Устройство для ремонта обсадной колонны в скважине
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте обсадных колонн в скважинах, незацементированных в верхней их части. Устройство для ремонта обсадной колонны в скважине содержит обсадную колонну и герметизирующую пробку в виде полого упругодеформирующегося корпуса с возможностью превышения им внутреннего диаметра обсадной колонны. Упругодеформирующийся корпус армирован изнутри металлическим стаканом, который зафиксирован снизу на обсадной колонне. Внутренний диаметр металлического стакана меньше внутреннего диаметра D1 обсадной колонны в транспортном положении (D2 <D1). Внутри обсадной колонны выше металлического стакана на колонне труб расположен поршень с цилиндром, подпоршневая полость которого сообщена с трубным пространством колонны труб. Снизу цилиндр оснащен конусом, который в свою очередь, на наружной поверхности оснащен расширяющим конусом, изготовленньм сборным по диаметру из плашек, которые подпружинены сверху от цилиндра посредством пружины и втулки. Втулка расположена выше плашек и находится на наружной цилиндрической выборке конуса, и обеспечивает ограниченное перемещения плашек вверх по конусу. Плашки соединены с расширяющимся конусом соединением ласточкин хвост. Плашки выполнены с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса с металлическим стаканом к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра D4 металлического стакана в его рабочем положении (D3<D 4). С целью равномерного прижатия упругодеформирующегося корпуса с металлическим стаканом к внутренним стенкам обсадной колонны колонна труб оснащена центраторами. Предлагаемое устройство позволяет повысить качество ремонта обсадной колонны за счет гидравлической посадки герметизирующей пробки, а также сократить материальные и финансовые затраты на ремонт обсадной колонны за счет сокращения времени ремонта скважины.
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте обсадных колонн в скважинах, незацементированных в верхней их части.
Известно технология для ремонта обсадной колонны в скважине манжетами (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1969 г., стр.54-55) путем наращивания цементного кольца за обсадной колонной, закачивая цементный раствор через цементировочные отверстия, созданные в стенках обсадной трубы простреливанием пулевым, кумулятивньм или гидропескоструйным перфоратором. При этом цементный раствор продавливают цементировочной пробкой с эластичными манжетами.
Недостатком указанной цементировочной пробки является то, что в завершающей стадии продавливания цементного раствора цементировочная пробка, достигая цементировочных отверстий, лишь временно перекрывает их. После разбуривания цементировочной пробки и цементного моста в скважине из-за необходимости ввода ее в эксплуатацию, цементировочные отверстия оказываются вскрытыми, а цементный камень, находящийся в них при знакопеременных нагрузках, создаваемых внутри скважины при различных технологических операциях, постепенно разрушается, сводя на нет ремонтные работы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта обсадной колонны в скважине (авторской свидетельство SU №1768749 А1, МПК 7 Е 21 В 33/13, опубл. Бюл. №38 от 15.10.1992 г.), включающее цементировочную пробку с эластичными манжетами, герметизирующую пробку, жестко связанную с нижней частью цементировочной пробки и выполненную в виде полого упругодеформирующегося по наружной поверхности корпуса с возможностью превышения им диаметра обсадной колонны, и центрирующего конуса в нижней части корпуса, при этом по торцам корпуса выполнены кольцевые проточки под верхнюю и нижнюю части обсадной колонны.
Недостатком устройства является то, что при спуске устройства в скважину герметизирующая пробка может быть повреждена или сорвана, так как она находится в очень плотном контакте со стенкам скважины, особенно это касается старых скважин, где стенки имеют наросты в виде твердых отложений. В итоге имеем негерметичную посадку,
разъединенных частей обсадной колонны, что значительно снижает качество ремонта обсадной колонны и, как следствие, повторный ремонт скважины.
Кроме того, наращивание цементного кольца за обсадной колонной, с установкой и разбуриванием цементного моста требуют значительных материальных и финансовых затрат и не всегда бывает успешным.
Задачей полезной модели является сокращение затрат и повышение качества ремонта обсадной колонны скважины.
Указанная задача решается предлагаемым устройством для ремонта обсадной колонны в скважине содержащим обсадную колонну и герметизирующую пробку в виде полого упругодеформирующегося корпуса с возможностью превышения им диаметра обсадной колонны.
Новым является то, упругодеформирующийся корпус армирован изнутри металлическим стаканом, который зафиксирован снизу на обсадной колонне, причем внутренний диаметр металлического стакана меньше внутреннего диаметра обсадной колонны в транспортном положении, при этом внутри обсадной колонны выше металлического стакана на колонне труб расположен поршень с цилиндром, подпоршневая полость которого сообщена с трубным пространством колонны труб, причем снизу цилиндр оснащен конусом, оснащенным расширяющим конусом, изготовленным сборным по диаметру из плашек, которые подпружинены сверху от цилиндра и выполнены с возможностью ограниченного перемещения только по конусу вверх, причем плашки выполнены с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса с металлическим стаканом к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра металлического стакана в его рабочем положении.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство в скважине в продольном разрезе.
На фигуре 2 изображен продольный разрез скважины после ремонта.
