SU1557314A1 - Arrangement for reverse cementing of flush casing - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к креплению скважин, в частности к устройствам дл  цементировани  обсадных колонн. Цель изобретени  - повышение надежности работы и качества цементировани . Устройство включает несущую колонну 19, ниппель 1 и муфту 3 разъединител , патрубок 8, соединенный с ниппелем разъединител , корпус 13 с уплотнительным элементом 14, установленным выше цементировочных отверстий 6. Совмещаемые радиальные цементировочные отверсти  выполнены в ниппеле и муфте разъединител . В ниппеле выполнены, например, в виде кольцевых секторов продольные боковые каналы 7, а в патрубке закреплен срезными элементами 11 в крайнем верхнем положении поршень 12, причем патрубок снабжен перфорированным днищем 9. Кроме того, корпус 13 выполнен с упором 17, диаметр которого равен или меньше внутреннего диаметра предыдущей обсадной колонны, а уплотнительные элементы 14 имеют полусферическую рабочую поверхность и чередуютс  с металлическими кольцами 15. Устройство позвол ет цементировать с двум  разделительными пробками. При посадке первой разделительной пробки на срезной поршень 12 последний опускаетс , вытесн   из патрубка 8 через отверсти  10 в днище 9 промывочную жидкость. Причем в конечном положении разделительна  пробка не перекрывает радиальные цементировочные отверсти  6, по которым цементный раствор направл етс  в затрубное пространство потайной обсадной колонны 20. При посадке второй разделительной пробки в первую скачком давлени  фиксируетс  конец цементировани . 2 ил.The invention relates to the fastening of wells, in particular, to devices for casing cementing. The purpose of the invention is to improve the reliability and quality of cementing. The device includes a carrier column 19, a nipple 1 and a clutch 3 of the disconnector, a pipe 8 connected to the nipple of the disconnector, the housing 13 with the sealing element 14 mounted above the cementing holes 6. The combined radial cementing holes are made in the nipple and the disconnector coupling. In the nipple, for example, longitudinal lateral channels 7 are made in the form of annular sectors, and the shear elements 11 are fixed in the extreme upper position by the piston 12, and the nozzle is equipped with a perforated bottom 9. In addition, the housing 13 is made with an emphasis 17 whose diameter is equal to or smaller than the inner diameter of the previous casing, and the sealing elements 14 have a hemispherical working surface and alternate with metal rings 15. The device allows cementing with two separation plugs. When the first separating plug is seated on the shear piston 12, the latter is lowered, displaced from the nozzle 8 through the openings 10 in the bottom 9 of the washing liquid. Moreover, in the final position, the separation plug does not overlap the radial cementing openings 6, through which the cement slurry is directed into the annulus of the blind casing 20. When the second separation plug is seated, the end of cementing is fixed in the first pressure drop. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности, а именно к креплению скважин, в частности к устройствам дл  цементировани  обсадных колонн.The invention relates to the mining industry, namely to the fastening of wells, in particular to devices for casing cementing.

Цель изобретени  - повышение надежности работы и качества цементировани  ,The purpose of the invention is to improve the reliability and quality of cementing,

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the device, a general view; figure 2 - section aa in figure 1.

Устройство состоит из ниппел  1 и муфты 2, разъединител  с левой резьбой 3 и сальниковыми уплотнител ми 4 (фиг.1). Разъединительные муфтаThe device consists of a nipple 1 and a coupling 2, a disconnector with a left-hand thread 3 and gland seals 4 (Fig. 1). Disconnect Coupler

