Способ контролируемой установки цементных мостов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и предназначено для установки в них цементных мостов (ЦМ). Цель - повышение качества цементного моста. В скважину до нижней отметки устанавливаемого ЦМ опускают заливочную колонну 2 с проточным цилиндрическим корпусом 1 с калиброванным центральным отверстием. Затем продавливают тампонажный раствор и разделительные пробки (РП) 4 и 6. При прохождении раствора через калиброванное центральное отверстие получают сигналы о начале его выхода в затрубное пространство и окончании его

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/134, 33/13

ГОСУДАРСТВЕ ННЬ! Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4353985/03 (22) 30.12.87 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "АзНИПИнефть" (72) M.Ê. Сеид-Рза, Х,Я. Рашидов, Т.К. Аливердизаде и В.Б. Курбанов (53) 622.245.42(088.8) (56) Атрафьян М.O. Повышение качества разобщения пластов в глубоких скважинах. — M. Недра, 1982, с, 152.

Авторское свидетельство. СССР

N 578439, кл, Е 21 В 33/16, 1977.

Авторское свидетельство СССР

M 1133382, кл. Е 21 В ЗЗ/16, 1983.

„„5L3„„1640362 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛИРУЕМОЙ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и предназначена для установки в них цементных мостов (ЦМ). Цель — повышение качества цементного моста, B с кважину до нижней отметки устанавливаемого ЦМ опускают заливочную колонну 2 с проточным цилиндрическим корпусом 1 с калиброванным центральным отверстием. Затем продавливают тампонажный раствор и разделительные пробки (РП) 4 и 6. При прохождении раствора через калиброванное центральное отверстие получают сигналы о начале его выхода в затрубное пространство и окончании его

1640362

10 продавки, После этого заливочную колонну

2 поднимают до верхней отметки. Ствол скважины на уровне нижней отметки ЦМ перекрывают и прокачивают цементный раствор(ЦР) в объеме Ч=(Н(л 0 U-4Q)): 4U, где Н вЂ” высота установки ЦМ, U — заданная скорость извлечения заливочной колонны;

0 — производительность цементировочных агрегатов; 0 — диаметр ствола скважины.

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при их креплении, в частности, при установке цементных мостов, Целью изобретения является повышение качества цементного моста.

На чертеже изображено устройство для контролируемой установки цементного моста.

Устройство для контролируемой установки цементного моста состоит из проточного цилиндрического корпуса 1, верхний конец которого соединен с нижним концом заливочной колонны 2. Корпус 1 снабжен внутренним кольцевым выступом 3 с калиброванным центральным отверстием для контролирования прохождения через устройство верхней 4, дополнительной промежуточной 5 и нижней 6 разделительных пробок, между которыми размещен тампонажный раствор 7, Корпус 1 в нижней части выполнен с верхним 8 и нижним 9 рядами радиальных отверстий, а также цилиндрической обечайкой 10 с центральным отверстием и штифтами 11, соединяющими корпус 1 с обечайкой 10 и установленными с возможностью их срезания повышенным давлением при посадке промежуточной разделительной пробки 6 на обечайку 10, выполненной из мягкого разбуриваемого металла, Обечайка 10 снабжена эластичным раэобщителем 12, выполненным в виде усеченного конуса с открытыми основаниями, иэ которых малое основание жестко соединено с упомянутой обечайкой, а большое направлено вверх и имеет диаметр больше диаметра скважины для взаимодействия со стенками скважины.

В предлагаемом способе контролируемой установки цементного моста, включающем спуск в скважину до нижней отметки устанавливаемого моста заливочной колонны с проточным цилиндрическим корпусом с калиброванным центральным отверстием, продавку тампонажного раствора и разделительных пробок, получение при прохожЗатем продавливают дополнительную промежуточную РП 5 и прокачивают остальной объем ЦР. После получения сигнала "Стоп" при прохождении дополнительной РП 5 через центральное калиброванное отверстие осуществляют извлечение заливочной колонны 2 с заданной скоростью до верхней отметки установки ЦМ с одновременной продавкой ЦР. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. дении через калиброванное центральное отверстие сигналов о начале выхода тампонажного раствора в эатрубное пространство и окончании его продавки, подъем заливочной колонны до верхней отметки, ствол скважины на уровне нижней отметки устанавливаемого цементного моста перекрывают. прокачивают цементный раствор в объеме где Н вЂ” высота установки цементного моста, м;

U — заданная скорость извлечения заливочной колонны,м /с;

0 — производительность цементировочных агрегатов, м;

D — диаметр ствола скважины, м, продавливают дополнительную промежу20 точную разделительную пробку, прокачива-. ют остальной объем цементного раствора, после получения сигнала "Стоп" при про.хождении дополнительной разделительной пробки через калиброванное центральное отверстие осуществляЮт извлечение зали вочной колонны с заданной скоростью до верхней отметки установки цементного моста с одновременной продавкой цементного раствора.

