Устройство для обратного цементирования обсадных колонн

 

Изобретение относится к области горной пром-ти и предназначено для сооружения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - расширение технологических возможностей устр-ва. Оно содержит полый корпус (К) 1 с выполненными на его внутренней поверхности верхней и нижней камерами , полую подвижную втулку (ПВ) 2 с верхним а, средним б и нижним в рядами радиальных каналов и фиксаторы верхнего и нижнего ее положения в виде срезных 1нтифтов 7 и 8. В НВ 2 выполнено посадочное седло 4 под бросовьи э, 1емс11Т, снабженное фиксатором 9 промежуточного положения ЦВ 2. В ппжней части К 1 размешен храповой механизм, вьп1Олнен1П)П 1 в виде пружинного кольца 5, установленного в проточке К 1, и кольневьгх проточек на ЦВ 2 в нижней ее части. Против среднего ряда б каналов в ПВ 2 выполнена камера с размещенным в пей nejio- крываюшим элементом (ЦЭ) 3 в виде шара. Он поочередно перекрывает верхнее и нижнее отверстия в камеру. Нлотпость материала ЦЭ 3 меньше плотности промывочной жидкости. Диаметр НЭ 3 меньп1е Г1оло ипы высоты ЦВ 2. Цри передвижении ПВ 2 под действием гпдрав;|ического дав.ченяя и бросового элемента ЦЭ 3. первоначально установленный как обратный для прямой циркуляции жидкости, переводится в положение прямого (для обратной циркуляции). Цосле выполнения обратного цементирования ЦЭ 3 переводится в положение обратного . Б процессе обратного цементирования можно при необходимости осу1цеств. 1ять промывку колонн. 3 ил. / iS (Л со ел -vj сд 4 а:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Счц 4 Е 21 В 33/14

Е Р- Р.1%

1,";, Л

ИЗЛИЬ ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976786/22-03 (22) 18.! 0.85 (46) 07.12.87. Бюл. № 45 (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Г. А. Белоусов и Б. М. Скориков (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1148976,,кл. E 21 В 33/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1129326, кл. Е 21 В 33/13, 1982. (54) УС1 РОГ!СТВО ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к области горной пром-ти и предназначено для сооружения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — расширение технологических возможностей устр-ва. Оно содержи полый корпус (К) 1 с выполненными на его внутренней поверхности верхней и нижней камерами, полую подвижную втулку (ПВ) 2 с верхним а, средним б и нижним в рядами радиальных каналов и фиксаторы верхнего и нижнего ее положения в виде срезных

„„SU„„1357546 А 1 штифтов 7 и 8. В Г1В 2 вы полне)ю il()садочное седло 4 под бросовый эл(м(1гг. снабженное фиксатором 9 промегкуточного положения ПВ ". В нижней части K 1 размещен храповой мсханизм, выполнсlllll III в виде пружинного кольца 5, уст(3 )овлеliНОГО в Il!)0To÷I(ñ К 1, li ко 1ьцсвых и!Н)точек на ПВ 2 в нижней ее части. 11!)()тив среднего ряда б каналов в ПВ 2 вы(к)лнена камера с размещенным в ней пср(крывающим элементом (Г1Э) 3 в виде шара.

Он поочере.шо перекрывает верхнее и нижнее отверстия в камеру. Плотность материала ПЭ 3 меньше плотности промыво IH()I! жидкости. Диаметр ПЭ 3 меныпе половины высоты Г1В 2. При передвижении ПВ 2 под действием гидравлического давления и оросового элемента ПЭ 3. первоначалыю установленный как обратный для прямой циркуляции жидкости, переводится в положение прямого (для обратной (ц(ркуляции) .

После выполнения обратного цемснтирования ПЭ 3 переводится в положение î()ратного. В процессе обратного цементирования можно при необходимости осугце(твлять промывку колонн. 3 ил.

1357546

Изобретение относится к орной промышленности, предназначено для сооружения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при сооружении затрубного пространства способом обратного цементирования.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, исходное положение, как обратный клапан для предотвращения поступления из скважины раствора с флюидом внутрь спускаемой колонны и для осуществления промывки колонны перед цементированием; на фиг. 2 — то же, как прямой клапан для выполнения обратного цементирования; на фиг. 3 — то же, как обратный клапан для предотвращения перетока цементного раствора, а также пластового флюида внутрь колонны и, кроме того, для разгрузки колонны от внутреннего давления.

