МУФТА ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ

Муфта цементировочная
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к оснастке обсадных колон. Муфта цементировочная входит в состав колонны подвесного оборудования (хвостовика) и может быть использована при строительстве скважин для добычи нефти и газа.
Муфта предназначена для проведения работ по цементированию скважины и исключению воздействия водоносных пластов на продуктивные пласты и должна обеспечивать:
- сообщение заколонного и внутриколонного пространства при промывке и цементировании обсадной колонны;
- герметизацию заколонного пространства от внутриколонного по окончании процесса цементирования.
Успех проведения процесса цементирования определяется в основном качественной и надежной работы муфты цементировочной.
Известна муфта для цементирования обсадных колонн (патент RU 2129207 МПК Е21В 33/14, опубликован 20.04.1999). Устройство включает в себя корпус с боковыми циркуляционными отверстиями, которые закрыты цилиндрическими пробками с уплотнением и срезными тарированными шпильками, верхнюю и нижнюю втулки, продавочную и запорную разделительные пробки и перекрывающее устройство в виде падающей пробки.
Недостатком известных технических решений является то, что в муфте цементировочной закрытие цементировочных окон после окончания цементирования возможно только посадкой пробки прочистной в гнездо приемное с последующим срезом винтов и смещением поршня. При недоходе тандема прочистной и продавочной пробок до гнезда приемного муфты цементировочной (неполучение сигнала СТОП) или при применении в хвостовике муфты посадочной (устанавливается выше муфты цементировочной) закрытие окон цементировочных таким способом не возможно.
Заявляемая полезная модель дает технический результат, который выражается в закрытии цементировочных окон после окончания цементирования как от затрубного давления (при сбросе давления внутри муфты), возникающего из-за разности плотностей цемента снаружи и продавочной жидкости внутри муфты, так и посадкой пробки прочистной в гнездо приемное муфты.
Устройств с заявляемой совокупностью отличительных признаков в патентной и научно-технической литературе не выявлено. Это определяет соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность изобретения и принцип действия предложенной полезной модели поясняется чертежом, на котором показана муфта цементировочная.
Муфта цементировочная включает в себя: полый цилиндрический корпус 1, с выполненными в нем радиальными цементировочными окнами 2, переводник нижний 3, гнездо приемное 4, поршень 5, с выполненными в нем радиальными цементировочными окнами 6, которые ориентированы напротив цементировочных окон корпуса с помощью винта направляющего 7, обратный клапан 8, заглушки мембранные 9, наружные заглушки 10, винты срезные 11, втулку поршня 12, втулку 13, винты срезные 14, кольца стопорные 15. У втулки 12, установленной между гнездом приемным 4 и поршнем 5, внутренний диаметр уменьшен до диаметра цилиндрической части гнезда приемного, что в совокупности с кольцом резиновым 16 образует герметичную полость Б.
Муфта цементировочная работает следующим образом. Внутрь колонны сбрасывают запорный шар (не показано), который достигнув седла муфты посадочной (не показано) перекрывает канал. Внутриколонное давление повышается и, из-за разности площадей в виде кольцевого зазора В, возникает осевое усилие на поршне 5, работающее только на открытие окон. При достижении расчетной величины происходит срез винтов 11 и смещение поршня 5 на величину Ε до упора в корпус 1. Затем разрываются перегородки на заглушках мембранных 9 с вышибанием заглушек 10. Цементирование скважины производится через открывшееся цементировочное окно 2. После завершения цементирования, закрытие цементировочных окон производится:
- из-за разности плотностей цемента снаружи и продавочной жидкости внутри муфты возникает перепад давлений, действующий через окно 2 на площадь Д поршня 5 с втулкой 12 и сдвигающий его в сторону нижнего переводника 3. После перекрытия поршнем 5 окна 2 на него продолжает действовать перепад давлений (на площадь В) через отверстия Г в корпусе 1 до окончательной герметизации муфты.
- либо прочистной пробкой (не показано), которая садится в гнездо приемное 4, срезает винты 14, поршень 5 смещается и закрывает окна 2, а кольцо стопорное 15 фиксирует его;
Внедрение муфты цементировочной с заявленной конструкцией позволит гарантировать закрытие цементировочных окон после окончания цементирования от затрубного давления.
Муфта цементировочная предложенной конструкции прошла стендовые и промышленные испытания и показала работоспособность в эксплуатации.