Устройство для гидроочистки каверн

 

Изобретение относится к горной промышленности и используется при цементировании обсадных колонн в скважинах, осложненных наличием кавернозных юн Цель изобретения - повышение качества цементирования кавернозного участка ствола скважины Устройство включает корпус 1 со сквозными пазами 2 на его боковой поверхности Внутри корпуса 1 установлена дифференциальная втулка 3 (ДВ) на срез

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 21 В 17/10 33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4452074/03 (22) 29.06.88 (46) 30.04.91. Ьюл, № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В. И. Ванифатьев. А. К. Дудаладов и Ю. 3. Цырин (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 578437, кл. E 21 В 33/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1044767, кл. Е 21 В 17/10, 1981.

„,90„„1645438 д 1 (54) УСТРОЙСТВО Д.)Я ГИДРООЧИСТКИ КАВЕРН (57) Изобретение относится к горной промышленности и используется при цемеHòèровании обсадных колонн в скважинах, осложненных наличием кавернозных зон.

Цель изобретения — повышение качества цементирования кавернозного участка ствола скважины. Устройство включает корпус

1 со сквозными пазами 2 íà его боковой поверхности. Внутри корпуса 1 установлена дифференциальная втулка 3 (3B) на срез1645438

15 ном штифте 4. На наружной поверхности корпуса 1 размещены упругие пластины 8 (Vtl), нижними концами соединенные с

ДВ 3. На нижних концах УП 8 установлены отражатели 9 направления потока.

Над сквозными пазами 2 корпуса 1 установлена верхняя обойма 10, выполненная с кольцевой проточкой 11 на нижнем торце, в которой размещены верхние торцы УП 8.

llротив сквозных пазов 2 установлена с возмож ностью осевого перемещения нижняя обойма 12, жестко соединенная с ДВ 3 и нижними концами УП 8. В верхнем положении ДВ 3 фиксируется с помощью пружинного пальца 14, взаимодействующего с кольцевой проточкой 15 в корпусе 1. На обсадной колонне оно опускается в скваИзобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и мо кет использоваться при цементировании обсадных колонн в скважинах, осложненных наличием каверн.

Цель изобретения повышение качества цемент ировани я каверноз ного участка ствола скважины.

На фиг. l представлен разрез устройства в транспортном положении; на фиг. 2 вид А на фиг, 1; на фиг. 3 положение узлов устройства во время цементирования скважины.

Устройство для гидроочистки каверн включает полый корпус 1 со сквозными пазами 2 на его боковой поверхности, дифференциальную втулку 3, установленную внутри корпуса на срезном штифте 4.

Грезной штифт 4 может быть выполнен с полостью 5, заполненной шариками 6, взаимодействующими с проточкой 7 корпуса

1, а сам срезной штифт 4 выступает вовнутрь дифференциальной втулки 3. Упругие пластины 8 размещены на наружной поверхности корпуса 1 и нижними концами соединены с дифференциальной втулкой 3.

На нижних концах упругих пластин 8 установлены отражатели 9 направления потока. Над сквозными пазами 2 корпуса

1 установлена верхняя обойма О, выполненная с кольцевой проточкой ll на нижнем торце, в которой размещены верхние концы упругих пластин 8. Против сквозных пазов

2 корпуса 1 установлена с возможностью осевого перемещения нижняя обойма 12, жестко соединенная с дифференциальной втулкой 3 и нижними концами упругих пластин 8. Пространство между дифференциальной втулкой 3 и корпусом 1 герметизируется уплотнениями 13, а в вертанем положении дифференциальная втулка 3 мо25

55 жину и ус анавливается против каверны скважины. При прохождении через устройство цементировочной пэобки разрушается срезной штифт 4 и ДВ 3 перемещается вверх, изгиб н УП 8 с отражателями 9.

Тампонажный 1:аствор, ударяясь об отражатели, попадает в зону поверки и вытесняет буровой раствор из застойных зон.

Величина изгиба УП 8, гулируется перепадом давления на ДВ 3. После окончания цементирования в колонне повышают давление и ДВ 3 фиксируется в своем верхнем положении, при этом УП 8 отражателями 9 максимально изогнуты и образуют седиментационную площадку в период ОЗЦ.

3 ил. жет фиксироват ься с помогцью пружинного кольца 14 в проточке 15 корпуса l. Kopuyc имеет радиальные каналы 16, связывающие внешнее пространство с дифференциальной вт ул кой.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускается на обсадной колонне в кавернозный (ствол) интервал скважины. При прохождении в процессе цементирования по колонне трчб и осевомч каналу устройства цементировоч ной пробки, последняя разрушает срезные штифты 4 и шарики 6 выходят из взаимодействия с проточкой 7 корпуса 1. Таким образом, дифференциальная втулка 3, испытывая со стороны полости обсадной колонны большее давление в процессе цементирования, перемещаясь вверх и взаимодействуя с нижней обоймой 12, деформирует (сгибает) упругие пластины 8 с установленными на них отражателями 9 направления потока.

Тампонажный раствор при своем движении в затрубном пространстве скважины в интервале установки устройства изменяет свое направление, отклоняясь в зону каверн, вытесняет из застойных зон буровой раствор.

Величина упругих пластин обеспечивается разницей внутриколонного и заколонного давлений в интервале установки устройства при цементировании скважины и регулируется скоростью закачивания раствора и величиной дифференциального эффекта втулки 3.

В случае эксцентричного расположения устройства в скважине нормальное перемегцение нижней обоймы 12 под действием дифференциальной втулки 3 обеспечивается за счет радиального перемещения (проскальзывания) торцового участка незамещенного конца упругой пластины 8. Ради1645438 альное перемещение происходит у защемленных планок, т.е. имеющих меньшее расстояние до стенки скважины.

После окончания процесса цементирования и посадки цементировочной пробки на стоп-кольцо поднимают давление в цементировочной головке до 5 — 6 МПа. Дифференциальная втулка 3 под действием избыточного давления поднимается, максимально деформируя упругие пластинки 8, и фиксируется в верхнем положении. Максимально деформированные пластинки 8 отражателями 9 направления потока образуют сед ментационную площадку для тампонажного раствора в период времени 03 .

Фор,кули изобретения

Устройство для гидроочистки каверн, включающее полый корпус со сквозными пазами и радиальными отверстиями на боковой поверхности, дифференциальн ю втулку, установленную внутри корп са на срезном штифте, и упругие пластины, размещенные на наружной поверхности корпуса и соединенные нижними концами с дифференциальной втулкой, отлu«игоu<еегя тем, что, с целью повышения качества цементирования кавернозного участка ствола скважины, оно снабжено отражателями направления потока, установленными на нижних концах упругих пластин, верхней и нижней обоймами, размещенными на наружной поверхности корпуса соответственно выше и против сквозных каналов корпуса. при этом нижняя обойма жестко соединена с дифференциальной втулкой и нижними концами упругих пластин и установлена с возможностью осевого перемегцеггия, а верхняя обойма выполнена с кольцевой проточкой на ниж нем торце, в которой размещены верхние концы упругиx пластин.!

645438

Составитель Н. Чепига

Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 1328 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101