Устройство айгуняна для тампонирования обсадной колонны

Авторы патента:

E21B33/14 - для цементирования обсадных труб в скважине

Владельцы патента RU 2559968:

Айгунян Валерий Вагинакович (RU)

Изобретение относится к области тампонирования (цементирования) скважин различного назначения, в частности тампонирования нефтяных и газовых скважин. Устройство содержит несущий элемент, втулку, жестко связанную с несущим элементом и размещенную под ним, первый эластичный запорный элемент, размещенный во втулке, цементировочную головку, расположенную на устье скважины на первой обсадной трубе, и второй эластичный запорный элемент, размещенный в цементировочной головке. Несущий элемент выполнен в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом. В нижней части несущего элемента выполнено нижнее посадочное седло, в верхней части - верхнее посадочное седло. Втулка выполнена с радиальными отверстиями. Первый эластичный запорный элемент выполнен с возможностью регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны и предотвращения обратного перетока этого раствора в обсадную колонну после окончания тампонирования обсадной колонны. Цементировочная головка выполнена с осевым сквозным каналом и имеет стопорное устройство. Второй эластичный запорный элемент имеет плотность меньше плотности тампонажного раствора и выполнен с возможностью перемещения из цементировочной головки по всей обсадной колонне на верхнее посадочное седло несущего элемента и фиксации момента «стоп». Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы, обеспечение герметичности устройства, недопущение оставления цементного стакана в обсадной колонне и оголения башмака, уменьшение трудозатрат, экономия материальных средств. 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области тампонирования (цементирования) скважин различного назначения, в частности тампонирования нефтяных и газовых скважин.

Из уровня техники известно устройство для тампонирования обсадной колонны (Гайворонский А.А. и др. Крепление скважин и разобщение пластов. - М.: Недра, 1981, с. 56), включающее несущий элемент с осевым сквозным каналом и посадочным седлом в нижней части с эластичным элементом и запорный элемент под посадочное седло. Недостатками этого устройства являются:

- большие габариты и вес, в связи с которыми обслуживание его на устье скважины связано с достаточно большими трудозатратами;

- недостаточная герметичность, поскольку возможности деформации эластичного элемента на посадочном седле ограничены;

- отсутствие учета снижения эрозионного износа взаимодействующих поверхностей, обусловленного таким фактором, как скорость истечения через это устройство тампонажного раствора;

- возможность появления гидроудара во время закачки тампонажного раствора в обсадную колонну, обусловленное разрывом сплошности потока жидкости в верхних интервалах скважины (такое явление является следствием большой разницы, как правило, плотностей закачиваемого тампонажного раствора и вытесняемого им бурового раствора. Применяемые для исключения этого явления мероприятия, например регулирование потока вытесняемого из скважины бурового раствора на устье скважины, не всегда эффективны, поскольку ведут к перераспределению нагрузок на горные породы и их гидроразрыву. При тампонировании скважины такой исход крайне нежелателен).

