Цементировочная нижняя пробка

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для разделения жидкостей в обсадных колоннах в процессе их цементирования. Цель изобретения,-.повышение надежности процесса цементирования . Пробка содержит полый трубчатый корпус 1 с центральным проходным каналом (К) 2. На корпусе 1 закреплены эластичные манжеты 3, а в К 2 - диафрагма (Д) 4. На верхней плоскости Д 4 в К 2 выполнены диаметральные клиновидные риски (Р) в количестве, не менее трех. Боковые поверхности Р имеют закругленную форму с радиусом не меньшим , чем радиус К 2. Глубина Р уменьшается от глубины h на периферии Д 4 до Ьц в ее центре и определяется по формуле 0.365t + + 0,635пц h 0.34t + 0,66hq, где t - толщина Д 4. Пробку продавливают по обсадной колонне до упорного кольца. Под действием давления Д 4 разрушается по всей длине Р с одновременным изгибом образующихся секторов к периферии Д 4. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В ЗЗ/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Фю

=Э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710995/03 (22) 11.04.89 (46) 15.10.91. Бюл, hh 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) А,И.Вдовенко, В.В.Еременко, А.А.Абрамов и З.Ш.Ахмадишин (53) 622.245.42(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1528897, кл. Е 21 В 33/16, 1988.

Булатов А.И, и др. Совершенствованиегидравлических методов цементирования скважин. М.: Недра. 1978, с. 154. (54) ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ НИЖНЯЯ ПРОБ КА (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для разделения жидкостей в обсадных колоннах в процессе их цементирования. Цель изобретения —,повы„„533 „„1684483 А1 шение надежности процесса цементирования. Пробка содержит полый трубчатый корпус 1 с центральным проходным каналом (К)

2. На корпусе 1 закреплены эластичные манжеты 3, а в К 2 — диафрагма (Д) 4. На верхней плоскости Д 4 в К 2 выполнены диаметральные клиновидные риски (P) в количестве, не менее трех. Боковые поверхности P имеют закругленную форму с радиусом не меньшим, чем радиус К 2. Глубина Р уменьшается от глубины h на периферии Д 4 до йц в ее центре и определяется по формуле 0,365t+

+0,635пц > h >0.34t+ 0.66пц, гдет-толщина Д 4. Пробку продавливают по обсадной колонне до упорного кольца. Под действием давления Д 4 разрушается по всей длине

Р с одновременным изгибом образующихся секторов к периферии Д 4. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.

1684483

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для разделения жидкостей в обсадных колоннах в процессе их цементирования, Целью изобретения является повышение надежности процесса цементирования.

На фиг. 1 схематически представлена пробка, разрез; на фиг. 2 — диафрагма с рисками, вид сверху; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — диафрагма, разрез по риске.

Нижняя цементировочная пробка устроена следующим образом.

На полом трубчатом металлическом корпусе 1 с центральным проходным каналом 2 закреплены, например посажены с натягом в проточки корпуса,.эластичные (обычно резиновые) манжеты 3. В полости корпуса 1 размещена тарированная металлическая диафрагма 4, как правило зажимаемая жестко и герметично с помощью нажимной гайки 5, взаимодействующей своим торцом 6 с периферийным поясом 7 диафрагмы (фиг. 4). На верхней плоскости диафрагмы внутри периферийного пояса, по которому она закреплена в корпусе, т,е. в полости последнего, нанесены накаткой или штамповкой диаметральные риски 8, в количестве не менее трех (фиг. 2). Сечение рисок имеет клиновидную форму (фиг. 3) с боковыми закругленными поверхностями 9, Глубина рисок монотонно убывает от глубины h на периферии при наибольшем удалении от центра диафрагмы до Ьц в ее центре, Радиус закругления поверхностей 9 рисок выполняется не меньшим, чем радиус полости корпуса, а их глубина определяется по формуле

0,365 t + 0,635 hu «h «0,34 t + 0,66 hu где t — толщина диафрагмы.

Пробка работает следующим образом.

Пробку в собранном виде заряжают в обсадную колонну и продавливают до посадки на упорное кольцо "Стоп" потоком буферной жидкости или тампонажного раствора, В момент остановки пробки на кольце "Стоп" возникает повышенный перепад давления, действующий сверху на всю поверхность диафрагмы. Равномерно распределенная нагрузка вызывает разрушение

5 диафрагмы одновременно по всей длине рисок с одновременным изгибом образующихся секторов к периферии. При числе секторов 6 и более каждый сектор представляет собой балку равного сопротивления с

10 шириной (по хорде) в заделанном конце равной или меньшей длины ее консоли (т.е, радиуса), Наибольшее значение мгновенно прикладываемого изгибающего момента возникает именно в заделке и вызывает из15 гиб лепестка по хорде. Поскольку напряжения изгиба многократно превышают напряжения на срез, исключается опасность отрыва от диафрагмы осколков с острыми кромками и, как следствие, 20 исключается опасность нарушения уплотнений клапанов, повышается надежность процесса цементирования в целом.

Формула изобретения

1, Цементировочная нижняя пробка, 25 включающая полый трубчатый корпус с закрепленной в нем разрушаемой диафрагмой и эластичными манжетами на наружной поверхности, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности процесса

30 цементирования, на верхней плоскости диафрагмы в полости корпуса выполнены диаметральные клиновидные риски с боковыми закругленными поверхностями, радиус которых не меньше радиуса полости корпуса, 35 при этом глубина рисок выполнена увеличивающейся от центра и определяется по формуле

0,365 t + 0,635Ьц = Ь «0,34 t + 0,66 h„, 40 где t — толщина диафрагмы, м;

h — глубина риски на наибольшем удалении от центра диафрагмы, м;

Ьц — глубина риски в центре диафрагмы, м.

45 2. Пробка по и, 1, отличающаяся тем. что количество рисок не менее трех.

1684483

Составитель А.Кондратенков

Техред М. Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор С.Лисина

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

Заказ 3493 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нао.. 4/5