"оснастка прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном"

Авторы патента:

Петров Николай Павлович (RU)

Клинов Андрей Александрович (RU)

Андрианов Олег Николаевич (RU)

Сорокин Владислав Алексеевич (RU)

Васин Алексей Николаевич (RU)

Лободюк Сергей Борисович (RU)

Деев Александр Викторович (RU)

Володин Алексей Михайлович (RU)

E21B33/14 - для цементирования обсадных труб в скважине

Владельцы патента RU 2571469:

Открытое акционерное общество "Тяжпрессмаш" (RU)

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.

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к оборудованию для цементирования обсадных колонн в вертикальных и наклонно-направленных скважинах методом прямой циркуляции.

Известно оборудование для обсадной колонны, включающее устанавливаемый выше башмака подпружиненный обратный клапан тарельчатого типа с возможностью открытия от воздействия вертикального осевого усилия сверху вниз (см. описание изобретения к патенту РФ №2086752, Е21В 33/14, опубл. 10.08.87).

Недостатком известного оборудования является необходимость применения дополнительной колонны промывочных труб, спуск их в скважину, создание осевой нагрузки на запорный элемент клапана и противодавления в колонне, контроль и регулировка этих параметров в процессе цементирования. Это значительно усложняет сам процесс цементирования, увеличивает его по времени и трудоемкости. Кроме того, имеется опасность самопроизвольного открытия обратного клапана под давлением жидкости в промывочных трубах и попадания этой жидкости в тампонажный раствор во время промывки труб и межтрубного пространства.

Известно оборудование для цементирования обсадной колонны, включающее посадочное седло, выполненное с возможностью закрепления в резьбовом соединении на муфте обсадной колонны, и уплотняемый в посадочном седле наконечник промывочной колонны, причем в нижней части посадочного седла выполнено гнездо для уплотнения и фиксации цементировочной пробки, продавливаемой через промывочную колонну и снабженной кольцевым пружинным фиксатором с распорным конусом, которые размещены на стержне пробки выше уплотнительного кольца и выполнены подвижными вдоль по стержню, а к верхнему концу стержня прикреплена эластичная направляющая манжета (см. описание полезной модели №59128, Е21В 33/14, опубл. 10.12.2006).

Известное оборудование для цементирования применимо в составе обсадной колонны определенного диаметра, выполненной с муфтой для крепления седла. Принцип крепления оборудования по внутреннему диаметру муфты (в разрез между резьбовыми частями обсадных труб) ограничивает возможности его применения и исключает установку в большинство современных резьбовых соединений. Оборудование не отличается простотой и удобством эксплуатации.

Наиболее близкой к предлагаемой оснастке является оснастка для цементирования обсадной колонны, содержащая общий корпус для посадочного седла, выполненного с гнездом для уплотнения и фиксации цементировочной пробки, и обратный клапан, включающий втулку и седло в виде усеченного конуса для запорного элемента, причем посадочное седло для цементировочной пробки и седло обратного клапана выполнены заодно целое, запорный узел выполнен в виде обращенного к большему основанию седла штока со срезными винтами и множеством шариков, а часть втулки обратного клапана закреплена снаружи посадочного седла для цементировочной пробки (см. патент США №7533728, Е21В 33/14, опубл. 19.05.2009 - прототип).

Известная оснастка позволяет выполнить цементирование заколонного пространства методами прямого или обратного цементирования. При прямом цементировании тампонажный (цементный) раствор поступает через внутренний канал обсадной колонны с вытеснением его в заколонное пространство снизу вверх. В этом случае продавка цементного (тампонажного) раствора производится при помощи разделительной пробки. После посадки пробки в седло и получения момента «Стоп» происходит фиксация пробки в седле и разделение внутриколонного и заколонного (кольцевого) пространств (FIG 4А). При этом клапан 7 остается, закреплен срезными винтами 13 и не перекрывает внутриколонного пространства. Таким образом, разделение кольцевого и внутриколонного пространств осуществляется только пробкой. При обратном цементировании тампонажный (цементный) раствор поступает через заколонное пространство с вытеснением скважинной жидкости сверху вниз через внутренний проходной канал. В этом случае, чтобы понять, когда тампонажный раствор достиг конечной цели, применяются специальные шарики, которые затыкают отверстия 11 вокруг клапана, и возникающее давление выталкивает клапан 7 в седло 2. Цементировочная пробка в этом случае не используется. Таким образом, при прямом или обратном цементировании в известной оснастке обеспечивается только одна степень защиты (перекрытие проходного канала или клапаном, или пробкой).

