Устройство для крепления скважин

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для цементирования потайных обсадных колонн. Цель - повышение качества крепления скважин. Устройство содержит корпус (К) 1 с эксцентричным каналом 2 и радиальными отверстиями 3. Внутри К 1 установлены отсоединитсяьный переходник (ОП) 4 с левой резьбой 5 и втулка (В) 6, в которой выполнено посадочное седло 7 под запорный элемент. В верхней части К 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 17/06,33/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У

/7

8

Ф

/7 (21) 4616442/03 (22) 02.12.88 (46) 30,09.91. Бюл. М 36 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P. Бируни (72) Л.А, Сорокин, А.А. Буров, M.Х. Яников, В,И. Чернухин, Л.А, Абрамович и А.Г. Гурджиев (53) 622,248. 13(088.8) (56) Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах, М.: Недра, 1980, с. 265 — 266.

Авторское свидетельство СССР

N 665077, кл. Е 21 В 17/06, 1978, „„Я „„1680936 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для цементирования потайных обсадных колонн. Цель — повышение качества крепления скважин. Устройство содержит корпус (К) 1 с эксцентричным каналом 2 и радиальными отверстиями 3, Внутри К 1 установлены отсоединительный переходник (ОП) 4 с левой резьбой 5 и втулка (В) 6, в которой выполнено посадочное седло 7 под запорный элемент. В верхней части К 1

1680936 установлен герметизирующий узел. Внутри

К 1 в нижней части выполнена дополнительная эксцентричная камера 15. В исходном положении В 6 зафиксирована в К 1 с помощью штифтов 17 и имеет возможность ограниченного осевого перемещения. Кроме того, В 6 выполнена с верхней 18 и нижней 19 ступенями, смещенными в диаметральном направлении. Посадочное седло 7 выполнено в месте сочленения верхней 18 и нижней 19 ступеней В 6, В боковой поверхности ОП 4 выполнены радиальные отверстия. 20, над которыми установлен захват 9 В 6. В собранном виде устройство соединяется с потайной обсадной колонной и бурильной колонной. После спуска на заданную глубину производят цементироИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может использоваться при креплении скважин потайными обсадными колоннами.

Цель изобретения — повышение качества крепления скважин путем возможности вращения потайной обсадной колонны во время ее цементирования.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, разрез, и положение его частей во время спуска в скважину; на фиг. 2 — то же, после отсоединения потайной обсадной колонны; на фиг. 3 — то же, после эапакеровки межколонного пространства.

Устройство для крепления скважин включает в себя полый корпус 1 с эксцентричным каналом 2 и радиальными отверстиями 3, отсоединительный переходник 4 с

° левой резьбой 5, втулку 6, установленную в эксцентричном канале 2 корпуса, посадочное седло 7 под запорный элемент 8, захват

9 втулки 6 и герметизирующий узел.

Герметизирующий узел установлен в верхней части корпуса 1 на его наружной поверхности и выполнен в виде эластичного элемента 10, конуса 11, установленного на корпусе с возможностью осевого переме. щения при взаимодействии с уступами 12, размещенными на отсоединительном переходнике 4.

Конус 11 фиксируется в нижнем положении с помощью пружинного кольца 13 и канавок 14. Корпус 1 выполнен с дополнительной эксцентричной камерой 15 в нижней части и соединительной резьбой 16 под верхнюю часть потайной обсадной колонны. Втулка 6 в исходном положении зафиквание. Во время продавливания тампонажного раствора в колонку пускают запорный элемент, который садится на седло 7. а потайную колонну вращают. Штифты 17 срезаются и через радиальные отверстия 20 и 3 производится вымыв излишков тампонажного раствора. При этом В 6 смещается вниз

° ОП 4 готов к разъединению. С помощью захвата 9 В 6 извлекается на поверхность, предварительно приводя герметизирующий узел в рабочее положение. Выполнение В 6 с двумя ступенями, смещенными в диаметральном направлении, позволяет вращать потайную обсадную колонну и при малых кольцевых зазорах. Вращения колонны приводит к более качественному замещению тампонажным раствором бурового. 3 ил. сирована в корпусе 1 с помощью штифтов

17 и имеет воэможность ограниченного осевого перемещения и выполнена с верхней

18 и нижней 19 ступенями, смещенными в

5 диаметральном направлении, Отсоединительный переходник 4 выполнен с радиальными отверстиями 20, над которыми установлен захват 9 втулки 6, а посадочное седло 7 — в месте сочленения верхней 18 и

10 нижней 19 ступеней втулки 6.

