разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков с опорой на забой

Формула изобретения

Разъединительное устройство для цементируемых хвостовиков с опорой на забой, включающее выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором, отличающееся тем, что в нижней части наружного корпуса выполнены окна, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса выполнено седло под обратный клапан, взаимодействующий с внутренним корпусом, при этом в стенках внутреннего корпуса выполнены обводные каналы, сообщающиеся с наружным пространством через проходной канал седла и окна наружного корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин цементируемыми хвостовиками.

Известно "Разъединительное устройство бурильной колонны" (см. ав. св. N1062370, по МКИ E 21 B 17/00, от 04.08.1980 г.), включающее верхний и нижний телескопически соединенные корпуса со стопором между ними, размещенным в соответствующих гнездах, и полую втулку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным стопором.

Более близко к предлагаемой разработке "Разъединительное устройство" (см. книгу "Справочник инженера по бурению", том 2, под редакцией В.И. Мещевича, Н.А. Сидорова, М., "Недра", 1973 г., стр.187, рис. XIX.4), включающее выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором.

Как аналог, так и прототип, нельзя использовать для установки хвостовиков обсадной колонны в процессе цементирования скважины, так как чрезмерно суженный центральный канал препятствует прохождению продавочной пробки при цементировании.

Задачей изобретения является создание конструкции разъединительного устройства, предназначенного для установки хвостовиков обсадной колонны цементированием с опорой на забой, и устранение недостатков прототипа.

Поставленная задача решается описываемым разъединительным устройством, включающим выполненные с возможностью телескопического взаимодействия между собой, внутренний и наружный корпуса с шариковым фиксатором между ними, седло, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом и шариковым фиксатором. Новым является то, что в нижней части наружного корпуса выполнены окна, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса выполнено седло под обратный клапан, взаимодействующий с внутренним корпусом, при этом в стенках внутреннего корпуса выполнены обводные каналы, сообщающиеся с наружным пространством через проходной канал седла и окна наружного корпуса.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства в частичном разрезе и его поперечный разрез на фиг. 2 по линии А-А.

Разъединительное устройство колонны труб содержит внутренний 1 и наружный 2 корпуса, телескопически соединенные между собой шариковым фиксатором 3, размещенным в гнездах 4 и 5 выполненных в корпусах 1 и 2 в виде соосных отверстий, от выпадения шариковый фиксатор удерживает винт 6, седло 7 с размещенным внутри шаром 8, выполненное с возможностью телескопического взаимодействия с внутренним корпусом 1 и шариковым фиксатором 3. В транспортном положении седло 7 удерживается срезным винтом 9. Кроме того, во внутреннем корпусе выполнена резьба 10 для соединения с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 11 и обводные каналы 12, а наружный корпус 2 снабжен резьбой 13 для соединения с необходимым набором обсадных труб 14. В нижней части наружного корпуса выполнены окна 15, над которыми в проходном канале упомянутого корпуса 2 выполнено седло 16 под обратный клапан 17, который имеет возможность телескопического перемещения относительно корпуса 2 и поджат пружиной 18. Клапан 17 в транспортном состоянии упирается во внутренний корпус 1, оставаясь при этом постоянно открытым, когда конструкция в сборе. Разъединительное устройство снабжено необходимыми уплотнениями 19 и 20. Количество шариковых фиксаторов 3 может меняться, симметрично располагаясь по сечению в зависимости от рабочих условий.

Устройство работает следующим образом.

На резьбе 13 наружного корпуса 2 присоединяют необходимый набор обсадных труб 14, опуская в скважину. После чего внутрь спускают колонну НКТ 11 и присоединяют на резьбе 10 к внутреннему корпусу 1. Соединенное таким образом устройство опускают на заданную глубину, заполнение внутри трубного пространства при спуске происходит через окна 15, открытый клапан 17 и отверстие седла 7. Затем внутри колонны НКТ 11 создается давление, что вызывает срезание винта 9 и перемещение седла 7 вниз, что вызывает открытие гнезд 5 и выпадение шариковых фиксаторов во внутрь устройства, это, в свою очередь, вызывает расцепление внутреннего 1 и наружного 2 корпусов, в результате чего наружный корпус 2 с обсадными трубами 14 опускается на забой. Далее внутренний корпус 1 опускают до упора, открывая при этом клапан 17, и производят закачку цементного раствора, который из внутритрубного пространства через обводные каналы 12 внутреннего корпуса 1, открытый клапан 17 и отверстия 15 наружного корпуса 2 проходит в затрубное пространство. Закачка цементного раствора заканчивается прохождением продавочной пробки 21 (на чертеже показана условно) и перекрытием обводных каналов 12. Далее НКТ с внутренним корпусом 1 и с деталями 3, 7, 8, 21 извлекают на поверхность, не оставляя ненужных изделий внутри скважины, а клапан 17 под действием пружины 18 перекрывает седло 16 и проход цементного раствора из затрубья внутрь колонны обсадных труб. Наружный корпус 2 с деталями 6, 17, 18 остается в скважине.

Применение разъединительного устройства позволит при минимальных затратах труда и времени проводить технологические работы (спуск и цементирование хвостовиков "летучек" для отключения заводненных пластов с применением лишь одной цементировочной пробки и др.) в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах. При выполнении вышеуказанных работ устройство позволит снизить затраты в 1,8-2,0 раза и снизить аварийные ситуации. Устройство просто по конструкции, технологично в изготовлении и эксплуатации.

Использованная литература:

1. Аналог: "Разъединительное устройство бурильной колонны", авт. св. N1062370, по МКИ E 21 B 17/00, от 04.08.1980 г.

2. Прототип: "Разъединительное устройство", книга "Справочник инженера по бурению", том 2, под редакцией В.И. Мещевича, Н.А. Сидорова, М., "Недра", 1973 г., стр. 187, рис. XIX. 4.