Известная оснастка некомпактна по длине, имеет низкую надежность перекрытия обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора в связи с обеспечением только одного уровня герметичности в канале оснастки и сложную конструкцию из-за необходимости применения множества шариков, что снижает оперативность, маневренность и удобство работы при ее спуске в обсадную колонну. При этом в известной оснастке не имеется фиксации запорных элементов (пробки или клапана) от вращения вокруг оси, что очень важно для оперативности разбуривания этих элементов после затвердевания цемента.

Техническим результатом изобретения является создание компактной автономной универсальной прочной конструкции оснастки для цементирования с оперативной простой удобной установкой в обсадную колонну, высокой надежностью перекрытия обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора (в связи с обеспечением двух уровней герметичности в канале оснастки одновременно пробкой и обратным клапаном) и фиксацией запорных элементов от вращения для оперативного разбуривания оснастки после цементирования.

Указанная цель достигается тем, что в оснастке прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном, содержащей 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, 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, 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.

Цементировочную пробку предпочтительно выполнить с упорным выступом на торце, а посадочное седло выполнить со стопорным элементом для ограничения вращения цементировочной пробки при разбуривании оснастки после цементирования.

Целесообразно стопорный элемент выполнить в виде гайки с двумя ограничительными выступами для размещения между ними упорного выступа цементировочной пробки в конечном ее положении.

Предпочтительно верхнюю часть втулки обратного клапана закрепить внутри посадочного седла для цементировочной пробки резьбовым соединением.

Целесообразно обратный клапан выполнить дроссельным типа ЦКОД.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна". Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена оснастка для цементирования обсадной колонны в разрезе без шара.

На фиг. 2 изображена цементировочная пробка в разрезе.

На фиг. 3 показан увеличенный фрагмент А в фиг. 2.

На фиг. 4 показан наконечник цементировочной пробки с упорным выступом на торце.

На фиг. 5 показан стопорный элемент в виде гайки с ограничительными выступами.

На фиг. 6 показано конечное положение цементировочной пробки относительно стопорного элемента.

На фиг. 7 представлена оснастка для цементирования обсадной колонны в разрезе с шаром.

На фиг. 8 изображена оснастка для цементирования обсадной колонны в разрезе с шаром и цементировочной пробкой (в конечном положении).

На фиг. 9 показан увеличенный фрагмент D в фиг. 5.

Фиг. 10 иллюстрирует схему цементирования обсадной колонны по этапам а), б), в), г).

На фиг. 1-10 приняты следующие обозначения:

1 - общий корпус;

2 - посадочное седло;

3 - цементировочная пробка;

4 - обратный клапан;

5 - шар (запорный элемент);

6 - проточки;

7 - фиксатор;

8 - стопорный элемент (в виде гайки);

9 - втулка;

10 - кольцо нажимное;

11 - резиновая манжета;

12 - верхняя разрезная обойма;

13 - нижняя разрезная обойма;

14 -упорное кольцо;

15 - кольцевой ограничитель;

16 - пята;

17 - пружина;

18 - подвижный полый шток;

19 - упор;

20 - выходное отверстие (упора 19);

21 - отверстие (кольцевого ограничителя 15);

22 - упорный выступ (на торце наконечника 23 цементировочной пробки 3);

23 - наконечник (цементировочной пробки 3);

24 - ограничительный выступ (стопорного элемента 8 в виде гайки);

25 - обсадная колонна;

26 - башмак;

27 - буровой раствор (промывочная жидкость);

28 - цементный раствор;

29 - затрубное пространство.

Оснастка для цементирования обсадной колонны содержит (фиг. 1, фиг. 7) общий корпус 1 трубчатой формы, в котором размещены посадочное седло 2 со сквозным каналом, выполненное с возможностью уплотнения и фиксации цементировочной пробки 3 (фиг. 2), и обратный клапан 4 типа ЦКОД (циркуляционный клапан обратный дроссельный) с запорным элементом в виде шара 5 со свободным перемещением. В посадочном седле 2 имеются специальные проточки 6, а в цементировочной пробке (фиг. 2) соответствующий фиксатор 7 (фиг. 3) с зубчатой поверхностью (для вставки в указанные проточки 6), выполненный для надежной фиксации цементировочной пробки 3 в осевом направлении после ее установки в посадочное седло 2. В посадочном седле 2 установлен также стопорный элемент 8 в виде гайки, которая предотвращает проворачивание (вращение) цементировочной пробки 3 при разбуривании обсадной колонны после цементирования.