Из уровня техники известно устройство для тампонирования обсадной колонны, принятое за прототип изобретения (патент на изобретение 2188931, МПК Е21B 33/14, опубликован 10.09.2002). Устройство содержит несущий элемент, втулку, жестко связанную с несущим элементом и размещенную под ним, и эластичный запорный элемент, размещенный во втулке. Несущий элемент выполнен в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом и посадочным седлом в нижней части. Втулка выполнена с радиальными отверстиями. Эластичный запорный элемент выполнен с возможностью регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны и предотвращения обратного перетока этого раствора в обсадную колонну после окончания тампонирования обсадной колонны.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности получить момент «стоп» эластичным запорным элементом после продавливания цементного раствора. Это исключило бы необходимость применения цементировочных пробок от малых размеров (под 102 мм обсадную колонну - высота 180 мм, наружный диаметр 95 мм, масса 1,2 кг, цена 1725 руб.), до больших размеров (под 426 мм обсадную колонну - высота 490 мм, наружный диаметр 420 мм, масса 32 кг, цена 14375 руб.). Такой же недостаток имеется у всех устройств для тампонирования обсадных колонн.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности работы, обеспечение герметичности устройства, недопущение оставления цементного стакана в обсадной колонне и оголения башмака, уменьшение трудозатрат, экономия материальных средств.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для тампонирования обсадной колонны содержит несущий элемент, выполненный в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом и нижним посадочным седлом в нижней части, втулку с радиальными отверстиями, жестко связанную с несущим элементом и размещенную под ним, первый эластичный запорный элемент, размещенный во втулке и выполненный с возможностью регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны и предотвращения обратного перетока этого раствора в обсадную колонну после окончания тампонирования обсадной колонны. При этом в верхней части несущего элемента выполнено верхнее посадочное седло, повторяющее форму эластичного запорного элемента. Для получения момента «стоп» на устье скважины используется цементировочная головка, выполненная с осевым сквозным каналом и имеющая стопорное устройство. В цементировочной головке размещен второй эластичный запорный элемент плотностью меньше плотности тампонажного раствора, выполненный с возможностью перемещения от устья скважины из цементировочной головки по всей обсадной колонне на верхнее посадочное седло несущего элемента и фиксации момента «стоп». Первый и второй эластичные запорные элементы могут быть выполнены в виде шара, кроме того, первый и второй эластичные запорные элементы могут быть выполнены из нефтестойкой резины. Втулка может быть выполнена дополнительно с осевым выходным отверстием в нижней части под эластичным запорным элементом. Суммарное проходное сечение радиальных отверстий втулки может быть выполнено меньше проходного сечения осевого сквозного канала несущего элемента. Втулка может быть связана с несущим элементом резьбой ОТТМ и штифтами, причем штифты могут быть выполнены несрезными. Первый эластичный запорный элемент может быть выполнен с полостью внутри него, причем данная полость может быть заполнена жидкостью, например водой. Также данная полость может быть заполнена материалом, обеспечивающим необходимый вес запорного элемента. Несущий элемент и втулка могут быть выполнены из легкоразбуриваемого материала, например алюминия. Радиальные отверстия втулки могут иметь различное сечение. В частности, верхние радиальные отверстия втулки могут иметь меньшее сечение, чем нижние радиальные отверстия, при этом верхние радиальные отверстия выполнены с возможностью их перекрытия наполнителем тампонажного раствора. Первый эластичный запорный элемент может иметь меньшее сечение, чем внутреннее сечение втулки, в частности сечение первого эластичного запорного элемента может составлять 0,9-0,98 внутреннего сечения втулки. Длина втулки может составлять 2-5-кратную высоту первого эластичного запорного элемента.

Согласно изобретению повышение надежности работы достигается за счет свойств эластичных запорных элементов (в частности, нефтестойких резиновых шаров) сохранять первоначальную форму, в то же время принимать ту форму гнезда, какую они могут приобрести при длительных промывках и наличии абразивного материала в промывочной жидкости, из-за чего устройство оказывается промытым.

Обеспечение герметичности устройства, а также недопущение оставления цементного стакана в обсадной колонне и оголения башмака, достигается за счет предотвращения притока цементного раствора с заколонного пространства в обсадную колонну, а также за счет получения момента «стоп» в верхнем посадочном седле несущего элемента, соответствующем размеру второго эластичного запорного элемента, в конце продавливания цементного раствора.

Экономия материальных средств и уменьшение трудозатрат при осуществлении тампонирования обсадной колонны достигается за счет исключения громоздкой дорогостоящей цементировочной пробки.

Таким образом, клапан с фиксацией момента «стоп» дает возможность зацементировать кондукторы, промежуточные и эксплуатационные колонны без применения громоздких цементировочных пробок с гарантией, что будет получен момент «стоп», не будет оставлен излишний цементный стакан (цементная пленка со стенок обсадной колонны легко смывается буферной жидкостью, которая закачивается вслед за цементным раствором, и нет никакой необходимости в цементировочных пробках с манжетами), не будет оголен башмак обсадной колонны. Изобретение проиллюстрировано фигурами 1 и 2.

На фиг. 1 изображено устройство для тампонирования обсадной колонны, где 1 - несущий элемент, 2 - осевой сквозной канал несущего элемента, 3 - нижнее посадочное седло несущего элемента, 4 - втулка, 5 - радиальные отверстия в втулке, 6 - первый эластичный запорный элемент, 7 - осевое выходное отверстие, 8 - срезные штифты, 9 - верхнее посадочное седло несущего элемента, 10 - второй эластичный запорный элемент.

На фиг. 2 изображена цементировочная головка, где 10 - второй эластичный запорный элемент (резиновый шар), 11 - гайка БРС-2, 12 - патрубок, 13 - крышка цементировочной головки, 14 - корпус цементировочной головки, 15 - сальниковое устройство, 16 - ниппель с замковой резьбой, 17 - стопорное устройство.

Устройство для тампонирования обсадной колонны содержит несущий элемент 1 (см. фиг. 1), выполненный в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом 2. В нижней части несущего элемента 1 выполнено нижнее посадочное седло 3. В верхней части несущего элемента 1 выполнено верхнее посадочное седло 9.

Втулка 4 жестко связана с несущим элементом 1 и размещена под ним. Во втулке 4 выполнены радиальные отверстия 5.

