Головка цементировочная

 

ГОЛОВКА ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ, включающая полый корпус с боковыми отводами , крышку, разделительную пробку с манжетами, стопор разделительной пробки и перепускной узел, выполненный в виде продольных каналов , образованных между корпусом и манжетами пробки, деформированными основным продольным стержнем, закрепленным на внутренней поверхности корпуса, отличающаяся тем, что, с цепью повьшения надежности в работе путем снижения натяга манжет пробки в корпусе, она снабжена дополнительным стержнем, закрепленным внутри корпуса паралI лельно основному стержню, а расстояние между основным и дополнительным (Л стержнями находится в пределах от О,1 до 2,0 диаметров стержней. 00 0) ч 00 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) SU (51)4 2 В 33 05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

) : ..-1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ГОЛОВКА ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ, включающая полый корпус с боковыми (21) 3750088/22-03 (22) 20.04.84 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) В.В. Еременко, M.Ï. Мразевский, Э.В. Коган, В.M. Гагин, А.В. Денис- . кин и М.Ф. Луканин (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.245.7(088.8) (56) Абдулов И.А. Разобщение пластов при бурении скважин. — M.: Гостоптехиздат, 1952, с. 190-191, Патент У 2870842, кл, 166-70, опублик. 1959. отводами, крышку, разделительную пробку с манжетами, стопор разделительной пробки и перепускной узел, выполненный в виде продольных каналов, образованных между корпусом и манжетами пробки, деформированными основным продольным стержнем, закрепленным на внутренней поверхности корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем снижения натяга манжет пробки в корпусе, она снабжена дополнительным стержнем, закрепленным внутри корпуса параллельно основному стержню, а расстояние между основным и дополнительным стержнями находится в пределах от

О, 1 до 2,0 диаметров стержней.

1186784

Изобретение относится к горной промышленности,а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн. 5

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет снижения натяга манжет пробки в корпусе.

На фиг. 1 изображена цементировочная головка, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Цементировочная головка содержит полый корпус 1 с боковыми отводами

2 и 3, крышку 4, разделительную I5 пробку 5, стопор пробки, выполненный, например, в виде винта 6, и перепускной узел для гидравлической связи между над- и подпробочным пространством, выполненный в виде основ 20 ного и дополнительного стержней 7 и 8, закрепленных на внутренней поверхности корпуса, так что их концы выступают выше и ниже манжет разделительной пробки. В контакте между 25 манжетами пробки и стержнями образуются переточные каналы 9 и 10.

Цементировочная головка работает следующим образом.

Головку соединяют нижним резьбовым концом ее корпуса 1 и с верхней трубой обсадной колонны. Ввинчивают стопор 6 внутрь корпуса до отказа.

Затем вставляют в корпус разделительную пробку 5 до стопора 6. При этом 35 манжеты пробки отжимаются от стенки корпуса парой основного и дополнитель ного стержней 7 и 8 (фиг. 2) . Далее на корпус навинчивают крышку 4, подсоединяют к боковым отводам 2 и 3 @ линии от цементировочньгх агрегатов и приступают к цементированию. Сначала закачивают в колонну цементный раствор через отвод 2, под пробку.

При этом давление под пробкой изменя- ется от наибольшего начального до нуля, так как столб цементного раствора, увеличиваясь по высоте, перемещается вниз под действием собственного веса. Поскольку посредством переточных каналов 9 и 10 обеспечена постоянная гидравлическая связь между над- и подпробочным пространством, давление над пробкой всегда равно цавлению под ней.

По окончании закачки цементного раствора вывинчивают винтовой стопор 6 и эакачивают в головку через отвод 3 продавочную.жидкость, которая продавливает пробку из головки в колонну и вытесняет таким образом цементный раствор из колонны в затрубное пространство. Повышение давления на устье в момент посадки разделительной пробки на установленное в нижней части колонны упорное кольцо "стоп" свидетельствует об окончании операции продавливания и процесса цементирования в целом.

Таким образом, исполнение в конст" рукции головки перепускного узла в виде пары вертикальных основного и до полнительного стержней вместо одного обеспечивает образование дополнительного переточного канала 10, имеющего близкую к прямоугольной форму и большие размеры сечения при меньших поперечных размерах стержня (4-6 мм вместо 12-14) .

Выбранное соотношение зазора между стержнями и их диаметрами (0,22,0) обосновывается следующими аргументами.

Для того, чтобы сопротивление за рядки пробки в головку при использовании перепускного канала в виде пары стержней было меньше; чем при исполнении канала с помощью одинарного

I стержня диаметром D необходимо, чтобы диаметр стержней в паре (d) был уменьшен на 25 и более„т.е. нужно выполнить соотношение d=0,75 D

Практически достаточные результаты получают при d=(0, 65-0, 7)Р. Однако . при этом, если стержни в паре расположены без зазора, сечение перепускного канала получается меньше, чем в известном устройстве. Следует учитывать следующие соотношения сечений каналов в известном F и предложенном устройствах Гг.

F =D — — D =Π21D

У

F =2дг -2 = О, 43 йг =О, 185 Р

1цг

Для повышения надежности работы перепускного канала необходимо обеспечивать соотношение F > Г., что достигается за счет зазора между стержнями в паре. Уже при зазоре

0,1 d

F, =0,28 D > F) = 0,215 D

7g

Фиг.2

Составитель Н. Чепига

Редактор К. Пушненкова Техред JI.Мартяшова Корректор В. Бутяга

Заказ 6518/35 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Рау пская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1

Чтобы этот эффект проявлялся заметнее, ограничивают нижний предел зазора между стержнями значением

0,2 d.

Верхний предел зазора определяется условиями, при которых прогиб резиновых манжет между стержнями за счет упругих сил приближается по величине к диаметру стержня. При дальнейшем увеличении зазора манжета касается корпуса между стержнями и эффект парного расположения стержней

186784 4 пропадает, так как каждый из стержней работает сам по себе.

Прогиб манжет между стержнями saвисит не только от зазора, но и от целого ряда факторов: предварительного натяга манжет в корпусе, формы и размеров манжет, упругих свойств материала, из которого они изготовлены. Установлено, что увеличивать

1б зазор более, чем до 2,0 нецелесообразно,так какутрачивается положительный эффект, в частности повышение надежности работы перепускногоустройства.