Устройство включает корпус с выполненными на его внутренней поверхности верхней и нижней камерами полую подвижнук> втулку 2 с верхним, средним и нижним радиальными каналами а, б, в, посадочным седлом под бросовый элемент и расположенный внутри перекрывающий элемент 3 проходного канала полой подвижной втулки, седло 4, соединенное с втулкой на резьбе и зафиксированное относительно корпуса с помощью храповогс механизма, размещенного в нижней части корпуса и выполненного в виде пружинного кольца 5, установленного в проточке корпуса. Верхняя и нижняя камеры корпуса 1 с поверхностью втулки 2 образуют полости r, д. В нижней части корпуса 1 на резьбе установлена проставка 6, в которой предусмотрены фиксаторы верхнего и нижнего положения втулки 2, выполненные в виде срезных штифтсв 7 и 8, а седло снабжено фиксатором 9 промежуточного положения. Между втулкой и седлом установлена прокладка !0. Для герметизации контактируюгцих поверхностей корпуса и втулки установлены резиновые уплотнения 1!

Для выполнения технологических операций используется бросовый чугунный шар 12. На наружной поверхности подвижной втулки 2 в нижней ее части выполнены кольцевыс проT(ки. В полой подвижной втулке выполнеII@ камера 13 против среднего ряда радиальных каналов б. Перекрывающий элемент выполнен в форме шара 3 и установлен с возможностью поочередного перекрытия верхнего и нижнего входного отверстия в камеру, причем плотность материала шара меньше плотности промывочной жидкости, а его диаметр меньше половины высоты камеры подвижной полой втулки 2.

Устройство работает следующим образом.

t0

2Q

Перед спуском в скважину в корпус 1 с ввернутой в него проставкой 6, в которой установлены срезные верхние 7 и нижние 8 штифты, а также пружинное кольцо 5, вставляется втулка 2 в сборе с седлом 4, фиксатором промежуточного положения 9, шаром 3, прокладкой 10, резиновыми уплотнениями 11 до упора с верхними срезными штифтами, при этом разрезное пружинное кольцо 5 защелкивается в углублениях е седла. В таком первоначальном по ложении верхняя кольцевая полость г сов мещается с боковым верхним каналом б и бо ковым нижним каналом в, клапан работает как обратный для прямой циркуляции.

)Кидкость проходит последовательно сверху вниз из верхней части обсадных труб боковой верхний канал б, кольцевую полость г, боковой канал в и далее в ниж. нюю часть обсадных труб.

Перед началом обратного цементирова ния в колонну обсадных труб сбрасывается чугунный шар, который перекрывает центральный канал ж. Создавая давление 3 4 МПа на устье, срезают штифты 7, перемещая втулку 2 с седлом 4 до упора с нижними срезными штифтами 8, при этом разрезное пружинное кольцо, пропустив седло ниже, защелкивается на расчетной вытачке. В HQBolv. положении верхний канал а перемещается вниз и совмещается верхней кольцевой полостью г, канал б опускается вниз верхней полости, канал в опускается в нижнюю кольцевую полость д, клапан работает как прямой для обратной циркуляции.

Жидкость проходит последовательно снизу вверх из нижней части обсадной колонны через канал б, кольцевую полость г, верхний канал а и далее в верхнюю часть обсадной колонны, приподнимая чугунный шар.

По окончании обратного цементирования создают давление 8 — 10 МПа внутри колонны, срезают нижние штифты 8, перемещая втулку с седлом далее вниз до упора штифтов 9 в проставку 6, при этом пружинное кольцо 5 защелкивается на новых передвинутых углублениях. В окончательном Ноложении верхняя кольцевая полость совмещается с верхним пространством обсадной колонны и верхним каналом а, нижняя кольцевая полость д — с каналами б и в, резиновые уплотнения середины втулки — с выступом з -- клапан работает как обратный для прямой циркуляции. При этом жидкость при необходимости может поступать сверху вниз последовательно из верхней части колонны в нижнюю следующим путем: через верхнюю кольцевую полость г, верхний канал а, канал б, кольцевую полость д, канал в. После срезки нижних штифтов и небольшого количества пробной прокачки жидкости сни!

35754б

Формула изобретения

Фиг.2

Составитель Н. Чепига

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 5497/29 Тираж 533 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мают избыточное давление с колонны и проверяют герметичность обратного клапана.

Устройство для обратного цементирования обсадных колонн, включающее полый корпус с выполненными на его внутренней поверхности верхней и нижней камерами, полую подвижную втулку с верхним, средним и нижним рядами радиальных каналов и выполненным в ней посадочным седлом под бросовый элемент, перекрывающий элемент проходного канала полой подвижной втулки, фиксаторы нижнего и верхнего положения полой подвижной втулки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено фиксатором промежуточного положения полой подвижной втулки и храповым механизмом, размещенным в нижней части корпуса и выполненным в виде пружинного кольца, установленного в проточке корпуса, и кольцевых проточек на наружной поверхности полой подвижной втулки в нижней ее части, при этом фиксаторы среднего и верхнего положения полой подвижной втулки-выполнены в виде срезаемых штифтов, в Itoлой подвижной втулке выполнена камера против среднего ряда радиальных каналов с размещенным в нем перекрывающим элементом, выполненным в форме шара и установленным с возможностью поочередного перекрытия верхнего и нижнего входных отверстий в камеру, причем плотность материала шара меньше плотности промывочной жидкости.