Суммарное проходное сечение радиальных отверстий 5 втулки 4 может быть выполнено меньше проходного сечения осевого сквозного канала 2 несущего элемента. Радиальные отверстия 5 втулки 4 могут иметь различное сечение. В частности, верхние радиальные отверстия втулки 4 могут иметь меньшее сечение, чем нижние радиальные отверстия, при этом верхние радиальные отверстия выполнены с возможностью их перекрытия наполнителем тампонажного раствора.

Во втулке 4 размещен первый эластичный запорный элемент 6, выполненный, например, в виде шара и из нефтестойкой резины. Первый эластичный запорный элемент 6 обеспечивает возможность регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны. После окончания тампонирования обсадной колонны первый эластичный запорный элемент 6 предотвращает обратный переток тампонажного раствора в обсадную колонну. Это обеспечивается также за счет деформационных свойств первого эластичного запорного элемента 6 даже в случае эрозионного износа самого запорного элемента.

Втулка 4 может быть выполнена дополнительно с осевым выходным отверстием 7 в нижней части под первым эластичным запорным элементом 6. Втулка 4 может быть связана с несущим элементом 1 резьбой ОТТМ и штифтами, причем штифты могут быть выполнены несрезными. Длина втулки 4 может составлять 2-5-кратную высоту первого эластичного запорного элемента 6.

Первый эластичный запорный элемент 6 может быть выполнен с полостью внутри него (на фиг. 1 не показано). При этом данная полость может быть заполнена жидкостью, например водой. Также данная полость может быть заполнена материалом, обеспечивающим необходимый вес первого эластичного запорного элемента 6. Первый эластичный запорный элемент 6 может иметь меньшее сечение, чем внутреннее сечение втулки 4, в частности сечение первого эластичного запорного элемента 6 может составлять 0,9-0,98 внутреннего сечения втулки 4.

Несущий элемент 1 и втулка 4 могут быть выполнены из легкоразбуриваемого материала, например алюминия.

На обсадной колонне, на устье скважины закреплена цементировочная головка (см. фиг. 2). Конструктивное выполнение цементировочной головки для использования с устройством по данному изобретению может варьироваться. Один из вариантов конструктивного выполнения описан ниже.

Цементировочная головка выполнена с осевым сквозным каналом и имеет корпус 14, патрубок 12 с гайкой БРС 11, присоединенный к корпусу 14, крышку цементировочной головки 13, устанавливаемую сверху на корпус 14, ниппель с замковой резьбой 16, расположенный в нижней части корпуса 14, сальниковое устройство 15 и стопорное устройство 17, выполненные с возможностью фиксации второго эластичного запорного элемента 10 и его освобождения в необходимый момент.

В цементировочной головке размещен второй эластичный запорный элемент 10, выполненный, например, в виде шара из нефтестойкой резины. Второй эластичный запорный элемент 10 выполнен с возможностью перемещения из цементировочной головки по всей колонне на тампонажном цементе в качестве поплавка на верхнее посадочное седло 9 несущего элемента 1 и фиксации момента «стоп». Плотность второго эластичного запорного элемента 10 меньше плотности тампонажного раствора.

При выполнении второго эластичного запорного элемента 10 в виде резинового шара, его диаметр будет: для обсадной колонны диаметром 102-114 мм - 45 мм (при этом диаметр отверстий клапана - 28 мм), для обсадной колонны диаметром 146-324 мм - 80 мм (при этом диаметр отверстий клапана - 40 мм).

Изобретение осуществляется следующим образом.

Монтируют устройство в составе обсадной колонны. Небольшой вес и простота обслуживания устройства позволяют его собрать непосредственно на устье скважины. Устройство размещают между трубами обсадной колонны и фиксируют его на обсадной колонне резьбами свинчиваемых между собой труб. На устье скважины навинчивают цементировочную головку с приложением необходимого для герметизации крутящего момента. Затем внутрь головки помещают и фиксируют стопорным устройством 17 второй эластичный запорный элемент 10 в виде резинового шара, устанавливают крышку 13 цементировочной головки, подсоединяют трубопроводы цементировочных агрегатов к отводу цементировочной головки. Закрывают кран, навернутый на гайку БРС 11 с патрубком 12, и производят опрессовку трубопроводов на давление в 1,5 раза выше ожидаемого рабочего.

После спуска обсадной колонны в скважину на проектную глубину и после стравливания давления осуществляют тампонирование обсадной колонны. Тампонирование может быть осуществлено тампонажным материалом на цементной основе. Осуществляют закачку тампонажного материала в обсадную колонну. Для этого кран на отводе цементировочной головки открывают и закачивают в колонну тампонажный раствор. Поскольку вместо цементировочной пробки используется второй эластичный запорный элемент 10 в виде резинового шара, давления на стопорное устройство 17 не происходит (пространство выше шара и ниже шара взаимосвязано).

Во время процесса цементирования первый эластичный запорный элемент 6 находится в нижней части втулки 4 в недеформированном состоянии.

