Устройство для цементирования обсадных колонн

 

Использование: при цементировании обсадных колонн для повышения эффективности цементирования путем активации. прокачиваемого раствора поличастотными колебаниями внутри обсадной колонны и в затрубном пространстве. Сущность изобретения: устройство включает цементировочную пробку 2, в которой размещен механизм возбуждения колебаний, состоящий из кулачков-прерывателей 3, образующих вихревую камеру 4, и пружины 5. В цементировочной пробке выполнены центральный канал 7, радиальные отверстия 8 и Пазы 9, образующие боковые каналы. В нижней части пробки выполнено сопло-излучатель 10. При прохождении жидкости через вихревую камеру генерируются акустические колебания, приводятся в движение кулачки. В сопле-излучателе .10 происходит наложение акустических колебаний и низкочастотных импульсов через радиальные отверстия 8. Происходит чередование ударного и кратковременного акустического еоздействия. 1 ил. СО с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (II) (я)5 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ .1 .:. "... 2 (21) 4915995//03 прокачиваемого раствора поличастотными (22) 05,03.91 колебаниями внутри обсадной колонны и в (46) 2),03,93. Бюл. № 11 . " - затрубном пространстве. Сущность изобре(71) Башкирский государственный научйо- - тения, устройство включает цементировоч. исследовательский и проектный институт ную пробку 2, в которой размещен нефтяной промышленности " механизм возбуждения колебаний, состоя(72) И,Ф.Афридонов, А.Ш.Янтурин, P.Ø,Ðà- . щий из кулачков-прерывателей 3, образуюхимкулов и P.Т.Асфандияров " щих вихревую камеру 4, и пружины 5. В (73) Башкирский государственный научно- цементировочной пробке выполнены цент. исследовательский и проектный институт . ральный канал 7, радиальные отверстия 8 и нефтяной промышленности .: . (1азы 9, образующие боковые каналы. В (56) Авторское свидетельство СССР ..., ....:.. нижней части пробки выполнено сопло-изN. 723104, кл. Е 21 В 33/16, 1980. ",: -: лучатель 10. При прохождении жидкости че Авторское свидетельство СССР,": .:,.:. рез вихревую камеру генерируются

¹ 1086124, кл, Е 21 В 33/14, 1984.. -:. акустические колебания, приводятся в движение кулачки. В сопле-излучателе 10 про(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВА- исходитналожениеакустических колебаний

НИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ..: . - инизкочастотныхимпульсовчерезрадиаль(57) Использование, при цементировании ные отверстия 8. Происходит чередование обсадных колонн для повышения зффектив- .: ударного и кратковременного акустическоности цементирования путем активацйи, го воздействия, 1 ил.

Од

1804550

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании обсадныхх колонн в скважине.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем активации прокачиваемого раствора поличастотными колебаниями внутри обсадной колонны.и в затрубном пространстве.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство, установленное в обсадной колонне 1, включает в себя цементировочную пробку 2, в которой размещен механизм возбуждения колебаний, состоящий из кулачков-прерывателей 3, образующих вихревую камеру 4 и пружины 5. Кулачки 3 установлены с возможностью взаимодействия со стенками обсадной трубы 1 по направляющей втулке б, размещенной в цементировочной пробке 2. В цементировочной пробке выполнены центральный канал 7, радиальные отверстия 8 и пазы 9, образующие со стенкой трубы боковые ка. налы для прохода прокачиваемого раствора в момент сжатия кулачков. В нижней части цементировочной пробки 2 выполнено сопла-излучатель 10, с которым сообщаются центральный канал 7 и радиальные отверстия 8.

Устройство работает-следующим образом.

После спуска обсадной колонны устройство устанавливается внутри колонны 1 без какой-либо фиксации. При промывке раствора или закачке буферной жидкости жидкость, проходя по центральному гидравлическому каналу 7 через вихревую камеру 4, генерирует акустические колебания, которые передаются проходящей жидкости, поступающей в сопло -излучатель 10, а также по кулачкам 3 обсадной колонне 1.

При повышении давления повышается скорость истечения жидкости и подпружиненные кулачки 3 сжимаются, при этом через пазы 9 и отверстия 8 в сопло-излучатель 10 проходит порция жидкости. Таким образом в сопле-излучателе 10 происходит наложение акустических колебаний с центрэльнога канала 7 и низкочастотных импульсов с радиальных отверстий 8 с последующим распространением уже поличастотных колебаний по прокачиваемой жидкости.

55 ковые каналы, гидравлический канал с соплом-излучателем размещенной ниже, последнего и радиальные отверстия в нижней части гидравлического, канала, связываю .цие пазы с соплом-излучателем.

При прохождении жидкости по пазам 9 и отверстиям 8 сила трения между пробкой 2 и обсадной колонной 1 уменьшается и пробка страгивается с места. Кулачки 3, сжимаясь, уменьшают объем вихревой камеры 4 и сечение центрального канала 7. Под действием сжатой пружины 5 и гидравлических сил в центральном канале 7 кулачки 3 возвращаются в первоначальное положение (фиг.t), прерывая поток жидкости s радиальных отверстиях 8 с одновременным ударным воздействием на стенку обсадной . колонны 1 и кратковременной остановкой.

Таким образом в обсадной колонне проис"5 ходит чередование ударного и кратковременного акустического воздействия.

В дальнейшем цикл повторяется снова, устройство движется в импульсном режиме, Дойдя до стоп-кольца, оно останавливается, 20 продолжая генерировать поличастотные колебания до получения сигнала "Стоп", т.е, до окончания процесса цементирования, Таким образом, предлагаемое устройство за счет генерирования как низкочастотных так и высокочастотных колебаний повышает качества и физико-реологические свойства прокачиваемого раствора, возбу>кдает в обсадной колонне и в затрубном пространстве за ней поличастотные колебания

30 и как следствие позволяет повысить качество цементирования и увеличить срок эксплуатации скважины.

Формула изобретения

Устройство для цементирования обсад35 ных колонн включающее цементировочную пробку, связанную с механизмом возбуждения колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что; с целью повышения эффективности в работе устройства путем активации прока40 чиваемой жидкости поличастотными колебаниями, механизм возбуждения колебаний размещен в цементировочной пробке и выполнен в виде подпру>киненных кулачковпрерывателей, образующих вихревую

45 камеру и установленных с возможностью взаимодействия с внутренней стенкой обсадной колонны, при этом в цементировочной пробке выполнены пазы, образующие с внутренней стенкой обсадной колонны бо1804550

Корректор: Л.Ливринц

Составитель

Техред М.Моргентал

Редактор

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

Заказ 1074 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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