×
01.08.2019
219.017.bb3f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002696039
Дата охранного документа
30.07.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для проведения работ по креплению скважин. Технический результат - повышение качества тампонажных работ. Устройство состоит из нижней и верхней разделительных пробок. Нижняя разделительная пробка состоит из сердечника, на внешней стороне которого установлена резиновая манжета. В верхней части сердечника выполнена цилиндрическая расточка, в которой помещена ступенчатая втулка, поджатая гайкой. В самой ступенчатой втулке выполнен посадочный конус и проточка. Ступенчатая втулка связана верхним концом с бурильной трубой срезными штифтами. Верхняя разделительная пробка состоит из соединительного стержня, манжет, которые снабжены закладной и соединительной муфтами. Соединительная муфта снабжена цангой с лепестками и уплотнительным кольцом на внешней стороне. Каждая муфта связана резьбой с соединительным стержнем. На верхнем конце соединительного стержня установлена стопорная гайка. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для проведения работ, связанных с креплением скважин и разобщением пластов.

Известно устройство для цементирования скважин (см. а. с. №1.562.430, М кл Е21В 33/16, опубл. 28.03.88 г.). Устройство включает полый корпус с уплотнительными манжетами на наружной поверхности, сердечник, размещенный внутри корпуса, с возможностью осевого перемещения, опорный диск, установленный в нижней части сердечника, механизм фиксации устройства относительно обсадной колонны. Эластичное кольцо размещено между опорным диском и уплотнительными манжетами. Механизм фиксации устройства в обсадной колонне выполнен в виде подпружиненных стержней, установленных в обойме с возможностью радиального перемещения при взаимодействии с коническим упором.

Устройство через цементировочную головку вводится в осевой канал обсадной колонны и потоком рабочей жидкости транспортируется на забой скважины с продавливанием цементного раствора в межтрубное пространство скважины. По достижении «кольцо-стоп» происходит остановка устройства. После сброса давления над устройством под действием перепада давления эластичное кольцо деформируется в радиальном направлении при торцовом взаимодействии с опорным диском сердечника до контакта со стенкой обсадной колонны и вводом во взаимодействие конусного упора с ответными коническими поверхностями подпружиненных стержней, которые перемещаются в радиальном направлении до контакта со стенкой трубы обсадной колонны. Тем самым достигается фиксация устройства, с герметизацией осевого канала труб обсадной колонны от пространства под устройством.

К недостаткам конструкции устройства следует отнести следующее:

- сложность конструкции в изготовлении, монтаже и эксплуатации;

- существует неопределенность в последовательности срабатывания деталей устройства, а именно, взаимодействие конусного упора с эластичным кольцом с одновременным взаимодействием конуса с ответными коническими поверхностями опорных стержней и их контакта со стенкой трубы обсадной колонны. Однако согласно ГОСТ трубы обсадной колонны обладают эллипсностью и разностенностью, что не позволяет ввести в контакт со стенкой трубы эластичного кольца, с созданием равных контактных напряжений по всему внутреннему периметру трубы.

То же самое происходит и при выходе подпружиненных стержней в контакт со стенкой трубы, т.е. имеет место ненадежное крепление устройства.

Известны двухсекционные продавочные пробки типа СП, состоящие из двух частей (см. А.А. Гайворонский, А.А. Цыбин. Крепление скважин и разобщение пластов. - М.: Недра, 1981 г. Стр. 67-69).

Нижняя пробка подвешивается на срезных штифтах в обсадной колонне, соединенной с бурильной колонной, верхняя пробка прокачивается по бурильным трубам.

Верхняя пробка рассчитана на расположение в осевом канале бурильной колонны труб и состоит из корпуса с резиновыми манжетами на внешней стороне. Нижняя секция состоит из корпуса с резиновыми манжетами на внешней стороне, седло на внутренней поверхности корпуса в верхней части коническое.

В процессе цементирования обсадной колонны, пробка цементировочная в сочетании с пробкой продавочной транспортируется по осевому каналу обсадной колонны с продавливанием цементного раствора в межтрубное пространство скважин.

Работа конструкции.

Верхняя секция продавочной пробки, в процессе перемещения по бурильной колонне труб, продавливает цементный раствор вниз, с прохождением его через осевой канал нижней секции пробки и подачей в межтрубное пространство скважины. Верхняя секция продавочной пробки доходит до места установки нижней секции и входит своим нижним концом в ее осевой канал, с изоляцией полости бурильной колонны труб.

