Муфта для ступенчатого цементирования верхней части обсадной колонны
Полезная модель «Муфта для ступенчатого цементирования верхней части обсадной колонны» относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использована при цементировании обсадных колонн. Задачей полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности и обеспечение возможности цементирования верхней части обсадной колонны в скважинах, где тампонажный раствор не поднят до устья. Поставленная задача решается тем, что в муфте, включающей корпус с радиальными отверстиями, размещенную в корпусе закрывающую втулку с разбуриваемым посадочным седлом для разделительной пробки и с элементами для уплотнения и фиксации в виде суженных по диаметру внутренних поясков корпуса выше и ниже радиальных отверстий, седло выполнено с наружным буртом на верхнем конце и частично впрессовано во втулку, а закрывающая втулка частично введена в верхний суженный поясок корпуса, оставляя радиальные отверстия корпуса открытыми.
Полезная модель относится к строительству скважин и может быть использована при ступенчатом цементировании обсадной колонны, в частности при цементировании верхней части обсадной колонны с поднятием тампонажного раствора до устья скважины.
Известны муфты для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающие корпус с радиальными отверстиями, установленные в этих отверстиях заглушки с возможностью выхода из них от давления, размещенную внутри корпуса закрывающую втулку с разбуриваемым посадочным седлом для разделительной пробки и элементы уплотнения и фиксации закрывающей втулки в корпусе (см. патент РФ №26245 кл. 7 Е21В 33/14). Недостатком их является сложность конструкции и недостаточная надежность работы из-за наличия уплотнительных элементов в виде резиновых колец и фиксирующих элементов в виде срезных штифтов. При длительном хранении, а также при длительном нахождении в скважине резиновые кольца теряют эластичность и прочность. Фиксирующие элементы в виде срезных штифтов не предотвращают расшатывание закрывающей втулки при разбуривании разделительной пробки и посадочного седла, что может привести к потере герметичности муфты.
Наиболее близкой к предлагаемой является муфта для ступенчатого цементирования верхней части обсадной колонны, включающая корпус с радиальными отверстиями, закрывающие эти отверстия заглушки с возможностью выхода из них от давления и размещенную внутри корпуса закрывающую втулку с разбуриваемым посадочным седлом для разделительной пробки и с элементами для уплотнения и фиксации закрывающей втулки, которые выполнены в виде суженных
по диаметру внутренних поясков корпуса, обеспечивающих прессовую посадку закрывающей втулки выше и ниже радиальных отверстий. Недостатком этой муфты является сложность конструкции и недостаточная прочность из-за наличия резьбового соединения между закрывающей втулкой и разбуриваемым посадочным седлом. Толщина стенки, следовательно, и прочность закрывающей втулки ограничивается тем, что внутренний диаметр ее должен быть больше внутреннего диаметра обсадных труб, иначе спускаемое в скважину оборудование будет ударяться об эту втулку. С другой стороны, наружный диаметр втулки должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы в корпусе, иначе закрывающая втулка не проходит через резьбу корпуса и нельзя собрать муфту. Таким образом, закрывающая втулка имеет тонкую стенку и резьба во втулке дополнительно утончает ее, снижая прочность и создавая опасность разрыва при высоких перепадах давления.
Другим недостатком известной муфты является то, что во время ее сборки, транспортирования и хранения закрывающая втулка не фиксируется в рабочем положении, может сдвинуться, выпасть, удариться и деформироваться.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции и повышение надежности муфты и обеспечение возможности ее применения при цементировании верхней части обсадной колонны в скважинах, где тампонажный раствор не поднят до устья.
Задача решается тем, что седло выполнено с наружным буртом на верхнем конце и частично впрессовано во втулку, а закрывающая втулка частично введена в верхний суженный поясок корпуса, оставляя радиальные отверстия корпуса открытыми.
На фиг.1 представлена муфта для цементирования верхней части обсадной колонны в исходном положении. Она содержит корпус 1 с радиальными циркуляционными отверстиями 2. В корпусе выше и ниже радиальных отверстий выполнены суженные по диаметру пояски 3 и 4, обеспечивающие прессовую посадку закрывающей втулки 5. Втулка 5 частично введена в верхний суженный поясок корпуса, оставляя радиальные отверстия корпуса открытыми. В
верхний конец втулки частично впрессовано разбуриваемое посадочное седло 6 с наружным буртом 7.
Муфта работает следующим образом.
Верхняя часть обсадной колонны, не зацементированная из-за ухода тампонажного раствора в поглощающие пласты, отворачивается и извлекается на поверхность посредством известных инструментов. Место отворота задается по результатам геофизических исследований. Отворот производится после снятия осевых нагрузок на обсадную трубу на этом месте.
На нижний конец извлеченной части обсадных труб присоединяется муфта ступенчатого цементирования в положении, показанном на фиг.1. Извлеченные трубы с муфтой спускаются в скважину и правым вращением присоединяются к нижней части обсадной колонны. Через открытые радиальные отверстия муфты производится закачка тампонажного раствора и продавка его за обсадные трубы с использованием запирающей пробки известной конструкции. Пробка проталкивает втулку 5 муфты вниз, и втулка закрывает радиальные отверстия 2 муфты. Закрытие радиальных отверстий отмечается скачком давления в обсадной колонне.
Герметичность закрытия муфты проверяют путем снятия давления в обсадной колонне и путем создания избыточного давления в ней. Разделительную пробку и седло 6 разбуривают. При этом проворачивание пробки относительно седла предотвращается за счет клинового эффекта, поворачивание втулки с седлом - за счет прессовой посадки.
Таким образом, предлагаемая муфта для ступенчатого цементирования верхней части обсадной колонны имеет более простую конструкцию, чем известные, обеспечивает надежное закрытие циркуляционных отверстий и быстрое разбуривание посадочного седла и пробки. Толщина закрывающей втулки больше на высоту профиля резьбы чем в муфте известной конструкции и обеспечивает больший срок службы в скважине.
Муфта для ступенчатого цементирования верхней части обсадной колонны, включающая корпус с радиальными отверстиями, размещенную в корпусе закрывающую втулку с разбуриваемым посадочным седлом для разделительной пробки и с элементами для уплотнения и фиксации в виде суженных по диаметру внутренних поясков корпуса выше и ниже радиальных отверстий, отличающаяся тем, что седло выполнено с наружным буртом на верхнем конце и частично впрессовано во втулку, а закрывающая втулка частично введена в верхний суженный поясок корпуса, оставляя радиальные отверстия корпуса открытыми.