После закачивания в колонну расчетного объема тампонажного раствора освобождают второй эластичный запорный элемент 10, отвинчивая стопорное устройство 17 (выполненное винтовым). Открывают кран, который навернут на БРС 11 с патрубком 12, и через патрубок 12 начинают нагнетать в колонну продавочную жидкость. Второй эластичный запорный элемент 10 вслед за цементным раствором продавливается в обсадную колонну.

Ввиду того что плотность второго эластичного запорного элемента 10 меньше плотности тампонажного раствора, элемент 10 не тонет. Этим обеспечивается успешность фиксации момента «стоп», и башмак обсадной колонны не оголяется.

В частности, если второй эластичный запорный элемент 10 выполнен в виде резинового шара, его плотность равна 1,3 г/см³, при этом плотность цементного раствора равна 1,8-1,9 г/см³.

При начале разгона столба тампонажного раствора расход вытесняемого бурового раствора через устройство увеличивается. Он увеличивается, в том числе, и через зазор между первым эластичным запорным элементом 6 и внутренней поверхностью втулки 4. Образующийся перепад давления в этом зазоре ведет к деформации первого эластичного запорного элемента 6 и перекрытию им отверстий в нижней части втулки 4. В итоге, расход бурового раствора через устройство уменьшается, и разгон столба тампонажного раствора замедляется. Уменьшается и перепад давления в зазоре между первым эластичным запорным элементом 6 и внутренней поверхностью втулки 4. Под меньшим перепадом давления уменьшается и деформация первого эластичного запорного элемента 6.

Условия истечения жидкости через устройство приближаются к начальным и сохраняются до тех пор, пока ситуация с разгоном столба тампонажного раствора не повторится с тем же исходом. Т.е. устройство работает практически в автоматическом режиме настройки. Предварительно на стенде подбирают параметры устройства при различных гидродинамических режимах, имитирующих условия в скважине.

После окончания тампонирования обсадной колонны давление в этой колонне снимают. Первый эластичный запорный элемент 6 под действием давления столба тампонажного раствора в заколонном пространстве и за счет эжекции первых порций тампонажного раствора, поступающих обратно в обсадную колонну, садится на нижнее посадочное седло 3 несущего элемента 1. Под действием давления столба тампонажного раствора первый эластичный запорный элемент 6 деформируется, изолируя все каналы эрозионного разрушения нижнего посадочного седла 3 и самого эластичного запорного элемента 6, надежно предотвращая обратный переток тампонажного раствора в обсадную колонну.

Второй эластичный запорный элемент 10 оседает на верхнее посадочное седло 9 несущего элемента 1, в связи с чем осуществляется фиксация момента «стоп».

Таким образом, нет необходимости применения громоздких, дорогостоящих цементировочных пробок, а можно применить резиновый шар с соответствующим клапаном. При этом устройство обладает двойным действием - предотвращает приток цементного раствора с заколонного пространства в обсадную колонну, а также позволяет получить момент «стоп» в специальном гнезде (верхнем посадочном седле несущего элемента), соответствующем размеру второго эластичного запорного элемента (в частности, диаметру резинового шара). Обеспечивается герметичность устройства, а также недопущение оставления цементного стакана в обсадной колонне и оголения башмака.

1. Устройство для тампонирования обсадной колонны, содержащее несущий элемент, выполненный в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом и нижним посадочным седлом в нижней части, втулку с радиальными отверстиями, жестко связанную резьбой ОТТМ и штифтами с несущим элементом и размещенную под ним, первый эластичный запорный элемент, размещенный во втулке и выполненный с возможностью регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны и предотвращения обратного перетока этого раствора в обсадную колонну после окончания тампонирования обсадной колонны, отличающееся тем, что в верхней части несущего элемента выполнено верхнее посадочное седло, над несущим элементом закреплена цементировочная головка, выполненная с осевым сквозным каналом и имеющая стопорное устройство, при этом в цементировочной головке размещен второй эластичный запорный элемент плотностью меньше плотности тампонажного раствора, выполненный с возможностью перемещения из цементировочной головки на верхнее посадочное седло несущего элемента, повторяющее форму второго эластичного запорного элемента, и фиксации момента «стоп».

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый эластичный запорный элемент выполнен в виде шара.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй эластичный запорный элемент выполнен в виде шара.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый эластичный запорный элемент выполнен из нефтестойкой резины.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что первый эластичный запорный элемент выполнен из нефтестойкой резины.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй эластичный запорный элемент выполнен из нефтестойкой резины.

7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что второй эластичный запорный элемент выполнен из нефтестойкой резины.

8. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что втулка выполнена дополнительно с осевым выходным отверстием в нижней части под эластичным запорным элементом.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что суммарное проходное сечение радиальных отверстий втулки меньше проходного сечения осевого сквозного канала несущего элемента.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что штифты выполнены несрезными.

11. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что первый эластичный запорный элемент выполнен с полостью внутри него.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что полость внутри первого эластичного запорного элемента заполнена жидкостью, например водой.

13. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что несущий элемент и втулка выполнены из легкоразбуриваемого материала, например алюминия.

14. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что радиальные отверстия втулки имеют различное сечение.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что верхние радиальные отверстия втулки имеют меньшее сечение, чем нижние радиальные отверстия, при этом верхние радиальные отверстия выполнены с возможностью их перекрытия наполнителем тампонажного раствора.

16. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что первый эластичный запорный элемент имеет меньшее сечение, чем внутреннее сечение втулки.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что сечение первого эластичного запорного элемента составляет 0,9-0,98 внутреннего сечения втулки.

18. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что длина втулки составляет 2-5-кратную высоту первого эластичного запорного элемента.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ликвидации скважины. Обеспечивает цементирование кондуктора ликвидируемой скважины с сохранением целостности эксплуатационной колонны.

Облегченный тампонажный материал // 2555165

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым для цементирования обсадных колонн нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, осложненных наличием пластов с низким давлением гидроразрыва.

Способ строительства бокового ствола скважины с горизонтальным окончанием // 2553732

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины с горизонтальным окончанием. Обеспечивает ликвидацию аварийности при спуске хвостовика в условиях осыпания пород в скважине.

Способ строительства горизонтальной скважины // 2551592

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины. В способе строительства горизонтальной скважины ведут бурение наклонно-направленного ствола через горные породы, спуск верхней обсадной колонны, цементирование заколонного пространства за верхней обсадной колонной, бурение горизонтального ствола из верхней обсадной колонны в нижний нефтяной пласт, спуск нижней обсадной колонны с частичным размещением последней в нижней части верхней обсадной колонны, цементирование заколонного пространства за нижней обсадной колонной, перфорацию горизонтального ствола, спуск в верхнюю обсадную колонну колонны насосно-компрессорных труб с пакером с установкой пакера и башмака колонны насосно-компрессорных труб в верхней обсадной колонне над нижней обсадной колонной и проведение гидроразрыва в горизонтальном стволе.

Способ ступенчатого цементирования скважины // 2547863

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ступенчатом цементировании скважины. При ступенчатом цементировании скважины проводят цементирование первой ступени, ввод в колонну нижней пробки для открытия циркуляционных отверстий цементировочной муфты ступенчатого цементирования, периодическую промывку ствола скважины через циркуляционные отверстия в период ожидания затвердения цемента первой ступени, цементирование второй ступени с вводом в колонну верхней пробки для закрытия циркуляционных отверстий цементировочной муфты ступенчатого цементирования.

Устройство для изоляции пластов в скважине // 2544211

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для изоляции пластов в скважине при ее креплении. Устройство включает полый корпус с верхним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, нижним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, наружным продольным пазом, по меньшей мере одним.

Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления // 2536075

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к способам приготовления тампонажного раствора в промысловых условиях с использованием активаторов цементного раствора гидроструйно-механического действия типа «струя в струю».

Способ заканчивания газовых скважин // 2534548

Способ может быть использован в области сооружения газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах природного газа, попутного нефтяного газа, гелия, углекислого и других газов.

Способ строительства горизонтальной скважины // 2532494

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве горизонтальной скважины. Обеспечивает увеличение производительной части скважины, зоны ее питания и увеличение дебита скважины.

Способ заканчивания скважины // 2527978

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве нефтяных скважин с горизонтальным окончанием, предназначенных для эффективной разработки сложнопостроенных и слабопроницаемых нефтенасыщенных пластов.

Устройство для спуска оборудования в скважину оборудованную хвостовиком // 2566167

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройству для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, который был спущен и зацементирован при помощи устройства с левым разъединителем (с левой резьбой), и предназначено для проведения работ в скважине, например, гидроразрыва, закачки других реагентов в продуктивный пласт или других работ. Устройство для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, содержит транспортирующий переводник и гайку с резьбой, соединенные между собой шлицевым соединением, средства для соединения с бурильными трубами с одной стороны и с хвостовиком с другой стороны и узел для разъединения, выполненный с возможностью разгрузки торцевой поверхностью на опорный подшипник и с возможностью поворота при разъединении. Гайка выполнена разрезной, состоящей из подпружиненных плашек, которые имеют возможность ограниченного синхронного радиального и осевого перемещения по шлицам на транспортирующем переводнике. Осевое перемещение гайки ограничено упорами. Плашки и воронка хвостовика выполнены с левой упорной резьбой с трапециевидным профилем, повернутым на 180 градусов относительно друг друга. Изобретение обеспечивает возможность многократного соединения транспортирующего переводника с воронкой хвостовика при проведении гидроразрыва или других работ, и передачи крутящегося момента переводнику при разъединении насосно-компрессорных труб или бурильных труб по окончании работ. 6 ил.