К недостаткам конструкции устройства можно отнести: - взаимодействие между верхней и нижней секциями продавочной пробки происходит при наличии избыточного давления скважинной жидкости над устройством. В случае остановки процесса цементирования, например в аварийной ситуации, пластовая жидкость, имеющая большую плотность, может рассоединить секции с образованием аварийной ситуации в виде попадания тампонажного раствора внутрь труб обсадной колонны и снижения уровня последнего в межтрубном пространстве.

Известно устройство для установки цементного моста в скважине (см. пат. РФ №2435021, кл МКИ Е21В 33/14, опубл. 22.10.2014 г.), принятое за прототип.

Устройство предназначено для подачи тампонажного раствора в заданный интервал скважины и создания цементного моста. Состоит из полого цилиндрического корпуса, нижней разделительной пробки с проходным каналом, оснащенной сверху посадочным седлом под верхнюю разделительную пробку с осевым каналом, соединенную срезными элементами с корпусом.

Кожух снабжен боковыми промывочными каналами, выполнен из легко разбуриваемого материала и связан с корпусом. Длина кожуха принята больше длины интервала поглощения. На верхнем конце кожуха выполнена проточка с герметично установленной нижней разделительной пробкой. Снизу патрубок оснащен башмаком с клапаном и фиксатором под нижнюю разделительную пробку. Пробки изготовлены из легко разбуриваемого материала. Боковые каналы выполнены с возможностью их герметичного перекрытия нижней разделительной пробкой с фиксатором башмака.

Работа устройства.

В зону поглощения на бурильной колонне труб спускают патрубок, с расположением боковых каналов напротив зоны поглощения. Нижняя разделительная пробка с проходным каналом размещается на нижнем конце патрубка. Далее, после спуска компановки в скважину, по бурильной колонне труб прокачивают тампонажный раствор с выходом через клапан в башмаке, в полость скважины. Затем в бурильную колонну труб вводят верхнюю разделительную пробку, с доведением ее закачиваемой жидкостью до посадки в седло на нижней разделительной пробке. При этом происходит рост давления над нижней разделительной пробкой и связанной с ней верхней разделительной пробкой, что приводит к разрушению срезных элементов и освобождению пробок от взаимодействия с корпусом.

Далее, путем прокачивания рабочей жидкости, верхняя и нижняя пробки в сборе перемещаются по патрубку, с выдавливанием тампонажного раствора из его осевого канала, в зону поглощения. По достижению башмака нижняя разделительная пробка входит в осевой канал башмака и взаимодействует с фиксатором. При этом происходит перекрытие боковых каналов патрубка.

Очередной подъем давления приводит к отрыву патрубка от корпуса. После этого корпус с частью патрубка на бурильных трубах поднимают из скважины. Затем освобождают осевой канал скважины от патрубка с верхней и нижней разделительной пробки путем разбуривания.

К недостаткам конструкции следует отнести: - при подаче по бурильной колонне труб верхней разделительной пробки, с воздействием сверху на нее избыточным давлением рабочей жидкости, она доходит до седла в осевом канале нижней разделительной пробки и садится на него. При этом, как показано на фиг. 1 седло выполнено коническим, с соответствующим выполнением нижнего конца верхней разделительной пробки также коническим. Поскольку при ведении работ по цементированию скважин имеет место контакт тампонажного раствора с поверхностью седла, что приводит к эрозионному износу поверхности, с потерей герметичности соединения верхней и нижней разделительных пробок;

- в случае прекращения подачи под давлением рабочей жидкости при наличии избыточного давления под нижней разделительной пробкой имеет место случай, когда верхняя разделительная пробка может выйти из контакта с седлом в нижней разделительной пробке, что может привести к подъему тампонажного раствора в осевом канале бурильной колонны труб и низкому качеству цементирования.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения:

- повышения качества ведения тампонажных работ в стволе скважины с обеспечением герметичности зоны скважины под разделительными пробками от полости бурильной клоны труб и созданием цементной пробки высокого качества.

Технический результат достигается тем, что устройство для цементирования скважин, включающее нижнюю разделительную пробку с сердечником, связанную срезными штифтами с бурильной трубой, седлом под верхнюю разделительную пробку. Нижняя разделительная пробка снабжена гайкой и ступенчатой втулкой, входящей в цилиндрическую расточку в теле сердечника и снабженной посадочным седлом и проточкой.

Верхняя разделительная пробка выполнена в виде двух манжет с закладной и соединительной муфтами, связанными с соединительным стержнем. Причем соединительная муфта снабжена цангой с лепестками, установленная на нижнем конце соединительного стержня с возможностью взаимодействия лепестков цанги с проточкой ступенчатой втулки при размещении в проходном канале сердечника нижней разделительной пробки. Срезные штифты установлены на бурильной трубе и связаны со ступенчатой втулкой.

