Устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к цементированию эксплуатационных колонн при их эксплуатации, например, при наличии обрыва эксплуатационной колонны, смещения и эксцентричного расположения оборванных концов труб. Устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины, включает полый корпус, установленный на нем центрирующий элемент, выполненный в виде двух упругих фонарей, которые имеют возможность осевого перемещения по наружной поверхности полого корпуса независимо друг от друга. Упругие фонари, разделены между собой цилиндрической перемычкой, выполненной на наружной поверхности полого корпуса. Полый корпус внутри концентрично снабжен центратором, выступающим из него снизу на 1-2 метра. Наружный диаметр D ₁ центратора меньше внутреннего диаметра D ₂ нижней части эксплуатационной колонны, находящейся в скважине (D₁<D₂ ). Сверху полый корпус снабжен наружной левой и внутренней резьбами. На наружную левую резьбу полого корпуса навернут левый переводник, жестко соединенный с верхним концом центратора. Левый переводник в транспортном положении зафиксирован относительно полого корпуса срезным штифтом. Снизу полый корпус оснащен наружной резьбой. Предлагаемое устройство позволяет сохранить проходное сечение эксплуатационной колонны после ремонта скважины, которое необходимо для последующей эксплуатации скважины и позволяет исключить применения специального оборудования при ремонте эксплуатационной колонны, которое требует дополнительных материальных и финансовых затрат.

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к цементированию эксплуатационных колонн при их эксплуатации, например, при наличии обрыва эксплуатационной колонны, смещения и эксцентричного расположения оборванных концов труб.

Известно устройство для ремонта эксплуатационной колонны цементированием (авторское свидетельство SU №1717791, МПК 7 Е 21 В 33/13 1992 г.), содержащее корпус и центрирующий элемент.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, низка вероятность цементирования оборванных труб обсадной колонны, поскольку спуск и установка центратора на необходимой глубине фиксируется только длиной спущенных насосно-компрессорных труб.

- во-вторых, при дорнировании центрирующего элемента, выполненного в виде гофрированного патрубка, возникает опасность его плотного прилегания к стенкам эксплуатационной колонны по всей длине, в результате создается ситуация: или не отвинчивается незацементированная часть эксплуатационной колонны и нет возможности осуществить ее подъем для производства цементирования через образовавшийся зазор, или отвинчивание произойдет на высоте длины одной трубы эксплуатационной колонны. В последнем случае установка центрирующего элемента теряет смысл, он не может выполнять в данном случае роль центратора;

в-третьих, сложна технология ремонта, требующая использование специального оборудования (дорнирующее устройство, оборудование для профилирования применяемого в качестве центратора патрубка) и установка в скважине центрирующего патрубка требует проведения дополнительных спуско-подъемных операций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта эксплуатационной колонны цементированием (патент RU

№2071546, МПК 7 Е 21 В 33/13, опубл. Бюл. №1 от 10.01.1997 г.), включающее полый корпус и установленный на нем центрирующий элемент, при этом оно снабжено шаровым клапаном, помещенным в нижней части корпуса, и помещенным в верхней части корпуса цилиндром с поршнем, последний из которых выполнен с каналом, связан с цилиндром срезными штифтами и образуют с ним камеру, гидравлически связанную с полостью корпуса, а центрирующий элемент выполнен в виде двух упругих фонарей, разделенных между собой цилиндрической перемычкой, при этом верхний конец центрирующего элемента связан резьбовым соединением с цилиндром, а нижний конец центрирующего элемента выполнен с башмаком.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, помимо разбуривания цементного стакана, необходимо разбуривать центрирующие фонари с цилиндром и башмаком, на что затрачивается очень много времени, а значит увеличиваются затраты на ремонт эксплуатационной колонны;

во-вторых, сужается проходное сечение эксплуатационной колонны, поскольку в интервале нарушения устанавливают латку;

в-третьих, требуется специальное оборудование и дополнительные спуско-подъемные операции этого оборудования для установки латки из профилированной стальной трубы.

Задачей полезной модели является сохранение проходного сечения эксплуатационной колонны после ее ремонта и исключение применения специального оборудования при ремонте эксплуатационной колонны.

Указанная задача решается предлагаемым устройством для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины, включающим полый корпус и установленный на нем центрирующий элемент, выполненный в виде двух упругих фонарей, разделенных между собой цилиндрической перемычкой, срезной штифт.