Способ определения правильности выполнения операции изоляции в скважине // 2567908

Изобретение относится к средствам контроля операций изоляции скважин. Техническим результатом является обеспечение возможности контроля установки пакера в скважине. Предложен способ определения того, правильно ли была выполнена операция изоляции в скважине, содержащий следующие шаги: располагают в стволе скважины трубную обсадку, на стенке которой содержится по меньшей мере один датчик давления, обращенный к кольцевой области, заключенной между наружной поверхностью указанной трубной обсадки и внутренней поверхностью стенки ствола скважины или между наружной поверхностью указанной трубной обсадки и внутренней поверхностью другой трубной обсадки, в которой находится указанная трубная обсадка; выполняют в скважине операцию изоляции в указанной кольцевой области, причем при выполнении в скважине операции изоляции устанавливают пакер в кольцевой области таким образом, чтобы вынудить уплотнительный элемент пакера герметично упереться в обсадную колонну, в которой расположена указанная трубная обсадка, или в стенку ствола скважины. Далее, способ содержит этап, на котором контролируют давление флюида в кольцевой области во время операции изоляции в скважине посредством по меньшей мере одного датчика давления и передают данные о давлении флюида в кольцевой области ниже по стволу скважины относительно уплотнительного элемента, причем обнаруженное со временем падение давления в кольцевой области ниже по стволу скважины относительно уплотнительного элемента указывает на наличие утечки за пакером. Раскрыта также трубная обсадка для реализации указанного способа. 2 н. и 39 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ цементирования дополнительной колонны при капитальном ремонте скважины // 2568198

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к ремонту скважин. Техническим результатом является повышение эффективности осуществления ремонта скважин. Предложен способ цементирования дополнительной колонны, включающий в себя этапы, на которых: проводят геофизические исследования скважины для определения состояния ЭК, местоположений интервалов нарушений и интервалов перфорации; спускают и устанавливают компоновку дополнительной колонны в скважину на глубину, определенную в соответствии с результатами геофизических исследований; спускают в скважину оборудование для закачки цементного раствора; осуществляют подготовку расчетного объема цементного раствора и закачку его в дополнительную колонну; осуществляют закачку в дополнительную колонну продавочной жидкости таким образом, чтобы цементный раствор заполнил межколонное пространство; оставляют скважину на время ожидания затвердевания цемента. При этом на основании результатов геофизических исследований определяют длину цементируемой дополнительной колонны, количество и места установки уплотнительных устройств на дополнительной колонне из расчета их последующего расположения на расстоянии 8-12 м выше и ниже интервалов нарушений и на расстоянии 8-12 м над верхней границей интервала перфорации. А сборку компоновки дополнительной колонны выполняют путем установки уплотнительных устройств в соответствии с данными, полученными на этапе определения мест установки уплотнительных устройств, и путем установки жестких центраторов выше и ниже от уплотнительных устройств, причем установку уплотнительных устройств осуществляют следующим образом: на дополнительную колонну снизу одевают верхнее ограничительное кольцо, резиновую уплотнительную манжету самоуплотняющегося типа, конусообразный упор с жесткими лепестками и зазорами, обеспечивающими проход цементного раствора, причем ограничительное кольцо и конусообразный упор жестко закрепляют на дополнительной колонне. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для цементирования обсадной колонны труб в скважине // 2570696

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для цементирования обсадных колонн. Технический результат - повышение качества цементирования обсадных колонн за счет обеспечения возможности закачки и продавки цемента в затрубное пространство при одновременном вращении обсадной колонны и ее расхаживании. Устройство включает полый цилиндрический корпус с боковым каналом, нижнюю разделительную пробку с проходным каналом, оснащенную сверху посадочным седлом под верхнюю разделительную пробку и соединенную с корпусом, колонну труб, соединенную с корпусом. Корпус выполнен с возможностью размещения на устье скважины. Посредством резьбы корпус соединен с верхним приводом для передачи вращения обсадной колонне в процессе цементирования и сверху оснащен посадочным местом под верхнюю разделительную пробку. Между разделительными пробками в корпусе выполнен боковой канал. На наружной поверхности корпуса напротив бокового канала выполнена цилиндрическая проточка. Она снаружи перекрыта гильзой. Гильза герметично установлена снаружи корпуса с возможностью неподвижного состояния относительно обсадной колонны при вращении корпуса. Гильза снабжена боковым патрубком, который сообщен через цилиндрическую проточку с боковым каналом. Имеется центральный патрубок с технологической выборкой для среза, сообщающий полость корпуса и проходной канал нижней разделительной пробки. 2 ил.