Конструкция разделительной продавочной пробки поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 - нижняя разделительная пробка в разрезе;

- на фиг. 2 - верхняя разделительная пробка в разрезе;

-на фиг. 3 - взаимное положение деталей - верхней и нижней разделительных пробок, образующих продавочную пробку.

Нижняя разделительная пробка состоит из сердечника 1, на внешней стороне которого установлена резиновая манжета 2. В верхней части сердечника 1 выполнена ступенчатая втулка 4, зафиксированная гайкой 5.

Внутри ступенчатой втулки 4 выполнен посадочный конус 6 и проточка 7. Верхний конец ступенчатой втулки 4 связан с бурильной трубкой 8, с присоединительной резьбой 9. Ступенчатая втулка 4 и бурильная труба 8 связаны друг с другом срезными штифтами 10.

Верхняя разделительная пробка состоит из соединительного стержня 11, манжеты 12 и манжеты 13, которые снабжены соответственно закладной муфтой 14 и соединительной муфтой 15, снабженной цангой с лепестками 16.

Закладная 14 и соединительная муфты 15 связаны с соединительным стержнем 11 резьбой. На верхнем конце соединительного стержня 11 установлена стопорная гайка 17. Соединительная муфта 15 снабжена уплотнительным кольцом 18.

Принцип работы устройства.

Нижняя разделительная пробка (см. фиг. 1) присоединительной резьбой 9 переводника 8 соединяется с первой трубой бурильной колонны и вводится в скважину.

Верхняя разделительная пробка (см. фиг. 2) устанавливается в осевом канале бурильной трубы и после промывки скважины, с подачей тампонажного раствора, подается по осевому каналу бурильной колонны труб, с пропуском тампонажного раствора через осевой канал сердечника 1.

Верхняя разделительная пробка доводится до места установки нижней разделительной пробки и своим нижним концом вводится в осевой канал сердечника 1, с вводом лепестков цанги 16 в проточку 7 и фиксацией в этом положении (см. фиг. 3).

При повышении давления в осевом канале бурильной колонны труб происходит разрушение срезных штифтов 10, с совместным перемещением втулки 4, верхней и нижней разделительных пробок вниз, с подачей тампонажного раствора в межтрубное пространство скважины.

При этом верхняя и нижняя разделительные пробки вместе образуют продавочную пробку, продолжают сохранять связь между собой, вплоть до остановки на кольце «стоп», установленным на нижнем конце трубы обсадной колонны.

Устройство для цементирования скважины, включающее нижнюю разделительную пробку, сердечник, срезные штифты, бурильную трубу, посадочное седло под верхнюю разделительную пробку, отличающееся тем, что нижняя разделительная пробка снабжена гайкой и ступенчатой втулкой, входящей нижним концом в цилиндрическую расточку в теле сердечника и снабженной посадочным седлом и проточкой, верхняя разделительная пробка выполнена в виде двух манжет с закладной и соединительной муфтами, связанными соединительным стержнем, причем соединительная муфта снабжена цангой с лепестками, установленной на нижнем конце соединительного стержня, с возможностью взаимодействия лепестков цанги с проточкой ступенчатой втулки, при размещении в проходном канале сердечника нижней разделительной пробки, а срезные штифты установлены на бурильной трубе и связаны со ступенчатой втулкой.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
20.05.2013
№216.012.412f

Разъединитель

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине. Обеспечивает возможность безаварийного спуска внутрискважинного оборудования, возможность подачи под давлением рабочей жидкости в устройство, с передачей в полость скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482257
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4132

Механический ясс

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности устройствам для ликвидации прихватов бурильной колонны и инструмента. Устройство включает ударник, полый шток, наковальню. Узел создания ударной нагрузки выполнен в виде цанги с верхним и нижним цилиндрическими участками, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482260
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.03.2015
№216.013.349d

Способ удаления песчано-глинистой пробки в скважине и ее освоение в условиях аномально низких пластовых давлений

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при подземном, капитальном ремонте и освоении скважин с применением колтюбинговых установок. На нижнем конце гибкой трубы устанавливается гидроударник и спускается в скважину к месту расположения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544944
Дата охранного документа: 20.03.2015
25.08.2017
№217.015.ac31

Клапан для обсадных колонн

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для цементирования обсадной колонны. Клапан состоит из корпуса с осевым каналом, седла, подпружиненного запорного органа, связанного со штоком, втулки, связанной с корпусом. При этом втулка снабжена рядом продольных направляющих на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612167
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac5c

