей-фиксаторов /-3 по пазам 22, размещенным в конусной части цельного корпуса 1/, происходит йхзаклинка7 устройство надежно фиксируетс  в заданном месте обсадной колонны, перекрыва  внутреннее пространство.

При необходимости перемещени  дополнительной пробки 16 ниже первоначальной установки на устье скважины создают давление. Цементировочна  пробка обеспечивает на всем прот жении продавки посто нную св зь трубного и затрубного пространств и позвол ет многократно производить ее фиксацию в любой части обсадной колонны и затем перемещать вниз, передава  при этом давление на цементный раствор во врем  .

Под действием давлени  пробка перемещаетс  на заданную глубину и при сбросе давлени  снова автоматически фиксируетс . После сброса давлени  цементировочна  пробка каждый раз работает как обратный клапан, предотвраща  переток тампонажного раствора в обсадную колонну выше мес- та ее расположени .

При цементировании хвостовиков или первых секций обсадных колонн цементировочна  пробка подвешиваетс  на нижней секции обсадных колонн 6 при помощи срезных штифтов 8, вставленных Б отверсти  7 (фиг.З). Спускают обсадную колонну (хвостовик ) до забо  на бурильных трубах. После закачки необходимого количества тампонажного раствора став т в бурильные трубы запорный элемент 3i в качестве которого может служить i верхн   цементировочна  пробка про10

15

20

25

30

35

40

ни  внутри бурильных труб срезаютс ; срезные штифты 8 и цементировочную пробку продавливают по обсадной) колонне (хвостовику) 6. Действие операции производ т аналогично при цементировании ступенчатых обсадных колонн.

При цементировании хвостовиков дополнительна  цементировочна  про ка 16 может не ставитьс .

Экономическа  эффективность от внедрени  предлагаемого устройства обусловлена увеличением сроков слу бы скважины за счет повышени  качеств цементировани  ступенчатых обсадны колонн или хвостовиков, исключен ем из общеприн той технологической оснастки обратного клапана, стоп- кольца, сокращением времени спуска обсадных колонн, следовательно иск чаетс  необходимость периодическог долива буровым раствором обсадной колонны во врем  ее спуска в скваж ну.

Claims (2)

1. Формула изобретени Цементировочна  пробка,включающ корпус с уплотнительными манжетами с центральным осевым каналом и заф сированную в нем дополнительную пр ку, состо щую из стержн  и уплотни тельных манжет, отличающа с   тем, что, с целью повышени  качества и надежности цементирован ступенчатых обсадных колонн , она с жена сухар ми-фиксаторами, корпус под уплотнительными манжетами выполнен с наружным упорным буртом и расшир ющейс  конической и цилиндр ческой част ми, стержень выполнен под уплотнительными манжетами с на ружным упорным буртом и расшир юще с  конической частью, причем на н ружной поверхности конических част корпуса и стержн  выполнены продол

   - г- - - -. ,,r-.,.,v ,, - , ,- ...--.. -....- - . ., г, - изготовлени . Продавливают ные пазы, при этом дополнительна 

   мышленного ее буферным раствором до посадки в воронку
2. 2. При посадке запорного элемента в воронку / . под действием давлепробка размещена в цилиндрической части корпуса, а сухари-фиксаторы установлены в пазах с возможностью продольного перемещени .

   0

   5

   0

   25

   30

   35

   40

   ни  внутри бурильных труб срезаютс  ; срезные штифты 8 и цементировочную пробку продавливают по обсадной) колонне (хвостовику) 6. Действие операции производ т аналогично при цементировании ступенчатых обсадных колонн.

   При цементировании хвостовиков дополнительна  цементировочна  пробка 16 может не ставитьс .

   Экономическа  эффективность от внедрени  предлагаемого устройства обусловлена увеличением сроков служ- бы скважины за счет повышени  качества цементировани  ступенчатых обсадных колонн или хвостовиков, исключением из общеприн той технологической оснастки обратного клапана, стоп- кольца, сокращением времени спуска обсадных колонн, следовательно исключаетс  необходимость периодического долива буровым раствором обсадной колонны во врем  ее спуска в скважину .

   Формула изобретени  Цементировочна  пробка,включающа  корпус с уплотнительными манжетами и с центральным осевым каналом и зафиксированную в нем дополнительную пробку , состо щую из стержн  и уплотни- тельных манжет, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  качества и надежности цементировани  ступенчатых обсадных колонн , она снабжена сухар ми-фиксаторами, корпус под уплотнительными манжетами выполнен с наружным упорным буртом и с расшир ющейс  конической и цилиндрической част ми, стержень выполнен под уплотнительными манжетами с на- ружным упорным буртом и расшир ющей- с  конической частью, причем на наружной поверхности конических частей корпуса и стержн  выполнены продоль ,,r-.,.,v ,, - , ,- ...--.. -....- - . ., г, - пробка размещена в цилиндрической части корпуса, а сухари-фиксаторы установлены в пазах с возможностью продольного перемещени .

   ЈN

   Q3

   -сП

   Я 0 « CV HH

   Ю

   l

   Ю