RU105351U1 - DEVICE FOR EQUIPMENT FOR STEP AND CUBBLE CEMENTING OF A WELL - Google Patents

Abstract

1. Устройство к оборудованию для ступенчатого и манжетного цементирования скважины, включающее седло нижнее, расположенное во внутренней полости этого оборудования, отличающееся тем, что седло нижнее подпружинено и снабжено ограничителем его перемещений в виде кольцевой втулки с фигурным пазом по ее образующей, в который вставлен штифт. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что седло подпружинено относительно оборудования или дополнительной детали, присоединенной к данному оборудованию. 1. A device for equipment for stepwise and cuff cementing of a well, including a lower saddle located in the internal cavity of this equipment, characterized in that the lower saddle is spring-loaded and equipped with a limiter for its movement in the form of an annular sleeve with a figured groove along its generatrix, into which a pin is inserted . ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the saddle is spring loaded relative to the equipment or additional parts attached to this equipment.

Description

Полезная модель относится к области строительства, преимущественно нефтяных и газовых скважин, и предназначена для использования в оборудовании (пакерах и аналогичном оборудовании), обеспечивающем проведение ступенчатого и манжетного цементирования скважин.The utility model relates to the field of construction, mainly oil and gas wells, and is intended for use in equipment (packers and similar equipment) that provides step and lip cementing of wells.

Известно устройство - седло нижнее под запорный элемент, например, шар, жестко закрепленное к оборудованию для ступенчатого и манжетного цементирования скважины и расположенное во внутренней полости этого оборудования (Патент RU 2386012, МПК Е21В 33/14, 2009 г.).A device is known - a lower saddle for a locking element, for example, a ball rigidly fixed to equipment for step and lip cementing of a well and located in the internal cavity of this equipment (Patent RU 2386012, IPC ЕВВ 33/14, 2009).

Недостаток данного устройства заключается в том, что, из-за жесткого закрепления его к одной из деталей оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования скважины, не обеспечивается герметичного перекрытия цементировочных отверстий в оборудовании при окончании процесса цементирования скважины, так как, в момент перекрытия цементировочных отверстий, во внутренней полости оборудования образуется замкнутая полость, заполненная несжимаемой жидкой суспензией (промывочным или тампонажным растворами), ограниченная снизу устройством - седлом нижним, перекрытым запорным элементом, а сверху ограниченная другим устройством, например, аналогичным седлом верхним, перекрытым верхней цементировочной пробкой.The disadvantage of this device is that, due to its rigid fixing to one of the parts of the equipment for stepwise and cuff cementing of the well, the cementing holes in the equipment are not sealed at the end of the cementing process, since, at the time of closing the cementing holes, a closed cavity is formed in the internal cavity of the equipment, filled with an incompressible liquid suspension (flushing or grouting solutions), limited to the bottom of the device vom - a saddle with a lower, blocked by a locking element, and on top limited by another device, for example, a similar saddle with a top, blocked by an upper cementing plug.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежной герметизации цементировочных отверстий оборудования после окончания процесса цементирования скважины.The technical result of the utility model is to ensure reliable sealing of the cementing holes of the equipment after the completion of the cementing process.

Необходимый технический результат достигается за счет того, что в устройстве к оборудованию для ступенчатого и манжетного цементирования скважины, включающем седло нижнее, расположенное во внутренней полости этого оборудования, согласно полезной модели, седло нижнее подпружинено и снабжено ограничителем его перемещений в виде кольцевой втулки с фигурным пазом по ее образующей, в который вставлен, по меньшей мере, один штифт.The necessary technical result is achieved due to the fact that in the device for the equipment for step and cuff cementing of the well, including a lower saddle located in the internal cavity of this equipment, according to a utility model, the lower saddle is spring-loaded and equipped with a limiter for its movements in the form of an annular sleeve with a figured groove along its generatrix, in which at least one pin is inserted.