Расширитель

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для расширения ствола скважины под башмаком обсадной колонны. Расширитель состоит из корпуса со сквозными пазами, в которых на осях размещены лопасти, армированные твердым сплавом, подпружиненного поршня с центральным штоком и разжимным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612166
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.aecf

Обратный клапан для обсадных колонн

Изобретение относится к обратным клапанам и может быть применено в обсадных трубах при цементировании. Обратный клапан состоит из корпуса, седла под шаровой затвор в осевом канале, гильзы с уплотнительным кольцом и шаром в осевом канале, ограничителя с отверстиями, перекрытыми подпружиненной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612771
Дата охранного документа: 13.03.2017
29.12.2017
№217.015.fe67

Фильтр бурильной колонны

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к фильтрующим устройствам для очистки бурового раствора и защиты бурильного инструмента от попадания крупных частиц. Фильтр включает перфорированную трубу с переводником, захватом и опорным кольцом, установленным на сужении в осевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638679
Дата охранного документа: 15.12.2017
13.02.2018
№218.016.2410

Фильтр бурильной колонны

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к фильтрующим устройствам для очистки бурового раствора и защиты бурового оборудования от попадания крупных механических частиц. Фильтр включает перфорированную трубу, установленную в осевом канале полого корпуса. На верхнем конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642580
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.32eb

Фильтр гидравлического насоса

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для удержания механических примесей в составе бурового или тампонажного растворов. Устройство содержит корпус с резьбами на концах, на которых закреплен верхний и нижний присоединительные узлы. В осевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645397
Дата охранного документа: 21.02.2018
09.06.2018
№218.016.5ccd

Гидравлический перфоратор

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для создания перфорационных каналов в открытом продуктивном пласте. Перфоратор состоит из разъемного корпуса, механизма управления в виде полого штока с кольцевым поршнем, седла с клапаном, силового поршня, зонда и отклонителя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656062
Дата охранного документа: 30.05.2018
Показаны записи 1-10 из 53.
10.01.2013
№216.012.194c

Установка для удаления пластовой жидкости из скважины и способ его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для подъема пластовой жидкости из скважины порциями за счет энергии добываемого газа. Обеспечивает повышение надежности работы устройства и эффективности способа. Сущность изобретений: установка включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471968
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.412f

Разъединитель

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине. Обеспечивает возможность безаварийного спуска внутрискважинного оборудования, возможность подачи под давлением рабочей жидкости в устройство, с передачей в полость скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482257
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4132

Механический ясс

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности устройствам для ликвидации прихватов бурильной колонны и инструмента. Устройство включает ударник, полый шток, наковальню. Узел создания ударной нагрузки выполнен в виде цанги с верхним и нижним цилиндрическими участками, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482260
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4135

Термостойкий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для герметизации межтрубного пространства преимущественно геотермальных и паронагнетательных скважин. Обеспечивает возможность извлечения термостойкого пакера в случае резкого увеличения осевой нагрузки на лифтовую колонну...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482263
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2014
№216.012.c57a

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины относится к оборудованию для эксплуатации газовых скважин и предназначено для удаления пластовой жидкости из газовых скважин. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. Сущность изобретения: устройство состоит из пакера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516313
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.06.2014
№216.012.d481

Установка для удаления окалины с проката

Изобретение предназначено для автоматизации и упрощения управления устройством для удаления окалины. Установка содержит раму с распыляющими устройствами, установленными на подвижном кронштейне, коллекторами подвода жидкости и газа. Создание ударно-волновой структуры с возникновением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520172
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.11.2014
№216.013.07c9

Клапан-отсекатель

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для проведения ремонта скважин. Клапан-отсекатель устанавливается в составе лифтовой колонны труб над гидравлическим устройством и состоит из разъемного корпуса, в осевом канале которого установлен полый плунжер с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533394
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0841

Гидромеханический перфоратор

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перфорирования труб в нефтяных и газовых скважинах. Гидромеханический перфоратор для труб содержит корпус с силовым поршнем и пробойником, цилиндром с полым плунжером внутри, связанным со штоком, входящим в масляную камеру....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533514
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0872

Труборез-труболовка

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта скважин. Устройство включает корпус труборезки с пазом, в котором на пальце установлен резец. Узел перемещения резца выполнен в виде нижнего гидроцилиндра, в котором установлен силовой поршень с плунжером, на нижнем конце которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533563
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.094e

Способ заканчивания скважин

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для формирования устойчивого расширенного ствола скважины в мощных продуктивных пластах с низкой прочностью пород пласта-коллектора. Способ включает спуск и цементирование эксплуатационной колонны, с установкой башмака в подошве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533783
Дата охранного документа: 20.11.2014
+ добавить свой РИД