Устройство работает следующим образом.

В собранном виде устройство соединяется с верхней частью обсадной колонны

15 при помощи соединительной резьбы 16 с потайной обсадной колонной хвостовиком, а отсоединительный переходник 4 соединяется с буровой колонной. Спуск потайной обсадной колонны осуществляется по обще20 принятой технологии, При наличии мест посадок, сужений(осложненное состояние ствола скважины) осуществляют перемещение (расхаживание, вращение) хвостовика путем передачи кру25 тящего момента от бурильной колонны через эксцентричный разьединитель.

При достижении проектной отметки спуска хвостовика приступзог к его цементированию (затворению и закачке необхо30 димого количества тампонажного раствора и его продавливанию), При продавливании в бурильную колонну сбрасывают эапорный элемент 8 или продавочную пробку, которая под действием потока жидкости садится в

35 посадочное седло 7 втулки 6, на что указывает рост давления в колонне.

Наращиванием давления срезают штифты 17, удерживающие втулку 6. Втулка

1680936

6 смещается в крайнее нижнее положение, при этом верхняя часть втулки 6 располагается ниже радиального отверстия 20, на что указывает падение давления в колонне, так как циркуляция осуществляется через ради- 5 альные отверстия 20 и 3.

Одновременно с открытием радиальных отверстий цилиндрическая поверхность втулки 6 выходит из контактирующей с ней внутренней поверхности отсоедини- 10 тельного переходника 4, приводя разъединитель в положение, когда возможно. его рассоединение в левой резьбе путем вращения по часовой стрелке (фиг. 2). Падение давления в колонне служит контролем мо- 15 мента, когда замок приведен в положение возможного его рассоединения.

Производят вымыв излишков тампонажного раствора. При цементировании потайной колонны в момент выхода 20 тампонажного раствора из-под башмака в затрубное пространство осуществляют ее вращение. Данная операция позволяет увеличить коэффициент вытеснения бурового раствора тампонажным ввиду отсутствия 25 застойных зон в кольцевом пространстве и исключения продвижения тампонажного раствора в кольцевом пространстве "язычком", повышает качество крепления скважин потайными колоннами, учитывая также, что 30 при креплении потайных колонн объем тампонажного раствора значительно меньше, чем при креплении сплошной колонны.

Осуществив разъединение отсоединительного переходника 4 от корпуса 1 (бу- 35 рильной колонны от потайной), производят подъем бурильной колонны, при этом захват 9 захватывает втулку 6 и извлекает ее вместе с бурильной колонной. При подъеме бурильной колонны уступ 12 свободно про- 40 ходит через конус 11, а при движении колонны вниз уступ 12 взаимодействует с конусом

11 и перемещает последний вниз до упора, при этом происходит герметизация эатрубного пространства между обсадной колон- 45 ной 21 и корпусом 1. Конус 11 фиксируется на корпусе 1 при помощи пружинного кольца 13. После извлечения бурильной колонны на поверхность в скважине остается корпус

1 с герметизирующим узлом.

Использование изобретения способст(° вует возможности передачи достаточного по величине крутящего момента в процесс крепления скважин потайными колоннами при ограниченных кольцевых зазорах; герметизации кольцевого пространства c сохранением гидравлического канала для тампонажного и промывочного раствора при ограниченных кольцевых зазорах; осуществлению крепления потайной колонны в подвешенном состоянии (осуществить рассоединение после ОЗЦ) и, кроме того, повышает качество крепления в результате лучшего вытеснения бурового раствора тампонажным и герметизации кольцевого пространства хвостовика, а также снижает вероятность межколонных перетоков на скважинах с аномальным пластовым давлением, Формула изобретения

УстройСтво для крепления скважин, включающее полый корпус с эксцентричным каналом и радиальными отверстиями, отсоединительный переходник с левой резьбой, втулку, установленную в эксцентричном канале корпуса, и посадочное седло под запорный элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества крепления скважин, оно снабжено герметизирующим узлом, установленным в верхней части корпуса на его наружной поверхно- . сти, и захватом втулки, при этом корпус выполнен с дополнительной эксцентричной камерой в нижней части, втулка установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполнена с верхней и нижней ступенями, смещенными в диаметральном направлении, а отсоединительный переходник выполнен с радиальными отверстиями, над которыми установлен захват втулки, а посадочное седло — в месте сочленения верхней и нижней ступеней втулки.

1680936

Составитель Н.Чепига

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3294 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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