Контролируемую установку цементных мостов проводят следующим образом.

Вначале в скважину спускают до нижней отметки устанавливаемого цементного моста заливочную колонну 2 с устройством для контролируемой установки цементного моста, При этом полость колонны 2 заполняется скважинной жидкостью через отверстие в обечайке. Затем начинают продавку тампонажного раствора 7, размещенного

40 между верхней 4, промежуточной 5 и нижней 6 разделительными пробками. При движении тампонажного раствора в заливочной колонне 2 буровой раствор, находящийся под нижней пробкой б, через

45 радиальные 8 и 9 в обечайке отверстия по1640362 ступает в затрубное пространство. При этом струи жидкости, выходящие через отверстия 8; плотно прижимают к стенке скважины эластичный разобщитель 12, а сама жидкость поднимается по затрубному пространству. При достижении нижней пробки

6 внутреннего кольцевого выступа 3 корпуса 1 пробка 6 останавливается, в результате чего на устье скважины получают сигнал о начале выхода тампонажного раствора в затрубное пространство, С повышением давления жидкости в колонне 2 пробка 6 продавливается через кольцевой выступ 3 и перемещается вниз в корпусе 1 до упора в обечайку 10. Причем в процессе перемещения пробки 6 от кольцевого выступа 3 до обечайки 10 верхний ряд отверстий перекрывается пробкой 6 и жидкость выходит через отверстие 9, а давление жидкости в колонне 2 понижается до величины, соответствующей давлению жидкости при перемещении пробки от устья скважины до кольцевого выступа 3. Таким образом предотвращается гидравлический удар.

После упора пробки 6 в обечайку 10 тампонажный раствор начинает проходить только через радиальные отверстия 8 и поступает в затрубное пространство до тех пор, пока разделительная пробка 5 пройдет выступ 3, не сядет на пробку 6 и не перекроет радиальные отверстия 8. В этот момент под действием повышеннОго давления штифты 11 срезаются и обечайка 10 вместе с раэобщителем 12 и разделительными пробками 5 и 6 продавливаются вниз по стволу, радиальные отверстия 8 и 9 открываются и тампонажный раствор 7 вновь поступает в затрубное пространство.

Одновременно осуществляется подъем заливочной колонны до верхней отметки цементного моста. В этот момент верхняя разделительная пробка 4 достигает внутреннего кольцевого выступа 3, на устье получается сигнал о повышении давления, которое снижается после прохождения пробкой 4 выступа 3, что указывает на окончание продавки тампонажного раствора.

Экономическая эффективность изобретения обусловлена экономией затрат времени и материалов на повторные заливочные работы.

Формула изобретения

1, Способ контролируемой установки цементных мостов, включающий спуск в скважину до нижней отметки устанавливаемого цементного моста заливочной колонны с проточным цилиндрическим корпусом с калиброванным центральным отверстием, =продавку тампонажного раствора и раэделительных пробок, получение при прохождении через калиброванное центральное отверстие сигналов о начале выхода тампо5 нажного раствора в эатрубное пространство и окончании его продавки. подъем

,заливочной колонны до верхней отметки, . отличающийся тем, что, с целью повышения качества моста, ствол скважины

10 на уровне нижней отметки установки цемен тного моста перекрывают, прокачивают цементный раствор в объеме

V—

О)

4U где Н вЂ” высота установки цементного моста, м, 15

D — диаметр ствола скважины, м;

U — -аданная скорость извлечения заливочной колонны,м /сек;

Q — производительность цементировочных агрегатов, м, продавливают дополнительную промежуточную разделительную пробку, прокачива:ют остальной объем цементного раствора, 25 после получения сигнала -Стоп при прохождении дополнительной разделительной пробки через центральное калиброванное отверстие осуществляют извлечение заливочной колонны с заданной скоростью до

30 верхней отметки установки цементного моста с одновременной продавкой цементного раствора.

2. Устройство для контролируемой установки цементного моста, содержащее установленный на заливочной колонне прлточный цилиндрический корпус с калиброванным центральным отверстием, верхней и нижней пробками. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительной

4о промежуточной пробкой, его корпус в нижней части выполнен с двумя рядами радиальных отверстий и с цилиндрической обечайкой с центральным отверстием, выполненной из мягкого разбуриваемого ме45 талла и снабженной штифтами, соединяющими корпус с обечайкой и установленными с возможностью их срезания повышением давления при посадке промежуточной пробки на обечайку, причем по50 следняя имееr эластичный раэобщитель, выполненный в виде усеченного конуса с открытыми основаниями,из которых малое основание жестко соединено с упомянутой обечайкой. а большее направлено вверх для взаимодействия со стенками скважины.