2 и ниппель 1 имеют совмещенные срезной шпилькой 5 радиальные цементировочные отверсти  6. В ниппеле 1 дополнительно выполнены, например, в виде кольцевых секторов (фиг,2) продольные боковые каналы 7. Соединенный с ниппелем 1 разъединител  патрубок 8 снабжен днищем 9 с отверсти ми 10. Внутри патрубка крепитс  срезными элементами t1 в крайнем верхнем положении поршень 12, Длина патрубка подобрана так, чтобы при крайнем нижнем положении поршн  12 верхний конец первой разделительной пробки (не показана) находилс  на нижнем уровне радиальных цементировочных отверстий 6 разъединител . К муфте 2 разъединител  крепитс  корпус 13, на наружной поверхности которого размещены уплотнительные элементы 14 в виде колец с полусферической рабочей поверхностью, чередующиес  с металлическими кольцами 15, удерживаемые направл ющей воронкой 16 и упором 17 корпуса 13. Уплотнительные элементы 14 имеют наружный диаметр несколько больше внутреннего диаметра предыдущей обсадной колонны 18. Упор 17 выполнен как направл юща воронка 16 диаметром, равным или меньше (не более чем на 2 мм) внутреннего диаметра предыдущей обсадной колонны 18. При большем уменьшении наружного диаметра упора 17 последний тратит функции скребка. К ниппелю 1 разъединител  присоедин ютс  несуща  колонна - бурильные трубы 19 на которых спускаетс  колонна 20 потайных обсадных труб. В ниппеле 1 выполнен осевой канал 21.2 and nipple 1 have radial cementing holes 6 combined by a shear pin 5. In nipple 1, for example, longitudinal side channels 7 are additionally made in the form of ring sectors (fig. 2). Connected to the nipple 1 of the disconnector 8 are provided with a bottom 9 with holes 10 Inside the nozzle, shear elements t1 are fastened in the extreme upper position of the piston 12. The length of the nozzle is chosen so that with the extreme lower position of the piston 12 the upper end of the first separating plug (not shown) is at the lower level of the radial cement 6 openings for disconnectors. The sleeve 13 is fastened to the coupling 2 of the disconnector, on the outer surface of which are placed the sealing elements 14 in the form of rings with a hemispherical working surface alternating with metal rings 15 held by the guide funnel 16 and the stop 17 of the housing 13. The sealing elements 14 have an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the previous casing 18. The stop 17 is designed as a guide funnel 16 with a diameter equal to or less (not more than 2 mm) of the internal diameter of the previous casing 18. With a large m decrease in the outer diameter of the stop 17, the latter spends scraper function. A support column is attached to the nipple 1 of the disconnector - the drill pipes 19 on which the string 20 of the blind casing is run down. In the nipple 1 is made of the axial channel 21.

Устройство дл  цементировани  потайной обсадной колонны обратным способом работает следующим образом.A device for cementing a blind casing in the reverse way works as follows.

При спуске потайной обсадной колонны 20 уплотнительные элементы 14 герметизируют кольцевое пространство между потайной 20 и предыдущей 18 обсадными колоннами, но поскольку в устройстве выполнен комплекс отверстий , промывочна  жидкость свободно перетекает по каналам 6 и 7 из пространства ниже устройства в пространство выше устройства, не вызыва  тем самым осложнений. Из-за наличи  упор 17, выполн ющего функции центратора и скребка дл  удалени  пристенного сло  промывочной жидкости с предыдущей обсадной колонны 18, уплотнитель0During the descent of the blind casing 20, the sealing elements 14 seal the annular space between the secret 20 and the previous 18 casing strings, but since the device has a set of holes, the flushing fluid freely flows through the channels 6 and 7 from the space below the device into the space above the device, without causing the most complications. Due to the presence of the stop 17, which acts as a centralizer and a scraper for removing the adhesion layer from the previous casing 18, the sealant

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ные элементы 14, имеющие полусферическую рабочую поверхность, не разрушаютс  .Elements 14 having a hemispherical working surface are not destroyed.

В процессе цементировани  те же каналы способствуют осуществлению цементировани  потайной обсадной колонны обратным способом, т.е., закачива  в бурильную колонну 19 цементный раствор, который движетс  в ней между двум  разделительными пробками, далее направл етс  через радиальные цементировочные отверсти  6 разъединител  в затрубное пространство потайной обсадной колонны 20. Вытесн ема  из обсадной колонны 20 промывочна  жидкость перетекает по продольным каналам 7 в кольцевое пространство за несущей колонной 19.In the process of cementing, the same channels contribute to the implementation of cementing the blind casing in the reverse way, i.e., pumping cement mortar into the drill string 19, which moves between two separating plugs, then goes through the radial cementing holes 6 of the separator into the casing. casing 20. Expelled from casing 20, the washing fluid flows through the longitudinal channels 7 into the annular space behind the carrier column 19.