Причем, седло нижнее подпружинено относительно оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования скважины или дополнительной детали, присоединенной к данному оборудованию.Moreover, the lower saddle is spring loaded relative to the equipment for stepwise and cuff cementing of the well or an additional part attached to this equipment.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что седло нижнее устройства, подпружинено относительно оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования скважины и, что седло нижнее снабжено ограничителем его перемещений в виде кольцевой втулки с фигурным пазом по ее образующей, в который вставлен штифт.An advantage of the proposed device is that the lower saddle of the device is spring loaded relative to the equipment for stepwise and cuff cementing of the well and that the lower saddle is equipped with a limiter of its movements in the form of an annular sleeve with a figured groove along its generatrix into which the pin is inserted.

При этом необходимо, чтобы в оборудовании или дополнительной детали, присоединенной к данному оборудованию были выполнены разгрузочные отверстия для перетока части объема несжимаемой жидкой суспензии из замкнутой полости оборудования.At the same time, it is necessary that in the equipment or an additional part connected to this equipment, discharge openings are made for the overflow of part of the volume of an incompressible liquid suspension from the closed cavity of the equipment.

Предложенная конструкция устройства, согласно полезной модели, обеспечивает открытие разгрузочных отверстий в оборудовании в процессе перемещения вниз подпружиненного седла нижнего устройства в момент нахождения штифта в длинной прорези фигурного паза ограничителя перемещений данного подпружиненного седла нижнего.The proposed design of the device, according to the utility model, provides the opening of unloading holes in the equipment during the downward movement of the spring-loaded saddle of the lower device when the pin is in the long slot of the curly groove of the movement limiter of this lower spring saddle.

На фиг.1 изображено устройство с оборудованием для ступенчатого и манжетного цементирования скважины в транспортном положении; на фиг.2 - то же при закрытых цементировочных отверстиях в оборудовании в процессе окончания цементирования скважины; на фиг.3 - изображено положение прорезей фигурного паза в ограничителе перемещений седла нижнего относительно неподвижного штифта на разных стадиях в процессе цементирования скважины.Figure 1 shows a device with equipment for step and lip cementing of a well in a transport position; figure 2 - the same with closed cementing holes in the equipment during the completion of cementing wells; figure 3 - shows the position of the slots of the figured groove in the limiter of movement of the saddle lower relative to the fixed pin at different stages in the cementing process of the well.

Устройство с оборудованием для ступенчатого и манжетного цементирования скважины включают (фиг.1) полый корпус 1 и кожух 2 соответственно с отверстиями А и В (цементировочные отверстия), причем нижняя часть кожуха 2 может быть выполнена в виде проставочного патрубка 3, закрепленного на полом корпусе 1 винтом 4, кольцевую камеру С, образованную полым корпусом 1 и кожухом 2 или проставочным патрубком 3, верхний переводник 5, запорную втулку 6 с фиксатором 7 и седлом верхним 8, которая размещена в кожухе 2 на срезном элементе 9, втулку-заслонку 10 с упором 11, установленную в кожухе 2 на срезном элементе 12, рабочую втулку 13, закрепленную срезным элементом 14, например, на проставочном патрубке 3, пружину 15, уплотнительный элемент 16, нижний переводник 17, втулку 18 с буртиком 19, а также с отверстиями Г для гидравлического сообщения внутренней полости Д оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования с кольцевой камерой С через отверстия А и с разгрузочными отверстиями И для кольцевой полости Е, установленную в полом корпусе 1 на срезном элементе 20, упор 21 с разгрузочными отверстиями Ж, седло нижнее 22, пружину 23, ограничитель перемещений седла нижнего 24 в виде кольцевой втулки с фигурным пазом К, штифт 25 и запорную гайку 26.A device with equipment for stepwise and cuff cementing of a well includes (Fig. 1) a hollow body 1 and a casing 2, respectively, with holes A and B (cementing holes), and the lower part of the casing 2 can be made in the form of a spacer pipe 3 mounted on a hollow body 1 by a screw 4, an annular chamber C formed by a hollow body 1 and a casing 2 or a spacer pipe 3, an upper sub 5, a locking sleeve 6 with a retainer 7 and a saddle upper 8, which is located in the casing 2 on the shear element 9, the damper sleeve 10 s stubbornly m 11, installed in the casing 2 on the shear element 12, the working sleeve 13, fixed by the shear element 14, for example, on the spacer pipe 3, the spring 15, the sealing element 16, the lower sub 17, the sleeve 18 with the shoulder 19, and also with holes G for hydraulic communication of the internal cavity D of equipment for step and lip cementing with an annular chamber C through openings A and with discharge openings And for an annular cavity E mounted in a hollow body 1 on a shear element 20, an abutment 21 with discharge openings W, se lo bottom 22, a spring 23, the stopper displacement seat bottom 24 in the form of an annular sleeve with a shaped groove K, the pin 25 and the lock nut 26.

