Устройство для цементирования хвостовика в скважине

Предложение найдет применение при строительстве и ремонте скважин, когда есть необходимость в использовании хвостовиков значительной длины. Предлагаемое устройство обладает простой конструкцией, проще в изготовлении и применении. Сущность предложения. Устройство включает хвостовик со спущенной в него колонной НКТ. С хвостовиком соединены клапанный узел и башмак с фильтром. Сверху хвостовик через разъединитель с левой резьбой соединен с подъемными трубами, с помощью которых устройство спускается в скважину и через которые затем производится цементирование хвостовика. После цементирования поворотом вправо подъемные трубы отсоединяются от хвостовика.

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к строительству и ремонту скважин с использованием цементируемых хвостовиков значительной длины.

Известно устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее верхние и нижние трубчатые корпуса с присоединительными резьбами, последний из которых снабжен пакерующим элементом, заякоривающий узел, фиксаторы и переводник (а.с. 1819986, кл. Е 21 В 33/14, 1993).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик со спущенной в него колонной НКТ (насосно-компрессорные трубы) и разъединитель в виде переводника, соединенный верхней частью с подъемными трубами (патент РФ 2161241, кл. 7 Е 21 В 33/14, 2000).

Существенными недостатками устройств, как по аналогу, так и прототипу, являются. их сложность конструкции, большая металлоемкость и трудоемкость изготовления и сборки, а также сложность технологического процесса их применения.

Задачей полезной модели является создание устройства упрощенной конструкции, простого в изготовлении и применении.

Поставленная задача решается описываемым устройством для цементирования хвостовика в скважине, включающим хвостовик со спущенной в него колонной НКТ и разъединитель в виде переводника, соединенный верхней частью с подъемными трубами.

Новым является то, что устройство снабжено клапанным узлом, соединенным с нижней частью хвостовика и состоящим из верхнего и нижнего корпусов, связанных между собой срезными элементами, в которых установлены друг над другом два подпружиненных обратных клапана, причем нижний корпус установлен внутри верхнего с возможностью ограниченного продольного перемещения и снабжен радиальными каналами, сообщающими внутреннее пространство устройства с зоной скважины;

разъединитель снабжен наружной левой резьбой для соединения с верхним концом хвостовика, а нижней частью разъединитель соединен с колонной НКТ, которая несколько короче хвостовика.

Новым также является то, что клапанный узел снизу соединен с башмаком, снабженным фильтром.

На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.

Оно состоит из хвостовика 1, собранного из труб необходимой длины. Муфтой 2 с левой резьбой хвостовик соединен с разъединителем 3 в виде переводника. Верхней частью разъединитель соединен с подъемными трубами 4, а нижней - с колонной НКТ 5. Ниже хвостовика 1 находится клапанный узел, состоящий из верхнего 6 и нижнего 7 корпусов, которые соединены между собой срезными элементами 8. Нижний корпус установлен внутри верхнего с возможностью продольного перемещения и опирается своим кольцевым уступом 9 в кольцевой уступ 10 верхнего корпуса. Внутри корпусов установлены два подпружиненных обратных клапана 11 и 12. Направляющие 13 и 14 снабжены проходными каналами 15 и 16. Нижний корпус 7 выше направляющей 14 имеет радиальные каналы 17 и через муфту 18 соединен с башмаком 19 с фильтром 20. Сопрягаемые детали устройства снабжены уплотнительными кольцами 21.

Перед сборкой устройства устье скважины оборудуют сальниковым устройством (превентором). Затем клапанной узел соединяют с башмаком 19 и с нижней трубой хвостовика 1. Собирают и спускают в скважину хвостовик необходимой длины и подвешивают его на устье скважины на элеваторе. Во внутрь хвостовика спускают колонну НКТ 5 не доходя до клапанного узла около 1 м. На верхнюю трубу НКТ наворачивают разъединитель 3 и соединяют его с муфтой 2 хвостовика 1. На подъемных трубах 4 устройство спускают в скважину на проектную глубину и прямой циркуляцией промывают забой скважины. Инструмент разгружают на забой, срезные элементы 8 разрушаются, верхний корпус 6 клапанного узла опускается вниз и перекрывает радиальные каналы 17. В затрубном пространстве создают избыточное давление, тем самым определяют срабатывание обратных клапанов 11 и 12. Через подъемные трубы 4 и НКТ 5 закачивают в затрубное пространство устройства расчетный объем тампонирующей смеси. Продавку ведут с таким расчетом, чтобы в устройстве осталось примерно 150 л тампонирующей смеси. Давление стравливают до атмосферного, при этом клапаны закрываются, что определяется отсутствием излива жидкости из подъемных труб. Инструмент приподнимают, чтобы выбрать вес подъемных труб и отворотом вправо отсоединяются от хвостовика. Инструмент еще приподнимают примерно на 1 м и обратной промывкой удаляют излишки тампонирующей смеси. Затем осуществляют

подъем на поверхность подъемных труб и НКТ. После ОЗЦ (ожидание затвердения цемента) скважину сдают в эксплуатацию.

Предлагаемое устройство значительно проще по конструкции, что позволяет уменьшить металлоемкость и облегчить изготовление и сборку. Нет необходимости применять разделительную пробку и пакер. Использование двух обратных клапанов гарантирует герметичность устройства. Все это в совокупности приводит к значительной экономии материальных и трудовых ресурсов.

1. Устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик со спущенной в него колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и разъединитель в виде переводника, соединенной верхней частью с подъемными трубами, отличающееся тем, что оно снабжено клапанным узлом, соединенным с нижней частью хвостовика и состоящим из верхнего и нижнего корпусов, связанных между собой срезными элементами, в которых установлены друг над другом два подпружиненных обратных клапана, причем нижний корпус установлен внутри верхнего с возможностью ограниченного продольного перемещения и снабжен радиальными каналами, сообщающими внутреннее пространство устройства с зоной скважины; разъединитель снабжен наружной левой резьбой для соединения с верхним концом хвостовика, а нижней частью разъединитель соединен с колонной НКТ, которая несколько короче хвостовика.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапанный узел снизу соединен с башмаком, снабженным фильтром.