При посадке первой разделительной пробки (не показана) на поршень давление в несущей колонне 19 возрастает . Под действием этого давлени  создаетс  нагрузка, котора  срезает элементы 11, и поршень 12 опускаетс , вытесн   из патрубка 8 отверсти  10 в днище 9 промывочную жидкость. В конечном положении разделительна  пробка не перекрывает радиальные цементировочные отверсти  6. При посадке второй разделительной пробки в первую скачком давлени  фиксируетс  конец цементировани . Дл  предотвращени  перетока в обсадную колонну 20 цементного раствора из-за большей его плотности по сравнению с плотностью промывочной жидкости кольцевое пространство между несущей колонной 19 и предыдущей обсадной колонной 18 перекрываетс  на устье превентером.When landing the first separation tube (not shown) on the piston, the pressure in the carrier column 19 increases. Under the action of this pressure, a load is created which cuts off the elements 11, and the piston 12 is lowered, displacing the opening 10 in the bottom 9 of the washing liquid 9. In the final position, the separation plug does not block the radial cementing holes 6. When the second separation plug is seated, the end of cementing is fixed in the first pressure drop. To prevent the cement slurry from flowing into the casing 20, due to its greater density compared with the density of the washing liquid, the annular space between the carrier column 19 and the previous casing string 18 closes at the mouth of the preventer.

ii

i По окончании твердени  цемента устье открываетс , вращением вправо, среза  шпильку 5, отсоедин ют ниппель 1 от муфты 2 и несущую колонну 19 поднимают на поверхность.i At the end of cement hardening, the mouth opens, rotating it to the right, cutting off a pin 5, disconnecting nipple 1 from sleeve 2 and carrying column 19 are lifted to the surface.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Устройство дл  цементировани  потайной обсадной колонны обратным способом , включающее соединенные между собой левой резьбой ниппель и муфту с цементировочными отверсти ми, несущую колонну, соединенную с ниппелем, соединенный с муфтой корпус с уплот- нительным элементом, размещенным выше цементировочных отверстий муфты, осевой и продольные боковые каналы, вы515A device for cementing a blind casing in the reverse way, including a nipple connected to each other with a left-hand thread and a coupling with cementing holes, a supporting column connected to the nipple, a housing connected to the coupling above the cementing sleeve, axial and longitudinal side channels, you полненные в ниппеле, о т ч а ю - щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности работы и качества цементировани , оно снабжено патрубком, закрепленным на ниппеле соосно с его осевым каналом и выполненным с перфорированным днищем, и поршнем, размещенным в патрубке на срезных элементах в крайнем верхнем положении, a цементировочные отверсти  ниппел  иfilled in the nipple, which is so that, in order to improve the reliability and quality of cementing, it is equipped with a pipe fixed to the nipple coaxially with its axial channel and made with a perforated bottom, and a piston located in on the shear elements in the extreme upper position, a cementing nipple holes and 4four муфты сообщены между собой в исходном положении, причем корпус ниже уплотни- тельного элемента выполнен с упором, диаметр которого равен или меньше внутреннего диаметра предыдущей об- садной колонны, а уплотнительный элемент - в виде набора чередующихс  колец с полусферической рабочей поверхностью и расположенными между ними металлическими кольцами.The couplings communicate with each other in the initial position, the body below the sealing element is made with an emphasis, the diameter of which is equal to or less than the internal diameter of the previous casing column, and the sealing element - as a set of alternating rings with a hemispherical working surface and spaced between them rings. Т6T6 Составитель Л.Фролов Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор В.КабацийCompiled by L.Frolov Editor N.Gorvat Tehred M.Hodanich Proofreader V.Kabatsiy Заказ 705Order 705 Тираж 470Circulation 470 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 1818 А-АAa 8eight 8eight фиг. 2FIG. 2 ПодписноеSubscription