На внутренней поверхности кожуха 2, выполнены кольцевые зубчатые проточки Х под кольцевые зубчатые выступы Y, выполненные на фиксаторе 7 запорной втулки 6. Герметизация контактных поверхностей деталей устройства и оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования скважины обеспечивается, например, уплотнительными кольцами 27.On the inner surface of the casing 2, ring gear grooves X are made for ring gear protrusions Y, made on the latch 7 of the locking sleeve 6. The sealing of the contact surfaces of the parts of the device and equipment for step and lip cementing of the well is provided, for example, by sealing rings 27.

Оборудование для ступенчатого и манжетного цементирования скважины комплектуется (фиг.2) шаром 28 и верхней цементировочной пробкой 29.Equipment for step and cuff cementing of a well is completed (Fig. 2) with a ball 28 and an upper cement plug 29.

В зависимости от применяемой технологии цементирования скважины и наличия дополнительного гидравлического оборудования в составе обсадной колонны количество прорезей фигурного паза К может быть изменено.Depending on the well cementing technology used and the presence of additional hydraulic equipment in the casing string, the number of slots of the figured groove K can be changed.

Устройство с оборудованием для ступенчатого и манжетного цементирования скважины работают следующим образом (фиг.1-2).A device with equipment for step and lip cementing work as follows (Fig.1-2).