"оснастка прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном" // 2571469

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом является повышение надежности перекрытия обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора одновременно цементировочной пробкой и обратным клапаном и фиксацией запорных элементов от вращения для оперативного разбуривания оснастки после цементирования. Предложена оснастка прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном, содержащая общий корпус для посадочного седла со сквозным каналом, выполненного с возможностью уплотнения и фиксации цементировочной пробки, и обратного клапана, включающего втулку и седло для запорного элемента, образованное в верхней части втулки, соединенной с посадочным седлом. При этом обратный клапан выполнен с запорным элементом в виде шара и раздвижным седлом с эластичным уплотнением. Причем верхняя часть втулки обратного клапана закреплена внутри сквозного канала посадочного седла для цементировочной пробки. Кроме того, посадочное седло выполнено с проточками, а цементировочная пробка снабжена фиксатором с зубчатой поверхностью для вставки в указанные проточки при установке цементировочной пробки в посадочное седло. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ многоступенчатого цементирования скважин и комплект оснастки для его осуществления // 2576253

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах при многоступенчатом цементировании. Технический результат - повышение надежности предотвращения заколонных газонефтеводопроявлений слабых пластов. Способ характеризуется тем, что обсадную колонну оснащают первой и второй цементировочными муфтами, которые устанавливают друг от друга на расстоянии, соответствующем расстоянию между аномальными зонами скважины. Осуществляют спуск обсадной колонны до заданной глубины с проведением промежуточных промывок. Закачивают расчетный объем цементного раствора первой ступени цементирования. Пускают нижнюю пробку, продавливают ее до посадки в стоп-патрубок обсадной колонны. Пускают первую пробку-бомбу, выполненную с возможностью свободного падения до посадки в нижнее седло первой цементировочной муфты. Создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для открытия цементировочных окон первой цементировочной муфты. Срезают излишки цементного раствора первой ступени и выдерживают паузу в ожидании схватывания цементного раствора первой ступени. Закачивают расчетный объем цементного раствора второй ступени цементирования. Пускают разделительную пробку, продавливают ее до посадки в верхнее седло первой цементировочной муфты. Создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для закрытия цементировочных окон первой цементировочной муфты. Пускают вторую пробку-бомбу до ее посадки в нижнее седло второй цементировочной муфты. Создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для открытия цементировочных окон второй цементировочной муфты. Производят срезку излишков цементного раствора второй ступени и делают паузу в ожидании схватывания цементного раствора второй ступени. Затем производят закачку расчетного объема цементного раствора третьей ступени. Осуществляют пуск верхней пробки и ее продавку до посадки в верхнее седло второй цементировочной муфты. Создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для закрытия цементировочных окон второй цементировочной муфты и делают паузу в ожидании схватывания цементного раствора третьей ступени. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Устройство для цементирования обсадных колонн большого диаметра // 2580556

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологии цементирования колонн обсадных труб большого диаметра через бурильную трубу в нефтяных и газовых скважинах. Технический результат - повышение качества цементирования колонн и упрощение технологических операций при цементировании колонн. Устройство содержит башмачный узел, стыковочный инструмент и продавочную пробку. Башмачный узел содержит корпус с размещенными в нем цементным стаканом с посадочной втулкой и обратным клапаном с дросселем. Стыковочный инструмент содержит шток с уплотнительными элементами. В средней части штока выполнены циркуляционные радиальные отверстия. Нижняя часть штока снабжена упором для посадки продавочной пробки. Шток стыковочного инструмента оснащен кожухом и демпферной пружиной. Демпферная пружина расположена выше кожуха. При этом кожух зафиксирован на штоке срезным винтом в положении, перекрывающем уплотнительные элементы. Внутри штока размещена подвесная втулка, зафиксированная срезным винтом для перекрытия указанных циркуляционных радиальных отверстий. Продавочная пробка в нижней части имеет уплотнительные элементы и проточки для фиксации. 3 ил.