Обратный клапан 4 включает втулку 9, в верхней части которой образовано раздвижное седло с уплотнением для посадки запорного элемента в виде шара 5, причем верхняя часть втулки 9 закреплена внутри сквозного канала посадочного седла 2 для цементировочной пробки 3. Верхняя часть втулки 9 обратного клапана 4 закреплена внутри посадочного седла 2 для цементировочной пробки 3 резьбовым соединением.

Обратный клапан 4 имеет два основных узла - запорный и дроссельный. Запорный узел смонтирован в полости втулки 9 и содержит кольцо 10 нажимное, резиновую манжету 11 для эластичного уплотнения раздвижного седла, образованного верхней и нижней разрезными обоймами 12, 13, упорное кольцо 14 и шар 5, выполненный с возможностью свободного перемещения внутри обсадной колонны. Дроссельный узел состоит из закрепленного во втулке 9 кольцевого ограничителя 15, пяты 16, пружины 17 для подпружинивания подвижного полого штока 18, упора 19 с образованием выходного отверстия 20 оснастки. Пружина 17 закреплена между пятой 16 и упором 19 с возможностью перекрытия пятой 16 снаружи выходных отверстий 21 в кольцевом ограничителе 15.

Для исключения вращения продавочной цементировочной пробки 3 при разбуривании внутренних элементов оснастки после цементирования указанная пробка 3 выполнена с упорным выступом 22 на торце ее наконечника 23 (фиг. 4) с возможностью его расположения между ограничительными выступами 24 (фиг. 5) стопорного элемента 8 в виде гайки в конечном положении цементировочной пробки 3 (фиг. 6).

Обратный клапан 4 предназначен для самозаполнения спускаемой обсадной колонны 25 с башмаком 26 буровым раствором 27 (промывочной жидкостью), предотвращения движения цементного раствора 28 или промывочной жидкости из затрубного пространства 29 в обсадную колонну 25 в процессе ее цементирования.

Оснастка является одноразовой, необслуживаемой и неремонтируемой. Рабочая среда, в которой работает оснастка, - буровой и тампонажный растворы, обработанные химическими реагентами, минерализованная ластовая вода, нефть и газ.

Оснастка работает следующим образом (фиг. 7). Общий корпус 1 скручивают с башмаком 26 (фиг. 7а) и обсадной колонной 25. После спуска обсадной колонны 25 на заданную глубину в ее внутренний проходной канал бросают шар 5. Прокачиваемый буровой раствор 27 увлекает за собой шар 5 (по сквозному каналу внутри посадочного седла 2 через кольцо 10 нажимное, верхнюю и нижнюю разрезные обоймы 12, 13, резиновую манжету 11 и упорное кольцо 14) и осуществляет посадку шара 5 в полость обратного клапана 4. В обратном клапане 4 шар 5 не препятствует прохождению цементного раствора 28 сверху вниз. После заливки в обсадную колонну 25 цементного раствора 28 пускают цементировочную пробку 3 (фиг. 7в) и начинают качать продавочную жидкость.

Цементировочная пробка 3, перемещаясь по внутреннему каналу обсадной колонны 25, гонит цементный раствор 28 перед собой. Цементный раствор 28 проходит через всю оснастку, затем через отверстия в башмаке 26 и поднимается вверх по затрубному пространству 24 (фиг. 7г) до нужного уровня, как правило до устья. Цементировочная пробка 3 садится в посадочное седло 2, фиксируется зубчатой поверхностью фиксатора 7 (фиг. 8, фиг. 9) в проточках 6 и держит гидростатическое давление, создаваемое столбом цементного раствора 28. При этом расположение упорного выступа 22 на торце наконечника 23 цементировочной пробки 3 между ограничительными выступами 24 (фиг. 6) стопорного элемента 8 в виде гайки исключает возможность вращения цементировочной пробки 3 при ее разбуривании. Шар 5, имеющий меньшую плотность, чем цементный раствор 28, поднимается вверх и плотно прижимается к той части седла обратного клапана 4, которая образована упругой резиновой манжетой 11 и нижней разрезной обоймой 13. После схватывания цемента цементировочная пробка 3, а также все внутренние детали в общем корпусе 1 разбуриваются. Возможна иная последовательность работы оснастки, когда исключается этап а) на фиг. 7. В этом случае оснастка с установленным в обратном клапане 4 шаром 5 опускается в обсадную колонну 25. Далее работа оснастки не отличается от описанного варианта.

