РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТИКА В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, конкретно к строительству и ремонту скважин.
Известно разъединительное устройство (патент №2136840 МПК 7 Е 21 В 17/06, 43/10, опубл. Бюл. №25 от 10.09.1999 г.), 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, при этом устройство снабжено установочным патрубком, а седло снабжено кольцевым стопорным кольцом и выполнено с возможностью дополнительного телескопического взаимодействия с наружным корпусом.
Недостатком данного устройства является низкая надежность его в работе, связанная:
во-первых, со слабым зацепом шариковых фиксаторов при цементировании достаточно длинных хвостовиков имеющих большой вес, поскольку преждевременное срабатывание шариковых фиксаторов может привести к возникновению аварийной ситуации на скважине;
во-вторых, при продавливании цементировочной пробки возможно проскальзование ее через стоп кольцо и как следствии нарушении технологии цементирования хвостовика;
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является разъединительное устройство для цементирования хвостовика в скважине (патент на полезную модель №48351 МПК 7 Е 21 В 17/06, 43/10, опубл. Бюл. №28 от 10.10.2005 г.), включающее внутренний и наружный корпуса, причем 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, при этом устройство сверху снабжено отцепной муфтой навернутой на верхний конец
внутреннего корпуса, при этом упомянутая муфта, также соединена посредством переводника с левой резьбой с верхней частью хвостовика, навернутого на верхний конец наружного корпуса.
Недостатками конструкции данного устройства являются:
во-первых, нижний торец внутреннего корпуса заглушен, поэтому цементный раствор продавливается только через обводные каналы внутреннего корпуса, что увеличивает давление продавки цементного раствора, кроме того, после спуска хвостовика в интервал цементирования сначала отворачивают отцепную муфту с переводника, при этом обратный клапан герметично садится на седло, после этого начинают цементирование хвостовика, при этом продавливаемый за хвостовик цементный раствор под давлением продавки отжимает обратный клапан с седла, что осложняет технологический процесс применения, а также ведет к увеличению давления продавки.
во-вторых, отцепная муфта нижним концом герметично вставлена внутрь верхней трубы хвостовика, что требует высокой точности изготовления сопрягаемых деталей.
Задачей полезной модели является упрощение технологии применения устройства и снижение давление продавки цементного раствора за счет использования полного проходного сечения внутреннего корпуса, а также снижение точности изготовления отцепной муфты и ответной детали.
Указанная задача решается разъединительным устройством для цементирования хвостовика в скважине, включающим внутренний и наружный корпуса, 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, отцепную муфту, навернутую на верхний конец внутреннего корпуса, при этом отцепная муфта, также соединена посредством переводника с левой резьбой с верхней частью хвостовика, навернутого на верхний конец наружного корпуса.
Новым является то, что нижний торец внутреннего корпуса выполнен сквозным, при этом обратный клапан сверху снабжен жестко закрепленной на его верхнем торце пластиной, имеющей возможность взаимодействия с нижним торцом внутреннего корпуса с последующим сжатием пружины обратного клапана.
На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
Разъединительное устройство для цементирования хвостовика в скважине содержит внутренний 1 и наружный 2 корпуса. В нижней части наружного корпуса 2 выполнены окна 3, над которыми в проходном канале 4 наружного корпуса 2 герметично установлено седло 5 под обратный клапан 6 поджатый пружиной 7, при этом седло 5 сверху поджато набором обсадных труб необходимой длины, представляющими собой хвостовик 8. Хвостовик 8 соединен с наружным корпусом 2 посредством муфты 9.
Обратный клапан 6 сверху снабжен жестко закрепленной на его верхнем торце пластиной 11, имеющей возможность взаимодействия с нижним торцом 10 внутреннего корпуса 1 с последующим сжатием пружины 7 обратного клапана 6.