Новым является то, что цилиндрическая перемычка выполнена на наружной поверхности полого корпуса, а упругие фонари изготовлены независимыми друг от друга с возможностью осевого перемещения по наружной поверхности полого корпуса, при этом полый корпус внутри концентрично снабжен центратором, выступающим из него снизу, причем снизу полый корпус оснащен наружной резьбой, а сверху снабжен наружной левой и внутренней резьбами, причем на наружную левую резьбу навернут

левый переводник, жестко соединенный с верхним концом центратора, при этом левый переводник в транспортном положении зафиксирован относительно полого корпуса срезным штифтом.

На фигуре изображено предлагаемое устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины.

Устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины, включает полый корпус 1, установленный на нем центрирующий элемент, выполненный в виде двух упругих фонарей 2 и 3, которые имеют возможность осевого перемещения по наружной поверхности полого корпуса 1 независимо друг от друга. Упругие фонари 2 и 3, разделены между собой цилиндрической перемычкой 4, выполненной на наружной поверхности полого корпуса 1.

Полый корпус 1 внутри концентрично снабжен центратором 5, выступающим из него снизу на 1-2 метра. Наружный диаметр D ₁ центратора 5 меньше внутреннего диаметра D ₂ нижней части 6 эксплуатационной колонны, находящейся в скважине (D₁<D₂ ).

Сверху полый корпус 1 снабжен наружной левой 7 и внутренней 8 резьбами. На наружную левую резьбу 7 полого корпуса 1 навернут левый переводник 9, жестко соединенный с верхним концом центратора 5. Левый переводник 9 в транспортном положении зафиксирован относительно полого корпуса 1 срезным штифтом 10. Снизу полый корпус 1 оснащен наружной резьбой 11.

Устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины работает следующим образом.

Устройство в сборе (см. фигуру) посредством муфты 12 соединяют с колонной бурильных труб 13 и спускают в скважину до тех пор, пока центратор 5, выступающий снизу из полого корпуса 1, своим наружным диаметром D₁ не войдет в «голову» нижней части 6 эксплуатационной колонны с внутренним диаметром D₂ об этом свидетельствуют показания индикатора веса (на фиг. не показано), установленного на устье скважины.

Затем с устья скважины механическим ротором (на фиг. не показано) начинают вращать бурильную колонну 13 вместе с устройством, при этом полый корпус 1 свой наружной резьбой 11 заворачивается и крепится в «голове» нижней части 6 эксплуатационной колонны. Вращение механического ротора продолжают, при этом

происходит разрушение срезного штифта 10. Дальнейшим вращением ротора отворачивают левый переводник 9 с наружной левой резьбы 7 полого корпуса 1.

Затем колонну бурильных труб 13 вместе с левым переводником 9 и жестко соединенным с ним центратором 5 извлекают из скважины. «Голова» нижней части 6 эксплуатационной колонны фиксируется по центру упругими фонарями 2 и 3, которые перемещаясь в осевом направлении по наружной поверхности 1, разделенной цилиндрической перемычкой 4 занимают окончательное положение относительно скважины.

Далее на «голову» нижней части 6 эксплуатационной колонны устанавливают отсекающий цементный мост (на фиг. не показано) и производят цементирование скважины (например, кондуктора). По окончанию цементирования производят бурение отсекающего цементного моста. После чего в скважину спускают верхнюю часть эксплуатационной колонны (на фиг. не показано), а поскольку нижняя часть б эксплуатационной колонны отцентрирована с помощью данного устройства, то посредством механического ротора с устья скважины заворачивают и крепят во внутреннюю резьбу 8 полого корпуса 1 верхнюю часть эксплуатационной колонны.

Затем в скважину спускают необходимое оборудование и продолжают ее эксплуатацию.

Предлагаемое устройство позволяет сохранить проходное сечение эксплуатационной колонны после ремонта скважины, которое необходимо при последующей эксплуатации скважины и позволяет исключить применения специального оборудования при ремонте эксплуатационной колонны, которое требует дополнительных материальных и финансовых затрат.

Устройство для центрирования эксплуатационной колонны перед цементированием скважины, включающее полый корпус и установленный на нем центрирующий элемент, выполненный в виде двух упругих фонарей, разделенных между собой цилиндрической перемычкой, срезной штифт, отличающееся тем, что цилиндрическая перемычка выполнена на наружной поверхности полого корпуса, а упругие фонари изготовлены независимыми друг от друга с возможностью осевого перемещения по наружной поверхности полого корпуса, при этом полый корпус внутри концентрично снабжен центратором, выступающим из него снизу, причем снизу полый корпус оснащен наружной резьбой, а сверху снабжен наружной левой и внутренней резьбами, причем на наружную левую резьбу навернут левый переводник, жестко соединенный с верхним концом центратора, при этом левый переводник в транспортном положении зафиксирован относительно полого корпуса срезным штифтом.