Обратный клапан для цементирования обсадных колонн

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для цементирования обсадных колонн обратным способом. Цель - повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования В корпусе (К) 1 на его внутренней поверхности размещены ребра 2, образующие канал 3. Внутри К1 с возможностью осевого перемещения установлен запорный элемен г (Э) с положительной плавучестью в цементном растворе. В верхней части К1 О ел чэ о ю о Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Н5 Е 21 В 33/14, 34!06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4441717/03 (22) 12.05.88 (46) 30.06,91. Бюл. М 24 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) P. А. Абдулзаде, 3. И; Шевчук, Л. В.

Чорненька и Э. К Сулейманов (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1574794,,кл. Е 21 В 33/14, 29,03,88, Авторское свидетельство СССР

N 609872, кл. Е 21 В 33/14; 1976. !

„„ Ж„„1659629 А1 (54) ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для цементирования обсадных колонн обратным способом. Цель — повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования. В корпусе (К) 1 на его внутренней поверхности размещены ребра 2, образующие канал 3. Внутри К1 с возможностью осевого перемещения установлен запорный элемент (3) с положительной плавучестью в цементном растворе. В верхней части К1

1659629 размещено посадочное седло 5 под Э 4, а в нижней части К 1 — обтекатель 6 из диамагнитного материала. B полости 7 обтекателя

6 с возможностью вращения установлен нижний магнит 8, С нижним торцом Э. 4 жестко соединен верхний магнит 9. Под обтекателем 6 установлен магнитный стержень (МС) 10 с возможностью осевого перемещения и связан гибкой тягой 11 с магнитом 8. В верхнем положении МС 10 гибкая тяга. соединена с верхним торцом магнита 8, а близлежащие торцы магнитов 8 и 9 имеют разноименные полюса, В момент закачивания цементного раствора Э 4 находится s нижнем положении и не препятствуИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и используется при цементировании обсадных колонн обратным способом.

Цель изобретения — повышение надежности получения сигнала об окончании цементирования, На фиг. 1 представлен обратный клапан в момент закачивания раствора, на фиг. 2— положение частей клапана после окончания процесса цементирования.

Обратный клапан для цементирования обсадных колонн вклк>чает полый корпус 1 с размещенными на его внутренней поверхности ребрами 2, образующими каналы 3, запорный элемент 4, установленный с возможностью осевого перемещения и обладающий положительной плавучестью в цементном растворе, посадочное седло 5 под запорный элемент 4 и обтекатель 6, установленный в нижней части корпуса 1.

Обтекатель 6 выполнен из диамагнитного материала и имеет полость 7, в которой с воэможностью вращения установлен нижний магнит 8. Верхний магнит 9 жестко соединен с нижним торцом запорного элемента 4, Магнитный стержень 10 размещен под обтекателем 6 и имеет возможность осевого перемещения, причем в верхнем положении магнитного стержня 10 гибкая тяга 11 соединена с последним и с верхним торцом нижне о магнита 8, а близ.лежащие торцы нижнего 8 и верхнего 9 магнитов имеют разноименные полюса.

Устройство работает следующим образом.

При цементировании обратным способом обратный клапан присоединяют к низу обсадной. колонны и спускают в скважину, Восстанавливают обратную циркуляцию бу5

40 ет циркуляции жидкости за счет притязания между разноименными полюсами магнитов

8 и 9 и отрицательной плавучести Э 4 в буровом растворе. При достижении ферромагнитным порошком МС 10 порошок накапливается на MC 10, увеличивая его массу, Опускаясь вниз, MC 10 поворачивает на 180 магнит 8, Между магнитами 8 и

9 возникает отталкивающая сила, а Э 4 поднимается вверх за счет положительной плавучести в цементном растворе. Садясь на посадочное седло 5, Э 4 прекращает циркуляцию. Рост давления .свидетельствует об окончании процесса цементирования. 2 ил, рового раствора. Так как плотность запорного элемента 4 больше плотности бурового раствора, то он находится в нижнем положении на обтекателе 6. Благодаря тому, что верхний 9 и нижний 8 магниты обращены друг к другу разноименными полюсами, запорный элемент 4 прочно удерживается в нижнем положении и трение движущегося раствора не сможет его поднять вверх.

После подготовительных работ в зако- лонное пространство начинают закачивать цементный раствор, B первую порцию которого добавлен ферромагнитный порошок

12, При заполнении эаколонного пространства цементным раствором его первая порция перетекает в обсадную колонну и достигает магнитного стержня 10. Магнитные силы притягивают к себе ферромагнитный порошок и он оседает на магнитном стержне 10, Вес магнитного стержня 10 в результате этого увеличивается и преобладает над силой притяжения магнитов 8 и 9.

Поэтому нижний магнит 8 поворачивается на оси на 180 и магнитный стержень 10 перемещается вниз. Нижний магнит 8 в этом случае обращен к верхнему магниту 9 одноименным полюсом. Запорный элемент 4 освобождается, отталкивающая сила магнитов 8 и 9,а также то, что запорный элемент 4 обладает положительной плавучестью в цементном растворе, способствует движению его вверх до посадки на седло 5 (фиг. 2). Таким образом, циркуляционная система закрывается, давление в ней увеличивается, что является сигналом об окончании процесса обратного цементировения скважины, Формула изобретения

Обратный клапан для цементирования обсадных колонн, включающий полый кор1659629

Фиг. 2

Составитель Н.Чепига

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Ю.Середа

Корректор О, Кравцова

Заказ- 1828 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 пус с размещенными на его внутренней поверхности ребрами, образующими циркуляционные каналы, запорный элемент, установленный с возможностью осевого перемещения и обладающий положительной 5 плавучестью в цементном растворе, посадочное седло под запорный элемент и обтекатель, установленный в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности получения 10 сигнала об окончании цементирования, он снабжен верхним магнитом, жестко соединенным с нижним торцом запорного элемента, нижним магнитом, магнитным стержнем и гибкой тягой, при этом обтекатель выполнен из диамагнитного материала и имеет полость, в которой с возможностью вращения установлен нижний магнит, магнитный стержень размещен под обтекателем и установлен с возможностью осевого перемещения, причем в верхнем положении магнитного стержня гибкая тяга соединена с последним и с верхним торцом нижнего магнита, а близлежащие торцы верхнего и нижнего магнитов имеют разноименные полюса.