Нижний торец 10 внутреннего корпуса выполнен сквозным и сообщает внутреннее пространство внутреннего корпуса 1 с наружным пространством (на фиг. не показано) хвостовика 8 через проходной канал 12 седла 5 и окна 3 наружного корпуса 2.
На верхний конец внутреннего корпуса 1 навернута отцепная муфта 13. Отцепная муфта 13, также соединена посредством переводника 14 с левой резьбой 15 с верхней частью хвостовика 8.
С целью исключения несанкционированных перетоков жидкости в процессе работы устройства установлено уплотнительное кольцо 16.
Работает устройство следующим образом.
К наружному корпусу 2 посредством муфты 9 присоединяют необходимый набор обсадных труб, представляющих собой хвостовик 8, предварительно установив в проходной канал 4 наружного корпуса 2 герметичнопосредством уплотнительного элемента 16 седло 5 с подпружиненным пружиной 7 обратным клапаном 6. После чего на устье скважины (на фиг.не показано) на самую верхнюю трубу хвостовика 8 наворачивают переводник 14 с левой резьбой 15 и устанавливают собранную конструкцию на элеватор (на фиг. не показано). Далее в собранную конструкцию спускают внутренний корпус 1, который наращивают с помощью труб и подгоночного патрубка 17. На верхний конец подгоночного патрубка 17 наворачивают отцепную муфту 13 и продолжают спуск до тех пор, пока торец 10 внутреннего корпуса 1 не вступит во взаимодействие с верхним торцом пластины 11 обратного клапана 6 и сожмет пружину 7 примерно на 10-20 кН, о чем свидетельствует показания индикатора веса (на фиг. не показано) установленного на устье скважины. После этого вворачивают отжимную муфту
13 в переводник 14 с левой резьбой 15, фиксируя тем самым обратный клапан 6 в рабочем положении. Далее снимают с устья скважины вышеупомянутый элеватор и с помощью колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 18 спускают устройство в заданный интервал скважины, где необходимо установить и зацементировать хвостовик 8, при этом в процессе спуска устройства, находящаяся в скважине жидкость свободно перетекает снизу вверх в пространство над устройством, благодаря тому, что обратный клапан 6 открыт (пружина 7 находится в сжатом состоянии).
По достижении заданного интервала верхний конец колонны насосно-компрессорных труб 18 крепят на устье скважины (например, с помощью планшайбы).
Затем закачивают в колонну НКТ 18 расчетный объем цементного раствора и продавливают его с помощью жидкости продавки через внутреннее пространство внутреннего корпуса 1 через сквозной нижний торец 10 внутреннего корпуса 1, проходной канал 12 седла 5, открытый обратный клапан 6 и окна 3 наружного корпуса 2 в наружное пространство устройство. При этом расчетный объем цементного раствора, продавленный в наружное пространство поднимается вверх между хвостовиком 8 и скважиной (на фиг. не показано) до тех пор, пока не достигнет переводника 14 с левой резьбой 15.
Далее разъединяют отжимную муфту 13, и соединенный с ней внутренний корпус 1, путем отворота отжимной муфты 13 от переводника 14 с левой резьбой 15 вращением колонны насосно-компрессорных труб 18 влево на устье скважины. После разъединения отжимной муфты 13 торец 10 внутреннего корпуса 1 перестает взаимодействовать с пластиной 11 обратного клапаном 6 и пружина 7 разжимается, при этом обратный клапан 6 закрывается. Далее прямой или обратной промывкой вымывают оставшиеся излишки цементного раствора из внутреннего пространства хвостовика 8. Наружный корпус 2 с деталями 5, 6, 7 остается в скважине.
Предлагаемое устройство имеет простую технологию применения, поскольку обратный клапан спускается в скважину в открытом состоянии и закрывается только после проведения цементирования хвостовика, кроме того, продавка цементного раствора ведется через сквозной торец внутреннего корпуса, что в целом позволяет снизить давление продавки цементного раствора, а упрощение конструкции отцепной муфты снижает точности изготовления ее, и ответной детали.