Разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к разъединительным устройствам, применяемым при цементировании хвостовиков в вертикальных, наклонных, а также горизонтальных скважинах, и направлено на упрощение конструкции и улучшение технологии цементирования хвостовиков. Разъединительное устройство содержит муфту с внутренней конической резьбой и ниппель с наружной конической резьбой. В муфте и ниппеле выполнены сквозные совмещенные пазы, в которых с натягом установлены стопоры, соединяющие муфту с ниппелем. Пазы муфты с внутренней стороны снабжены разрушаемыми крышками, а пазы ниппеля с наружной стороны - центраторами с выполненными в них карманами для стопоров. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к строительству и ремонту скважин, в частности к разъединительным устройствам, применяемым при цементировании хвостовиков в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах.

Известно разъединительное устройство, содержащее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса, шариковый стопор, размещенный в соответствующих гнездах корпусов, переводник, фиксаторы и т.д. [1] Недостатком данного устройства является сложность конструкции, заключающаяся в наличии таких деталей и узлов, как воронка, несколько переводников, клапанный узел, перекрывающий проходной канал корпуса, а также перфорированная перегородка, установленная в проходном канале корпусов. Кроме того, клапанный узел и перегородка препятствуют прохождению продавочной пробки при завершающей стадии цементирования.

Известно разъединительное устройство, содержащее муфту и ниппель, соединенные стопором, размещенным в сквозном совмещенном пазу ниппеля и муфты [2] Указанное устройство наиболее близко к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату и может быть принято в качестве прототипа.

Известное устройство также сложно по конструкции из-за в наличия подпружиненного фиксатора, привода расфиксации, связанного с токоподводом, требующего для его работы источника тока, отвинчивания ниппеля от муфты левым вращением, а также выталкивания стопора в полость муфты тоже левым вращением, что зачастую не удается из-за прихвата колонны труб цементным раствором, находящимся выше хвостовика.

Кроме того, выступающая часть хвостовой части муфты в проходной канал препятствует прохождению продавочной пробки.

Целью изобретения является устранение вышеприведенных недостатков.

Поставленная цель достигается предлагаемым устройством, включающим муфту и ниппель, соединенные стопором, размещенным в сквозном совмещенном пазу ниппеля и муфты. Новым является то, что пазы муфты с внутренней стороны снабжены разрушаемыми крышками, а пазы ниппеля с наружной стороны - центраторами с выполненными в них карманами для стопоров.

На фиг. 1 изображено предлагаемое разъединительное устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 то же, после разъединения ниппельной части от муфтовой, к которой присоединен хвостовик, после окончания цементирования последнего, процесс обратной промывки скважины, частичный продольный разрез.

Разъединительное устройство содержит муфту 1 с внутренней конической резьбой 2 и ниппель 3 с наружной конической резьбой 4. Хвостовые части муфты 1 и ниппеля 3 выполнены удлиненными и ступенчатыми, при их совмещении образуется равнопроходной внутренний канал 5, а снаружи цилиндрическая поверхность также одинакового диаметра (фиг. 1), В муфте 1 и ниппеле 3 выполнены сквозные совмещенные пазы, в которых с натягом установлены стопоры 6 и 7, соединяющие муфту с ниппелем. Пазы могут быть по форме выполнены прямоугольные сечения, цилиндрического и т.п. Пазы муфты с внутренней стороны снабжены крышками 8 и 9, предохраняющими стопоры 6 и 7 от преждевременных перемещений при случайных перепадах давлений, создаваемых во внутритрубном пространстве, а пазы ниппеля с наружной стороны центраторами 10 и 11 с выполненными в них карманами 12 и 13 для стопоров 6 и 7.

Разъединительное устройство работает следующим образом.

В процессе сборки полости 1 и 15 между крышками и стопорами, а также карманы 12 и 13 заполняют вязким веществом, например гудроном или солидолом. В собранном виде устройство присоединяется посредством конической резьбы 2 муфты 1 к цементируемому хвостовику 16, а посредством конической резьбы 4 ниппеля 3 к колонне труб 17 для спуска хвостовика в скважину 18. После спуска хвостовика 16 на заданную глубину скважины, его цементируют путем закачки цементного раствора в трубное пространство цементировочными агрегатами (не показаны). В завершающей стадии цементирования цементный раствор продавливает цементировочной пробкой, которая своим резаком разрушает крышки 8 и 9, в результате созданное в трубном пространстве высокое давление передается на стопоры 6 и 7. Последние под напором продавочной жидкости и перепада давления перемещаются в сторону центраторов и задерживаются в их карманах 12 и 13. Происходит разъединение ниппельной 3 части от муфтовой 1. Далее колонну труб 17 приподнимают примерно на высоту 0,5-0,7 м (фиг. 2) и, создав обратную циркуляцию жидкости через образованный зазор 19 между ниппелем 3 и муфтой 1, скважину промывают от излишков цементного раствора в заколонном пространстве. После промывки скважины колонну труб 17 с ниппелем и стопорами поднимают на дневную поверхность и направляют ниппель с содержимым для повторного использования.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем: упрощается конструкция разъединения, отпадает необходимость в подпружиненном фиксаторе, приводе расфиксации, токоподводе, источнике тока и узле выдвижения стопоров; благодаря упрощению конструкции обеспечивается выполнение центрального канала равнопроходным, что в свою очередь обеспечивает беспрепятственное прохождение продавочной пробки, следовательно качественное цементирование хвостовика; упрощается сборка и эксплуатация разъединителя, обеспечивается многократность использования ниппельной части его с центраторами и стопорами; разъединитель не требует вращательных движений после окончания цементирования хвостовика.

Формула изобретения

Разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков, включающее муфту и ниппель, соединенные стопором, размещенным в сквозном совмещенном пазу ниппеля и муфты, отличающееся тем, что пазы муфты с внутренней стороны снабжены разрушаемыми крышками, а пазы ниппеля с наружной стороны - центраторами с выполненными в них карманами для стопоров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2