После спуска в скважину устройства в компоновке с оборудованием для ступенчатого и манжетного цементирования скважины на обсадной колонне производят окончательную промывку скважины и пуск шара 28 или разделительной пробки (не показана) для посадки на седло нижнее 22. При повышении избыточного давления в обсадной колонне и, соответственно, во внутренней полости Д оборудования срезают срезной элемент 20, в результате чего втулка 18 перемещается вниз до взаимодействия ее буртика 19 с упором 11 втулки-заслонки 10. При этом происходит совмещение радиальных отверстий А и Г, соответственно в полом корпусе 1 и во втулке 18, жидкость из внутренней полости Д оборудования поступает в кольцевую камеру С, что приводит к срезу срезного элемента 14, перемещению рабочей втулки 13 вниз на определенную величину, при которой происходит переток жидкости из кольцевой камеры С под уплотнительный элемент 16, что приводит к его деформации. С увеличением избыточного давления в обсадной колонне осуществляется срез срезных элементов 12, фиксирующих втулку-заслонку 10, которая, смещаясь вниз, открывает цементировочные отверстия В в кожухе 2, при этом штифт 25 находится в положении 2 относительно фигурного паза К (фиг.3). После закачки расчетного объема тампонажного раствора в обсадную колонну пускают верхнюю цементировочную пробку 29, которая садится в седло верхнее 8, закрепленное на запорной втулке 6, при этом происходит срез срезного элемента 9 и смещение запорной втулки 6 вниз до начала перекрытия уплотнительным кольцом 27 запорной втулки 6 цементировочных отверстий В в кожухе 2, что фиксируется резким повышением давления в обсадной колонне. Затем давление в обсадной колонне сбрасывают, в результате под действием пружины 23 седло нижнее 22 перемещается вверх и штифт 25 занимает позицию 3, относительно фигурного паза К ограничителя перемещений седла нижнего 24 (фиг.3). При повторном создании давления в обсадной колонне седло нижнее 22 смещается вниз, сжимая пружину 23 на величину, достаточную для открытия разгрузочных отверстий Ж в упоре 21, что возможно за счет перемещения ограничителя перемещений седла нижнего 24 длинной прорезью фигурного паза К относительно штифта 25. За счет перетока жидкости через разгрузочные отверстия Ж из полости Д оборудования в полость, расположенную под седлом нижним 22, запорная втулка 6 перемещается. на величину, необходимую для надежного перекрытия уплотнительным кольцом 27 запорной втулки 6 цементировочных отверстий В в кожухе 2. Фиксатор 7 фиксирует запорную втулку 6 от осевого перемещения относительно кожуха 2.After the device is lowered into the well in the arrangement with equipment for stepwise and cuff cementing of the well on the casing, the well is flushed and the ball 28 or separation plug (not shown) is launched to fit on the lower 22 saddle. When the overpressure in the casing and, accordingly, increases , in the internal cavity D of the equipment, the shear element 20 is cut off, as a result of which the sleeve 18 moves downward until its shoulder 19 interacts with the stop 11 of the shutter-sleeve 10. In this case, the combination of dial holes A and G, respectively, in the hollow body 1 and in the sleeve 18, the liquid from the internal cavity D of the equipment enters the annular chamber C, which leads to a cut of the shear element 14, the working sleeve 13 is moved down by a certain amount, at which the fluid flows from the annular chamber C under the sealing element 16, which leads to its deformation. With an increase in overpressure in the casing, shear elements 12 are secured, fixing the damper sleeve 10, which, moving downward, opens the cementing holes B in the casing 2, while the pin 25 is in position 2 relative to the figured groove K (Fig. 3). After pumping the estimated volume of the cement slurry into the casing, the upper cementing plug 29 is inserted, which sits in the upper saddle 8, mounted on the locking sleeve 6, while the shear element 9 is cut and the locking sleeve 6 is shifted downward before the sealing ring 27 of the locking sleeve 6 overlaps cementing holes In the casing 2, which is fixed by a sharp increase in pressure in the casing. Then the pressure in the casing is relieved, as a result of the action of the spring 23, the lower saddle 22 moves upward and the pin 25 takes position 3, relative to the figured groove K of the limiter of movement of the saddle of the lower 24 (figure 3). When re-creating pressure in the casing, the lower 22 saddle shifts downward, compressing the spring 23 by an amount sufficient to open the discharge openings W in the stop 21, which is possible due to the movement of the saddle displacement lower 24 by a long slot of the figured groove K relative to the pin 25. Due to the fluid flow through the discharge openings W from the cavity D of the equipment into the cavity located under the lower saddle 22, the locking sleeve 6 is moved. by the amount necessary for reliable sealing by the sealing ring 27 of the locking sleeve 6 of the cementing holes B in the casing 2. The latch 7 fixes the locking sleeve 6 from axial movement relative to the casing 2.

Таким образом, устройство, согласно предложенной полезной модели, обеспечивает надежную герметизацию цементировочных отверстий оборудования для ступенчатого и манжетного цементирования скважины после окончания процесса цементирования.Thus, the device, according to the proposed utility model, provides reliable sealing of the cementing holes of the equipment for step and lip cementing of the well after the completion of the cementing process.

Claims (2)

1. Устройство к оборудованию для ступенчатого и манжетного цементирования скважины, включающее седло нижнее, расположенное во внутренней полости этого оборудования, отличающееся тем, что седло нижнее подпружинено и снабжено ограничителем его перемещений в виде кольцевой втулки с фигурным пазом по ее образующей, в который вставлен штифт.1. A device for equipment for stepwise and cuff cementing of a well, including a lower saddle located in the internal cavity of this equipment, characterized in that the lower saddle is spring-loaded and equipped with a limiter for its movement in the form of an annular sleeve with a figured groove along its generatrix, into which a pin is inserted . 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что седло подпружинено относительно оборудования или дополнительной детали, присоединенной к данному оборудованию.

2. The device according to claim 1, characterized in that the saddle is spring loaded relative to the equipment or additional parts attached to this equipment.