SU825865A1 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ хвостовиков ОБСАДНЫХ КОЛОНН - Google Patents

Description

Изобретение относится к бурению |Скважин, в частности к устройствам для цементирования хвостовиков обсадных колонн.

Известно устройство для цементирования хвостовиков обсадных колонн, ^: включающее несущую колонну, разъединитель с уплотнителем и патрубок, жестко соединенный с несущей колонной [1 ].

Однако известное устройство обладает низким качеством цементирования и невозможностью обратного цементирования.

Наиболее близким к предлагаемому· является устройство для цементирова- ¹ ния хвостовиков обсадных колонн, включающее несущую колонну, корпус хвбетовика с цементированными отверстиями, пакер гидравлического действия, уста9 * 2 новленный в верхней части храповика, и полый ступенчатый шток, перекрывающий цементировочные отверстия ' хвостовика [21

Недостатком известного устройства является ограниченная возможность, цементирования хвостовиков обратным способом.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет повышения надежности срабатывания пакера и обеспечения возможности обратного цементирования хвостовиков в разных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненной втулкой с радиальными отверстиями,, установленной в нижней части полого ступенчатого штока, который выполнен с радиальными заливочными и цементировочными отверстиями и осевыми, каналамиусообщающими полость под полым ступенчатым штоком с заколонным пространством несущей колонну при нижнем положении штока, причем цементировочные отверстия полого ступенчатого штока и отверстия подпружиненной втулки совмещены, а заливочные отверстия штока перекрыты, подпружиненной втулкой. я

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Верхняя часть обсадной колонны ₅ оборудуете» обратным клапаном 1 и с помощью переводника 2 соединяется с гидравлическим пакером 3, Устройство состоит также из разъединителя 4, с которым соединяется несущая* колонна ю 5. Внутри разъединителя размещен полый ступенчатый шток 6, закрепленный срезными шпильками 7.Шток 6 по поверхностям соприкосновения уплотняется резиновыми кольцами 8 непосредственно 15 с разъединителем 4, его удлиненной цилиндрической частью, и переводником 2. Внутри штока размещается подпружиненная втулка 9, имеющая толкатель 10. Втулка удерживается в .. верхнем поло- ₂₀ жении пружиной 11. Устройство снабжено циркуляционными радиальными 12 каналами в разъединителе, в полом ступенчатом штоке - заливочными 13 и цементировочными 14. Шток 6 имеет ₂₅ также осевой циркуляционный канал 15· Гидравлический пакер 3 снабжен обратным клапаном 1-6, а разъединитель клапаном 17.

Переводник 2 соединяется с гид- з₀ равлическйм пакером 3 на левой резьбе, гидравлический пакер соединяется с переводником 18 на неполной левой резьбе, перекрывающей разгрузочный канал 19. В .переводнике 2 выполнены ₃₅ отверстия 20.

Устройство работает следующим образом.

В транспортном положении, т.е. ₄θ при спуске хвостовика, при промежуточной промывке, осуществляемой прямой циркуляцией, взаимное положение элементов устройства таково, как оно описано выше, и изображено на чертеже. ₄₅ При этом во время промывок шар обратного клапана 1 потоком жидкости оттесняется вниз, никакого движения жидкости по отверстиям 12-15 и 19 не происходит. Перед цементированием хвоетовика или секции обсадной колонны внутрь спусковой колонны сбрасывается шар,который,двигаясь вниз,перекрывает седло подпружиненной, втулки 9, перемещая ее до упора вниз,после чего ₅₅ открываются заливочные отверстия 13 и часть бурового раствора через обратный клапан 16 нагнетается под уплотнительный элемент гидравлического ’пакера 3, уплотняя его со стенкой скважины. Цри создании давления определенной величины шар перемещает шток 6 вниз. В момент, когда эта нагрузка превышает допустимую, срезаются шпильки 7. Подвижной шток 6 сдвигается вниз до упора, при этом толкатель 10 открывает обратный клапан 1, а отверстия 19 в штоке 6 и отверстия 20 в переводнике совмещаются, обеспечивая поступление жидкое^· ти из внутренней части несущей колонны за обсадные трубы, а из обсадных труб через обратный клапан 16 жидкость поступает в осевой канал 15 и далее в отверстия 12 на несущую колонну. Таким образом осуществляется промывка и цементирование хвостовика.

По окончании цементирования й продавки цементного растора до глубины установки разъединителя, что определяется объемом продавочной жидкости или посадкой продавочной пробки на верхнюю часть штока 6, подача раствора внутрь несущей колонны 5 прекращается. При этом пружина II возвращает толкатель 10 в верхнее положение, который в свою очередь освобождает обратный клапан 1. Клапан 1 под действием собственной пружины и перепада давления за счет разности гидростатических давлений цементного и бурового раствора закрывается. Процесс цементирования на этом прекращается. . '

Предлагаемое устройство позволяет поддерживать хвостовик в подвешенном состоянии или немедленно освобождается от обсадной колонны. В первом случае это может сопровождаться промывкой несущей колонны, если устье оборудовано привентером, С этой целью в затрубье за несущей колонной создается некоторое избыточное давление, достаточное для открытия обратного клапана 17, через который и осуществляется обратная циркуляция промывочной жидкости. Для освобождения от обсадных труб вращают несущую колонну 5 вправо. При этом происходит разворот в неполной левой резьбе переводника 18 и гидравлического пакера 3. После некоторого разворота открываются разгрузочные каналы 19, жидкость изпод пакерного канала выходит в затрубье, уплотнительный элемент паке pa 3 возвращается в транспортное положение .

Дальнейшим вращением вправо производится полный разворот в левой резьбе переводника 2 и гидравлического ₅ пакера и устройство занимает транспортное положение.