В оснастке обеспечен двойной уровень защиты от перетекания цементного раствора из затрубного пространства во внутренний проходной канал. При этом оснастка компактна, удобна в хранении, транспортировке, установке и эксплуатации, надежно фиксируется от вращения при разбуривании.

1. 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, отличающаяся тем, что 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, 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.

2. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что цементировочная пробка выполнена с упорным выступом на торце, посадочное седло выполнено со стопорным элементом для ограничения вращения цементировочной пробки при разбуривании оснастки после цементирования.

3. Оснастка по п. 2, отличающаяся тем, что стопорный элемент выполнен в виде гайки с двумя ограничительными выступами для размещения между ними упорного выступа цементировочной пробки в конечном ее положении.

4. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя часть втулки обратного клапана закреплена внутри посадочного седла для цементировочной пробки резьбовым соединением.

5. Оснастка по п. 1, отличающаяся тем, что обратный клапан выполнен дроссельным типа ЦКОД.

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.

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.

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.

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 айгуняна для тампонирования обсадной колонны // 2559968

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.

Способ цементирования кондуктора // 2557030

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.

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.

Устройство для ступенчатого цементирования обсадных колонн // 2584428

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ступенчатого цементирования обсадных колонн в скважинах. Технический результат - возможность освобождения канала устройства без разбуривания. Устройство включает корпус с отверстиями. С корпусом связаны втулки срезными элементами. В осевом канале корпуса установлен ствол с образованием кольцевой камеры, гидравлически связанной с осевым каналом ствола. Ствол выполнен со ступенчатой расточкой. В ней последовательно размещены посадочная втулка с внутренним кольцевым выступом, поджатая гайкой, и гильза с верхней цангой с лепестками. Их головки размещены внутри кольцевого выступа посадочной втулки. Имеется нижняя цанга с лепестками и посадочный клапан в виде стакана с седлом в осевом канале. Стакан установлен в осевом канале гильзы с возможностью опоры на кольцевой выступ лепестков нижней цанги. Имеется ступенчатая шторка с внешним кольцевым выступом, снабженным посадочным седлом, установленная внутри стакана с возможностью взаимодействия с головками лепестков верхней цанги. В кольцевой камере размещен механизм посадки в виде кольцевой втулки и полого штока. На нижнем конце штока размещен разжимной конус с ограничительным кольцом. Ствол снабжен гайкой с экструзивной шайбой и пакетом уплотнительных манжет. В стакане выполнены перепускные отверстия, совмещенные с отверстиями в теле гильзы и циркуляционными отверстиями в стволе. Кольцевая камера гидравлически связана радиальными отверстиями в корпусе с межтрубным пространством скважины. 3 ил.

Устройство для селективной изоляции продуктивного пласта при цементировании обсадных колонн // 2584702

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при цементировании эксплуатационных обсадных колонн. Технический результат - снижение трудозатрат и повышение технологичности процесса регулирования отбора пластового флюида после цементирования обсадной колонны. Устройство содержит корпус с пакерующими узлами на концах, четыре кожуха с байпасными каналами для пропуска тампонажной смеси, расположенные на корпусе по окружности через 90о, и радиальные отверстия между ними, расположенные по окружности через 90о. Кожухи выполнены сквозными. Сектора корпуса с радиальными отверстиями перекрыты пакерующими фланцами. Внутри корпуса на кольцевом выступе установлена с возможностью поворота круговая заслонка с отверстиями. Эти отверстия расположены по отношению к отверстиям корпуса со сдвигом на 45о. На внутренней поверхности корпуса имеются выступы, расположенные на ней через 90о, на уровне которых на торцевой поверхности круговой заслонки расположены ответные выступы. Эти выступы имеют возможность зацепления с планшайбой на насосно-компрессорных трубах для добычи пластового флюида. 4 ил.

