Устройство для цементирования обсадной колонны в скважине

 

Изобретение относится к области нефтегаэодобьшающей пром-ти и позво

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1379451

А1

< 1> 1 Е 21 В 33/14, 33/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4041073/22-03 (22) 24.03.86 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) И.Х.Бикбулатов, А.Я.Мусский, В.Ф.Ефремов, Ш.К.Шаяхметов, И.И.Бикбулатов, А.А.Бикинеев и Э.И.Валиуллин (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авилов В.И. и др. Цементирование скважин, выбор конструкций и технология при закачке горячей воды в пласт.

PHTC "Курение". ВНИОЭНГ, 1972, В 10, .с.18.

Бикбулатов И.И. и др. Опыт крепления паронагнетательных скважин предварительно напряженной колонной.-Нефтегазовая геология, геофизика и бурение. Вын. 5 ° -М,, 1984, с.52. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ

«57) Изобретение относится к области нефтегазодобывающей пром-ти и позво1379451 ляет сократить затраты времени и материалов при цементировании обсадных колонн (ОК) в скважине. Устройство включает полый корпус (ПК) 1 с радиальными цементировочными отверстиями 2, перекрытыми втулкой (В)4 с радиальными отверстиями 5, посадочные седла под цементировочную пробку и управляемые шары большего 8 и меньшего 22 диаметров. Седло 7 под шар 8 установлено внутри В 4 против отверстий 5. Причем В 4 имеет ограничитель перемещения седла 7, упор 10 для пробки и упор 12 под седло 7. Внутри

ПК 1 установлены дополнительная труба

Изобретение относится к горной промьппленности, точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при цементировании обсадных колонн.

Цель изобретения — сокращение затрат времени и материалов при цементировании обсадных колонн в скважине.

На фиг„l изображено устройство в компоновке с обсадной трубой, общий вид в разрезе; на фиг.2 — устройство, опущенное в скважину на обсадной колонне; на фиг.3 — то же, после приведения якоря в рабочее положение; на фиг.4 — то же, когда втулка с дополнительной трубой находится в нижней части якоря, цементировочные отверстия открыты; на фиг.5 — то же, завершающая стадия цементирования колонны.

Устройство (фиг.!) содержит корпус I с цементировочными и разгрузочными отверстиями 2 и 3 соответственно. Внутри корпуса установлена втулка 4 с радиальными отверстиями 5 на фиксируемых штифтах 6, перекрывающая цементировочные отверстия. Седло 7 для шара 8 большего диаметра выполнено продолговатым и установлено внутри втулки 4 на срезаемых штифтах 9 так, что 0Но перекрывает радиальные отверстия 5 втулки. Над седлом 7 внутри втулки 4 размещен упор 10 для продавочной пробки 11, а втулка выполнена с упором 12 в нижней части для подвижного седла 7 и снабжена дополнительно трубой 13, соединенной с ее

13, соединенная с В 4, и фиксатор в виде цанг 16 с насечкой, расположенных вместе с уплотнением между трубой 13 и К 1. Якорь 19 устройства выполнен в виде продольно-гофрированной трубы. После посадки шара 22 в седло

21 башмака 20 в ОК 18 под давлением закачивают жидкость. Якорь 19 распрямляется и прижимается к стенке скважины. Далее ОК 18 растягивают и бросают в нее шар 8. Он садится в седло

7. Давление повьнпается, и В 4 с трубой 13, а также седло 7 опускаются.

Отверстия 2 и 5 открываются. Производят цементирование. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. верхним концом, причем зазор 14 между, этой трубой и корпусом уплотнен манжетой 15 и снабжен цангой 16 с эубчатой насечкой, предотвращающими перемеще5 ние этой трубы вверх. Корпус снабжен переводником 17, соединяющим его с обсадной трубой 18, а в нижней его части установлен якорь 19 с башмаком

20 и седлом 21 для шара 22.

Устройство работает следующим образом.

После промывки скважины от глинистой корки с целью предотвращения образования пробок и сальников при спуске

15 обсадной колонны и для обеспечения прочности сцепления цементного камня с породой устройство спускают на колонне обсадных труб 18 в скважину (фиг.2). При достижении устройством

20 заданной глубины (до упора о забой) в колонну обсадных труб бросают шар

22 меньшего диаметра, который садится в седло 21 башмака 20. Затем производят закачивание жидкости в колонну 18 под избыточным давлением порядка 12 14 MIIa в результате чего профильная труба 19 с продольными гофрами выпрямляется и плотно прижи30 мается к стенке скважины (фиг.3).

Далее давление жидкости в колонне снижают до атмосферного на устье и производят растягивание обсадной колонны на расчетную величину талевым блоком буровой установки. После фик35 сирования ее на клиньях (не показаны) 1379451 в колонну бросают шар 8 большего диаметра, который при продавке жидкости, отгибая изогнутые вниз пластинчатые пружины- 23 эластичного элемента 24, выполненные как у клапана типа ЦКОД, проходит через них и садится в седло 7. Давление жидкости внутри колонны снова повышают до порядка

5-7 МПа, под действием которого штифты 6 срезаются и втулка 4 с дополнительной трубой )3 перемещаются вниз до упора о башмак 20, открывая цементировочные отверстия 2 (фиг,4). Затем давление повьппают до 9-10 МПа, в результате чего срезаются штифты 9, и седло 7 перемещается до упора 12 втулки 4, открывая радиальные отверстия 5. После этого скважину через радиальные 5 и цементировочные 2 отверстия промывают, а затем цементируют колонну известным способом (фиг.5). На период ожидания затвердевания цемента обсадная колонна находится под натягом. Далее скважину эксплуатируют.

Предварительное растягиванне обсадной колонны снижает температурные напряжения при закачивании теплоносителя в системе эксплуатационная колонна — цементное кольцо.

Проведенные испытания по определению величины страгивающей нагрузки на связь между наружной поверхностью выпрямленной профильной трубы и внутренней поверхностью цементного кольца показывают ее прочность и надежность, Формула изобретения

1. Устройство для цементирования обсадной колонны в скважине, включающее полый корпус с выполненными в нем радиальными цементировочными отверстиями, перекрытыми втулкой, зафиксированной относительно корпуса, и с

5 выполненными в ней радиальными отверстиями, посадочные седла под цементировочную пробку и управляющие шары большего и меньшего диаметров, упор под посадочное седло продавочной пробки и якорь, выполненный в виде продольно-гофрированной трубы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения затрат времени и материалов при цементировании обсадных колонн в скважине, оно снабжено дополнительной трубой, установленной внутри корпуса и соединенной с втулкой, фиксатором, установленным внутри кор2р пуса и предотвращающим перемещение дополнительной трубы вверх, и уплотнением, размещенным между дополнительной трубой и корпусом, при этом посадочное,седло под управляющий шар

25 большего диаметра установлено внутри втулки против ее радиальных отверстий, а втулка выполнена с ограничителем перемещения посадочного седла под управляющий шар большего диаметра и

3p C упором для продавочной пробки, размещенным над посадочным седлом.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фиксатор, предотвращающий перемещение дополни35 тельной трубы вверх, выполнен в виде конических цанг с насечкой под соответствукицую коническую внутреннюю поверхность корпуса, причем конические цанги установлены в зазоре между

40 дополнительной трубой и корпусом.

137 9451

tS ю

ЦЩ 5

Фиг4

Составитель Е.Молчанова

Техред A.Кравчук

Редактор И.Рогулич

Корректор М.111аропщ

Заказ 953/33

Тираж 531

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4