Claims (2)

1. (Sk УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТОВИКОВ ОБСАДНЫХ КОЛОНН заливочные отверсти  штока перекрыты подпружиненной втулкой. На чертеже изображено устройство, общий вид. Верхн   часть обсадной колонны оборудуете обратным клапаном 1 и с помощью переводника 2 соедин етс  с гидравлическим пакером 3. Устройство состоит также из разъединител  4, с которым соедин етс  несуща  колонна 5. Внутри разъединител  размещен полы ступенчатый шток 6, закрепленгшй срезными шпильками 7.Шток 6 по поверхност м соприкосновени  уплотн етс  резиновыми кольцами 8 непосредственно с разъединителем 4, его удлиненной ц линдрической частью, и переводником Внутри штока размещаетс  подпружинен на  втулка 9, имеюща  толкатель 10. Втулка удерживаетс  в ..верхнем положенин пружиной 11, Устройство снабже но циркул ционньти радиальными 12 каналами в разъединителе, в полом ступенчатом щтоке - заливочными 13 и цементировочными 1А. Шток 6 имеет также осевой циркул ционный канал 15 Гидравлический пакер 3 снабжен обратным клапаном 1-6, а разъединитель клапаном 17. Переводник 2 соедин етс  с гидравлическим -пакером 3 на левой резьб гидравлический пакер соедин етс  с переводником 18 на неполной левой резьбе, перекрывающей разгрузочный канал 19. В .переводнике 2 выполнены отверсти  20. Устройство работает следуюп1им образом . В транспортном положении, т.е. при спуске хвостовика, при промежуто ной промывке, осуществл емой пр мой циркул цией, взаимное положение элементов устройства таково, как оно оп сано вьш1е, и изображено на чертеже. При этом во врем  промывок шар обрат ного Клапана 1 потоком жидкости отте н етс  вниз, никакого движени  жидкости по отверсти м 12-15 и 19 не пр исходит. Перед цементированием хвостовика или секции обсадной колонны внутрь спусковой колонны сбрасываетс  щар,который,двига сь вниз,перё;Крывает седло подпружиненной, втулки перемеща  ее до упора вниз,после чег открываютс  заливочные отверсти  13 и часть бурового раствора через обра ный клапан 16 нагнетаетс  под уплотнительный элемент гидравлического пакера 3, уплотн   его со стенкой скважины. Цри создании давлени  определенной величины шар перемещает шток 6 вниз. В момент, когда зта нагрузка превышает допустимую, срезаютс  шпильки 7. Подвижной шток 6 сдвигаетс  вниз до упора, при зтом толкатель 10 открывает обратный клапан 1, а отверсти  19 в штоке 6 и отверсти  20 в переводнике совмещаютс , обеспечива  поступление жидкое ти из внутренней части несущей колонны за обсадные трубы, а из обсадных труб через обратный клапан 16 жидкость поступает в осевой канал 15 и далее в отверсти  12 на несущую колонну. Таким образом осуществл етс  промывка и цементирование хвостовика. По окончании цементировани  и продавки цементного растора до глубины установки разъединител , что определ етс  объемом продавочной жидкости или посадкой продавочной пробки на верхнюю часть штока 6, подача раствора внутрь несущей колонны 5 прекращаетс . При этом пружина II возвращает толкатель 10 в верхнее положение, который в свою очередь освобождает обратный клапан 1. Клапан 1 под действием собственной пружины и перепада давлени  за счет разности гидростатических давлений цементного и бурового раствора закрываетс . Процесс цементировани  на зтом прекращаетс .. Предлагаемое устройство позвол ет поддерживать хвостовик в подвешенном состо нии или немедленно освобождаетс  от обсадной колонны. В первом случае зто может сопровождатьс  промывкой несущей колонны, если устье оборудовано привентером. С зтой целью в затрубье за несущей колонной создаетс  некоторое избыточное давление, достаточное дл  открыти  обратного клапана 17, через который и осуществл етс  обратна  циркул ци  промывочной жидкости. Дл  освобождени  от обсадных труб вращают несущую колонну 5 вправо. При этом происходит разворот в неполной левой резьбе переводника 18 и гидравлического пакера 3. После некоторого разворота открываютс  разгрузочные каналы 19, жидкость изпод пакерного канала выходит в затрубье , уплотнительный злемент пакеpa 3 возвращаетс  в транспортное поло жение. Дальнейшим вращением вправо производитс  полный разворот в левой резьбе переводника 2 и гидравлического пакера и устройство занимает транспортное положение. Формула изобретени  Устройство дл  цементировани  хвостовиков обсадных .колонн включающее несущую колонну, корпус хвостовика с цементировочными отверсти ми, пакер гидравлического действи , установленный в верхней части храповика,и полый ступенчатый шток, перекрывающий цементировочные отверсти  хвостовика , отличающёес  тем, что, с целью повгпвени  эффективности работы устройства за счет повышени  надежности срабатывани  пакера и обес печенг.  созножности обратноро цемен- тироваин , устройство снабжено подпружиненной втулкой с радиальными отверсти ми , установленной в нижней части полого ступенчатого атака, который выполнен с радиапьны1« залшвочными и цементировочными отверсти4шн и осевыми каналами сообщающими полость под польш ступенчатым штоком с эаколонным пространством несуцей колонны при нижнем положении щтока,причем цементировочные отверсти  полого ступенчатого йтока и отверсти  подпружиненной втулки совмацены а эаливочные отверсти  штока перекрыты подпружиненной втулкой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 486130, кл. Е 2 В 33/14, .
2. 2.Патент США И 3223159, кл. 166-21, опублик. 1977.