Обсадная колонна для крепления разветвленного ствола скважины

 

Использование: для крепления разветвленных стволов скважин с горизонтальными окончаниями. Сущность изобретения: обсадная колонна состоит из основной колонны 1 и хвостовиков 2 и 3, объединенных разводником 4, обеспечивающим одновременный спуск хвостовиков и сообщение каналов колонны и хвостовиков после установки их в стволе скважины. Цементирование затрубного пространства в стволе скважины производят закачкой цементного раствора через верхний хвостовик 3. Крепление разветвленных стволов скважин предлагаемой обсадной колонной обеспечивает цементирование всего затрубного пространства ствола скважины, что увеличивает срок службы скважин. 1 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для разветвленных стволов скважин с горизонтальным окончанием.

Известна обсадная колонна, состоящая из скрепленных между собой труб, в нижней из которых установлен обратный клапан [1] Недостатком колонны является то, что ею можно обсадить только один канал разветвленного ствола скважины.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является обсадная колонна для крепления разветвленного ствола скважины, включающая основную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика [2] Недостатком известной обсаженной колонны является невозможность обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Целью изобретения является обеспечение крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в обсадной колонне для крепления разветвленного ствола, которая включает обсадную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом, связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика, каждый хвостовик имеет клапан, причем в хвостовике, соединенном с концом разводника, установлен клапан прямого действия, в хвостовике, проходящем через ответвление проточного канала установлен клапан обратного действия, хвостовик, проходящий через ответвление проточного канала разводника, установлен в последнем с возможностью относительного осевого перемещения и имеет ограничители его крайних положений, а основная обсадная колонна выполнена с посадочным концом, ответным посадочному концу разводника для соединения последних между собой при полностью выдвинутом хвостовике из проточного канала разводника.

На фиг. 1 изображена разветвленная обсадная колонна, общий вид; на фиг. 2, 3 разводник обсадных колонн; на фиг. 4, 5 обсадная колонна с полностью выдвинутым хвостовиком с разных сторон разводника; на фиг. 6 обсадная колонна, готовая к эксплуатации; на фиг. 7 пример конструкции разводника и хвостовиков; на фиг. 8, 9 этапы цементирования ответвлений ствола скважины.

Разветвленная обсадная колонна состоит из основной колонны труб 1, нижнего хвостовика 2 и верхнего хвостовика 3 из дополнительных колонн труб, объединенных разводником 4 (фиг. 1). Разводник выполнен в виде патрубка (фиг, 2, 3) с крепежным концом 5, посадочным концом 6 и проточным каналом 7, который имеет ответвление 8, проходящее через стенку патрубка. В развилке каналов разводника может быть выполнена направляющая перегородка 9 (фиг. 3), приближающая начало разветвления каналов 7 и 8 к посадочному концу 6. Хвостовик 2 скреплен с концом 5, а хвостовик 3 пропущен через ответвление проточного канала 8 и посадочный конец 6 разводника (фиг. 4) с возможностью взаимного перемещения раводника и хвостовика 3 по всей длине этого хвостовика и ограничителями 10, предотвращающими полный выход хвостовика из разводника. Основная колонна 1 выполнена с посадочным концом 11 (фиг. 5, 7), ответным посадочному концу 6 разводника за счет взаимноответных конусных торцев 12 на разводнике и основной колонне, и имеет возможность установки на разводнике при полностью выдвинутом хвостовике 3 из бокового ответвления 3 канала 7 разводника (фиг. 5-7). В верхнем хвостовике 3 установлен клапан 13 обратного действия, а в нижнем хвостовике 2 установлен клапан 14 прямого действия (фиг. 7).

Работает разветвленная обсадная колонна следующим образом. При прямой прокачке жидкости через основную колонну 1 в хвостовики 2 и 3 клапан 13 хвостовика 3 откроется, а клапан 14 хвостовика 2 закроется, и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 3 (фиг. 7). При обратной прокачке жидкости через хвостовики 2 и 3 в основную колонну 1 клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 2 (фиг. 1).

Установку колонны в ствол скважины осуществляют двухэтажным ее спуском. На первом этапе проводят одновременный спуск хвостовиков, для чего хвостовики устанавливают в транспортное положение один под другим с помощью разводника 4, при этом внизу устанавливают хвостовик для нижнего ответвления ствола скважины, а сверху для верхнего ответвления ствола. Для этого хвостовик 2 для нижнего ответвления ствола соединяют с концом 5 разводника, а хвостовик 3 для верхнего ответвления ствола пропускают через боковое ответвление 8 проточного канала разводника и посадочный конец 6 разводника и подсоединяют к бурильным трубам 15 (фиг. 4). Подвешенные на бурильных трубах хвостовики устанавливаются последовательно друг над другом в одну линию и опускают в ствол скважины. При достижении нижнего хвостовика забоя нижнего ответвления разводник расположится в развилке ствола скважины. Вращением бурильных труб 15 с разводником 4 в подшипниках вертлюга 16 (фиг. 7) ориентируют боковое ответвление 8 проточного канала разводника с верхним ответвлением ствола скважины, и дальнейшим спуском бурильных труб выдвигают верхний хвостовик 3 в верхнее ответвление ствола скважины. Затем с помощью разъединителя 17 (фиг. 4) бурильные трубы отсоединяют от хвостовика 3 и поднимают из скважины.

Вторым этапом спускают основную колонну 1, сажают ее на посадочный конец 6 разводника, закачивая этим установку разветвленной обсадной колонны в ствол скважины.

Затем проводят цементирование затрубного пространства ствола скважины. Прямой подачей цементного раствора в разветвленную обсадную колонну производят закачку цементного раствора в затрубное пространство ствола скважины, при этом из основной колонны 1 цементный раствор попадает в хвостовик 3 (фиг. 8), так как клапан 13 хвостовика 3 открыт, а клапан 14 хвостовика 2 закрыт, из хвостовика 3 цементный раствор попадает в затрубное пространство 19 основной колонны 1. Закачку цементного раствора в затрубное пространство производят с переподъемом его уровня 20 над разводником 4. После заливки цементным раствором затрубного пространства 18 и 19 снижают давление в обсадной колонне. При этом клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется, и цементный раствор из затрубного пространства 19 будет передаваться в затрубное пространство 21 хвостовика 2 (фиг. 9). После заполнения цементным раствором затрубного пространства 21 и снижения уровня 20 цементного раствора на требуемую высоту стабилизируют давление в стволе скважины. После затвердения цемента в развилке каналов 7 и 8 разводника 4 пробуривают окно 22 (фиг. 6), дополнительно сообщающее каналы нижнего хвостовика и основной обсадной колонны.

Данная конструкция обсадной колонны позволяет решить задачу обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Формула изобретения

1. ОБСАДНАЯ КОЛОННА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РАЗВЕТВЛЕННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ, включающая основную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом, связанным с одним из хвостовиков и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика, отличающаяся тем, что каждый хвостовик имеет клапан, причем в хвостовике, соединенном с крепежным концом разводника, установлен клапан прямого действия, в хвостовике, проходящем через ответвление проточного канала, установлен клапан обратного действия, хвостовик, проходящий через ответвление проточного канала разводника, установлен в последнем с возможностью относительного осевого перемещения и имеет ограничители его крайних положений, а основная обсадная колонна выполнена с посадочным концом, ответным посадочному концу разводника, для соединения последних между собой при полностью выдвинутом хвостовике из проточного канала разводника.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что разводник выполнен с направляющей перегородкой, разделяющей проточный канал с каналом ответвления и приближающей последний к каналу посадочного конца разводника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9