Способ заканчивания скважины // 2580565

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и конкретно к заканчиванию скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа. Технический результат - повышение эффективности заканчивания скважины за счет обеспечения герметичности кольцевого пространства и сохранения естественной проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта. По способу осуществляют бурение скважины со вскрытием продуктивного пласта. Разделяют ствол скважины минимум на три интервала и определяют среднее значение температуры в каждом интервале. При полученных средних значениях температуры определяют статическое напряжение сдвига тампонажного раствора. Рассчитывают величину снижения забойного давления, обусловленную зависанием столба тампонажного раствора на стенках скважины по аналитическому выражению. Перед спуском эксплуатационной колонны заполняют ствол скважины в интервале продуктивного пласта жидкостью нижнего гидрозатвора, в качестве которой используют заданный состав при определенном соотношении ингредиентов. Перед заданным составом и после него закачивают разделительную жидкость на основе ксантанового биополимера. Спуск эксплуатационной колонны осуществляют до кровли продуктивного пласта. В качестве промывочной жидкости используют буровой раствор, который закачивают в турбулентном режиме. В качестве жидкости верхнего гидрозатвора используют другой заданный состав при определенном соотношении ингредиентов. Помещают его над тампонажным раствором до устья скважины. Продавку тампонажного раствора осуществляют в турбулентном режиме до достижения максимально допустимого давления на продуктивный пласт, затем - в субламинарном режиме. Противодавление в период ожидания затвердевания цемента создают с момента равенства забойного давления пластовому до момента начала схватывания тампонажного раствора на забое скважины, повышая устьевое давление в соответствии с аналитическим выражением. Затем противодавление удерживают до конца ожидания затвердевания цемента. Забойное давление определяют как разницу между статическим давлением столба жидкостей, находящихся в кольцевом пространстве на момент окончания продавки, и величиной снижения забойного давления, обусловленной зависанием столба тампонажного раствора на стенках скважины. 1 пр., 3 табл.

Способ воздействия на процесс консолидации цементного раствора за обсадной колонной в горизонтальных скважинах // 2583382

Изобретение относится к области цементирования обсадных колонн (ОК) нефтяных и газовых скважин и промыслово-геофизических методов контроля качества. Техническим результатом является повышение качества цементирования горизонтальных скважинза счет своевременного обнаружения мест «защемления» смеси промывочной жидкости и тампонажного раствора за ОК с замедленной консолидацией. Предложен способ воздействия на процесс консолидации цементного раствора за обсадной колонной в горизонтальных скважинах, который включает этапы проведения каротажа в скважинах прибором акустического контроля качества цементирования ОК, регистрацию амплитуд волн Лэмба-Стоунли, интерпретацию результатов измерений с выделением участков «защемления» смеси промывочной жидкости, и осуществления локальной обработки мест «защемления» промывочной жидкости упругими колебаниями на частоте радиального резонанса обсадной колонны. При этом акустический контроль качества цементирования ОК проводят на ранних временах сразу после окончания закачки цементного раствора в скважину в течение 30-180 минут, затем выделяют интервалы за ОК по регистрации волн Лэмба-Стоунли с наиболее низкой динамикой их уменьшения, характеризующей наличие локальных участков «защемления» смеси промывочной жидкости и цементного раствора. 2 ил.

Устройство для подвески и герметизации потайной обсадной колонны // 2584258

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для оснащения скважин потайными обсадными колоннами при нарушении эксплуатационных колонн. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы устройства. Устройство состоит из корпуса с упорами, связанными с ниппелем, между которыми размещены подпружиненные защелки, охватывающими ниппель. Корпус верхним концом связан со шлицевой гайкой, а нижним с муфтой, с образованием кольцевой камеры, в которой размещен толкатель с силовым поршнем, установленным с возможностью взаимодействия с подпружиненными защелками, подпружиненный кольцевой ступенчатый поршень, полость под которым гидравлически связана перепускным отверстием с осевым каналом ниппеля, перекрытым в исходном положении шторкой, связанной с ниппелем срезным элементом. Привод для съема шторки выполнен в виде разделительной пробки. Муфта снабжена гидроцилиндром, втулкой с циркуляционным отверстием и продольными каналами, охватывающей ступенчатый кольцевой поршень, стволом, охватывающим ниппель, и внутренней расточкой, связанной отверстием в теле муфты с полостью гидроцилиндра над силовым поршнем, связанным с толкателем, в котором установлено разрезное стопорное кольцо, обращенное к кольцевым насечкам на теле ствола, на наружной поверхности которого установлена гильза с поясками на концах, имеющей ряд продольных прорезей, охватываемая уплотнителем, опирающимся на упорную гайку, связанную со стволом. Корпус снабжен шлицевой гайкой с внутренними продольными пазами, в которых размещены ответные выступы переходника. На внешней поверхности переходника выполнена резьба и установлена стопорная гайка, с возможностью торцового контакта с корпусом. На нижнем конце ниппеля установлена продавочная пробка, связанная с ним штифтом, съем которой выполнен в виде посадочного клапана, свободно проходящего через осевой канал шторки и входящего во взаимодействие с продавочной пробкой. Механизм соединения лифтовой колонны труб с корпусом размещен на нижнем конце колонны труб и выполнен в виде верхнего патрубка с гайкой и изолирующей прокладкой, связанного через муфту с патрубком-удлинителем, снабженным уплотнителем, установленных с возможностью торцового контакта изолирующей прокладки с торцом шлицевой гайки, при одновременном контакте муфты с кольцевым поршнем толкателя. 6 ил.