Устройство для манжетного цементирования скважины // 2592591

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и, в частности, к устройствам для разобщения пластов с применением пакеров. Технический результат - повышение надежности работы устройства. Устройство включает корпус, выполненный с радиальными отверстиями. Кожух устройства образует с наружной поверхностью корпуса кольцевую полость и выполнен с циркуляционными отверстиями. В кольцевой полости против радиальных отверстий корпуса помещена дифференциальная втулка. Эта втулка образует с внутренней поверхностью кожуха циркуляционную полость и выполнена с радиальными отверстиями, перекрытыми обратным клапаном. В нижней части корпуса помещен пакер с манжетой гидравлического действия. Имеется нижняя втулка с радиальными отверстиями, образующая с внутренней поверхностью корпуса проточную полость. Нижняя втулка связана с корпусом срезным штифтом, по меньшей мере одним, и помещена против радиальных отверстий корпуса. Выше нижней втулки помещена верхняя втулка с посадочным седлом под нижнюю цементировочную пробку. Верхняя втулка взаимодействует с нижней втулкой и связана с кожухом срезным штифтом, по меньшей мере одним. Эта втулка помещена над циркуляционными отверстиями кожуха. В нижней втулке помещено седло с перекрытием ее радиальных отверстий, которое связано с нижней втулкой срезным штифтом, по меньшей мере одним. Устройство имеет возможность, при перемещении седла, гидравлической связи полости корпуса с полостью гидравлической манжеты через радиальные отверстия нижней втулки, проточную полость, радиальные отверстия корпуса, радиальные отверстия дифференциальной втулки и циркуляционную полость со стабилизацией давления в полости гидравлической манжеты пакера при достижении расчетного давления пакеровки за счет гидравлического ресурса дифференциальной втулки от ее осевого хода с разрядкой локального давления через радиальные отверстия дифференциальной втулки в циркуляционную полость. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ цементирования хвостовика в скважине и устройство для его осуществления // 2595122

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам и устройствам для цементирования хвостовика в открытом и обсаженном стволе скважины. Технический результат - повышение эффективности способа и надежности работы устройства за счет возможности спуска и цементирования хвостовика в скважине с вращением для более качественного замещения цементного раствора в затрубном пространстве и гарантированного отсоединения колонны труб от хвостовика независимо от его длины и в любом интервале скважины с любой сложностью и направлением ствола. По способу присоединяют хвостовик с нижним башмаком, отцепным устройством через установочную муфту к нижнему концу транспортировочной колонны труб. Установочную муфту соединяют с хвостовиком с возможностью синхронного вращения за счет взаимодействия наружных выступов муфты с пазами, выполненными на торце хвостовика. Осуществляют спуск в скважину хвостовика на заданную глубину. Закачивают в транспортировочную колонну труб расчетный объем тампонажного раствора. Осуществляют пуск с устья скважины вслед за последней порцией цементного раствора пробки и продавливают ее продавочной жидкостью до фиксации ее в седле сердечника блока конических манжет. Создают избыточное давление, срезают винты и перемещают пробку в компоновке с блоком конических манжет вниз до стоп-кольца, в котором посадочный конус кольца плотно садится в седло стоп-кольца. Тампонажный раствор из полости хвостовика полностью поступает в заколонное пространство. Обратный клапан предотвращает вход раствора в полость хвостовика из заколонного пространства. Повышают давление до расчетного для разрушения диафрагмы с открытием отверстий, через которые промывочной жидкостью отмывают излишки раствора созданием прямой циркуляции. Отсоединяют от корпуса установочную муфту с транспортировочной колонной труб, которые поднимают на поверхность. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ цементирования обсадной колонны // 2605856

Изобретение относится к области цементирования обсадных колонн в скважине и, в частности, к цементированию кондуктора. Технический результат - уменьшение временных затрат и повышение качества цементирования за счет увеличения скорости восходящего потока в заколонном пространстве. По способу осуществляют промывку скважины. Закачивают в скважину буферную жидкость. Приготавливают и закачивают тампонажный раствор. Для этого до устья скважины тампонажный раствор подводят по двум выходным трубопроводам, объединяя поток у устья посредством тройника в один трубопровод подачи. Каждый выходной трубопровод подсоединяют к соответствующему цементирующему агрегату, обеспечивающему подачу раствора с заданной скоростью. При этом тройник выполняют с возможностью преобразования потоков двух выходных трубопроводов, по существу ламинарных, в турбулентный поток в трубопроводе подачи. Для этого диаметр трубопровода подачи приблизительно в 1,4 раза превышает диаметр выходных трубопроводов. Угол между патрубками выходных трубопроводов тройника, расположенных в разных плоскостях, выполняют меньшим угла между патрубками выходных трубопроводов и трубопровода подачи. После закачки тампонажного раствора в обсадную колонну осуществляют его продавку в заколонное пространство. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.