Клапан для обратного цементирования скважин

 

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при цементировании скважин обратным способом. Цель изобретения - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования. Устройство включает корпус 1, внутри которого установлена перегородка (П) 2 с выполненным в ней осевым каналом 3. Внутри осевого канала 3 размещен запорный элемент (ЗЭ) 4. Под П 2 установлен магнитный стержень 7, жестко соединенный посредством диамагнитного стержня 8 с ЗЭ 4. В П 2 выполнен диаметральный канал 9, гидравлически соединенный каналами 10 и 11 с пространствами над и под П 2. В нижней части пересечения каналов 9 и 3 выполнено посадочное седло 6 под ЗЭ 4, имеющий форму цилиндра с конической поверхностью 5 в нижней части. Площадь боковой поверхности ЗЭ 4 больше площади диаметрального канала 9, а запорный элемент, магнитный и диаметральный стержни обладают положительной плавучестью. Клапан устанавливают в нижней части обсадной колонны, после чего в затрубное пространство закачивают цементный раствор. В первую порцию цементного раствора вводят ферромагнитный материал. При достижении ферромагнитным материалом магнитного стержня 7 он притягивается к нему. Вес магнитного стержня 7 увеличивается и он перемещается вниз, перемещая за собой ЗЭ 4. После посадки ЗЭ 4 на посадочное седло 6 происходит перекрытие диаметрального канала 9, что ведет к увеличению давления в циркуляционной системе. Повышенное давление в циркуляционной системе является сигналом об окончании цементирования. Регулируя суммарную плотность ЗЭ 4, магнитного и диамагнитного стержня, а также длину магнитного стержня и количество ферромагнитного материала можно достичь как мгновенного перекрытия диаметрального канала, так и создания в обсадной колонне цементного стакана заданной высоты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 B 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4398687/23-03 (22) 29.03.88 (46) 30.06..90. Ьюл. и 24 (71) Ивано-франковский институт нефти и газа (72) P.À. Абдулзаде, 3.И. Шевчук, Л.В. 4орненька и Э.H. Сулейманов (53) 622.245.4(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

И 907224, кл. Е 21 В 33/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 609872, кл. E 21 В 33/14, 1976.

„„Я0„„15747

2 (54) КЛАПАН ДЛЯ ОБРАТНОГО ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при цементировании скважин обратным способом. Цель - повышение надежности получения сигнала о6 окончании ценентирования. Устройство включает корпус

1, внутри которого установлена перегородка (П) 2 с выполненным в ней осевым каналом 3. Внутри осевого ка1)74794 нала 3 размещен запорный элемент (ЗЭ) .

4. Под П 2 установлен магнитный стержень 7, жестко соединенный посредством диамагнитного стержня 8 с ЗЭ 4.

В П 2 выполнен диаметральный канал 9, гидравлически соединенный каналами

10 и 11 с пространствами над и под

П 2. В ни>пней части пересечения каналов 9 и 3 выполнено посадочное сед- 1О ло 6 под ЗЭ 4, имеющий форму цилиндра с конической поверхностью 5 в нижней части. Площадь боковой поверхности

ЗЭ 4 больше площади диаметрального канала 9, а запорный элемент, маг" нитный и диаметральный стержни обладают положительной плавучестью, Клапан устанавливают в нижней части обсадной колонны, после чего в затрубное пространство закачивают це" 2О ментный раствор. В первую порцию цементного раствора вводят ферромагнитный материал. При достижении ферромагнитным материалом магнитного стержня 7 он притягивается к нему. Вес магнитного стержня 7 увеличивается и. он перемещается вниз, перемещая за собой ЗЭ 4. После посадки ЗЭ 4 на посадочное седло 6 происходит перекрытие диаметрального канала 9, что ведет к увеличению давления в циркуляционной системе. Повышенное давление в циркуляционной системе является сигналом об окончании цементирования. Регулируя суммарную плотностью ЗЭ 4, магнитного и диамагнитного стержня, а также длину магнитного стержня и количество ферромагнитного материала можно достичь как мгновенного перекрытия диаметрального канала, так и создания в обсадной ко" донке цементного стакана заданной высоты. 2 ил, Изобретение относится к горной npo" мышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементирозании скважин обратным способом.

Цель изобретения - повышение надежности получения сигнала об оконча" нии цементлроаания. 35

На фиг. 1 представлен предлагаемый клапан для обратного цементирования скаа>нин в исходном положении; на фиг. 2 — положение частей клапана после окончания цементирования. 40

Клапан для обратного цементирования включает полый корпус 1 перегородку 2, установленную внутри корпу« са 1 и выполненную с осевым каналом

3, запорный элемент 4, размещенный а осевом канале 3 и выполненный в виде цилиндра с конической поверх" ность>о 5 под посадочное седло 6, выполненное в осевом канале 3 перегородки 2, магнитный стержень 7, размещенный под перегородкой 2,.и диамагнитнь>й стержень 8, жестко соединяющий запорный элемент 4 с магнитным стержнем 7. Перегородка 2 выполнена с диаметральным каналом 9 гидраалически соединенным каналами 10 и 11 с пространствами над и под перегородкой 2. Посадочное седло 6 выполнено в нижней части пересечения осевого 3 и диаметрального 9 каналов, причем площадь боковой поверхности запорного элемента 4 больше плоцади диаметраль" ного канала 9, а запорный элемент, магнитный,и диамагнитный стержни обладают положительной, плавучестью.

Устройство работает следующим образом.

Клапан соединяют с нижним концом обсадной колонны и. опускают в скважину. После подготовительных работ в заколонное пространство начинают закачивать цементный раствор, в первую порцию которого добавлен порошок или мелкие стружки ферромагнитного металла 12. При достижении первой порции цементного раствора магнитнь1й стержень 7 притягивает ферромагнитный порошок и частицы металла к себе и все они оседают на магнитном стержне 7. Вес системы запорный эле" мент 4 - магнитный стержень 7 увеличивается и запорный элемент 4 перемещается вниз. Его конусная часть заходит в посадочное седло 6, диаметральный канал перекрывается, и связь между полостями под и над перегородкой 2 прерывается. Давление в циркуляционной системе увеличивается, что является сигналом об окончании процесса цементирования скважины. у

У

Составитель Н. Чепига

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор N. Муска Заказ 17бб Тираж 474 Подписное

ИП4ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 157479

Регулируя суммарную плотность запорного элемента 4, магнитного и диамагнитного стержней, а также длину и магнитные свойства магнитного стержня и количество вводимого в первую порцию цементного раствора Ферромагнитного порошка, можно достичь мгновенного закрытия клапана или получить возможность прохода некоторого количества цементного раствора в обсадную колонну и таким образом получить цементный стакан определенной высоты.

Формула изобретения

Клапан для обратного цементирования скважин, включающий полый. корпус, перегородку, установленную внутри

- корпуса и выполйенную с осевым ка налом, запорный элемент, размещенный в осевом канале и выполненный в виде цилиндра с конической поверхностью

4 6 под посадочное седло, выполненное в осевом канАле перегородки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с це" лью повышения надежности получения сигнала об окончании цементирования, он снабжен магнитным стержнем, размещенным под перегородкой и диамагнитным стержнем, жестко соединяющим запорный элемент с магнитным стержнем, при этом перегородка выполнена с диаметральным каналом, гидравлически соединенным с пространством над и под пробкой, а посадочное седло выполнено в нижней части пересечения осевого и диаметрального каналов, причем площадь боковой поверхности запорного элемента больше площади диаметрального канала, а запорный элемент, магнитный и диамагнитный стержни обладают положительной пла.вучестью.