Устройство для ремонта обсадной колонны (см. фиг.1) в скважине содержит обсадную колонну 1 и герметизирующую пробку 2 в виде полого упругодеформирующегося корпуса 3 с возможностью превышения им внутреннего диаметра D 1 обсадной колонны 1. Упругодеформирующийся корпус 3 армирован изнутри металлическим стаканом 4, который зафиксирован снизу на обсадной колонне 1. Внутренний диаметр D2 металлического стакана 4 меньше внутреннего диаметра D 1 oбсадной колонны 1 в транспортном положении (D 2<D1).
Внутри обсадной колонны 1 выше металлического стакана 4 на колонне труб 5 расположен поршень б с цилиндром 7, подпоршневая полость 8 которого сообщена с трубным пространством колонны труб 5.
Снизу цилиндр 7 оснащен конусом 9, который в свою очередь, на наружной поверхности оснащен расширяющим конусом 10, изготовленным сборным по диаметру из плашек 11, которые подпружинены сверху от цилиндра 7 посредством пружины 12 и втулки 13. Втулка 13 расположена выше плашек 11 и, находясь на наружной цилиндрической выборке 14 конуса 9, обеспечивает ограниченное перемещение плашек 11 вверх по конусу. Плашки 11 соединены с расширяющимся конусом 9 соединением ласточкин хвост (см. фиг.3).
Плашки 11 выполнены с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса 3 с металлическим стаканом 4 к обсадной колонне 1 и с диаметром основания D3 , меньшим внутреннего диаметра D4 металлического стакана в его рабочем положении (D3<D 4)(см.фиг.1 и 2).
С целью равномерного прижатия упругодеформирующегося корпуса 3 с металлическим стаканом 4 к внутренним стенкам обсадной колонны 1 колонна труб 5 оснащена центраторами 15. Несанкционированные перетоки жидкости предотвращаются уплотнительным кольцом 16.
Устройство работает следующим образом.
На нижний конец обсадной колонны 1 (см.фиг.1) наворачивают герметизирующую пробку 2. Обсадную колонну 1 спускают в скважину до тех пор, пока герметизирующая пробка 2 не окажется ниже интервала самого нижнего нарушения 17 кондуктора 18 скважины. После чего верхнюю часть обсадной колонны 1 крепят на устье 19 скважины.
Затем в обсадную колонну 1 спускают колонну труб 5 (например, колонну насосно-компрессорных труб) с центраторами 15 и с поршнем 6 и цилиндром 7 на конце до тех пор, пока снизу цилиндр 7, соединенный своим конусом 9 с расширяющим конусом 10, изготовленным сборным по диаметру из плашек 11 соединением «ласточкин хвост» не упрется в металлический стакан 4 герметизирующей пробки 2, о чем свидетельствуют показания индикатора веса (на фиг.1, 2, 3 не показано).
Далее колонну труб 5 начинают разгружать на герметизирующую пробку 2, при этом плашки 11 расширяющего конуса 10, подпружиненные сверху от цилиндра 7 посредством пружины 12 и втулки 13, начинают перемещаться вверх относительно конуса 9 гидроцилиндра 7, благодаря соединению «ласточкин хвост» до тех пор, пока втулка 13, находящаяся на наружной цилиндрической выборке 14 конуса 9 не достигнет его верхнего торца, при этом пружина 12 сожмется, а гидроцилиндр 7 останется неподвижным, а на индикаторе веса наблюдается рост показаний на величину усилия сжатия пружины.
Далее герметизируют устье 19 скважины с помощью планшайбы 20 и посредством насосного агрегата (на фиг.1, 2, 3 не показано) создают во внутреннем пространстве колонны труб 5, а следовательно, и в подпоршневом пространстве 8 цилиндра 7 избыточное давление, под действием которого гидроцилиндр 7 начинает перемещаться вниз относительно поршня 6, при этом плашки 11 расширяющего конуса 10, установленные на конусе 9 гидроцилиндра 7 начинают лорнировать и прижимать металлический стакан 4 с упругодеформирующимся корпусом 3 к внутренним стенкам кондуктора 18.
Процесс дорнирования продолжается до тех пор, пока плашки 11 расширяющего конуса 10 окажутся ниже герметизирующей пробки 2, о чем свидетельствует резкий скачок давления вверх на манометре насосного агрегата. После этого давление в нагнетательной линии насосного агрегата сбрасывают, а из скважины извлекают колонну труб 5 с поршнем б и цилиндром 7 на конце, при этом металлический стакан 4 с упругодеформирующимся корпусом 3 оказываются плотно и герметично прижатыми к внутренней стенке кондуктора 18.
После этого в скважину спускают эксплуатационную колонну 21 (см. фиг.2), нижний конец которых наворачивают, на находящуюся в скважине эксплуатационную колонну 22, затем в скважину спускают необходимое оборудование и пускают ее в эксплуатацию.
Предлагаемое устройство позволяет повысить качество ремонта обсадной колонны в скважине за счет гидравлической посадки герметизирующей пробки, а также сократить материальные и финансовые затраты на ремонт обсадной колонны за счет сокращения времени ремонта скважины в целом.
Устройство для ремонта обсадной колонны в скважине, содержащее обсадную колонну и герметизирующую пробку в виде полого упругодеформирующегося корпуса с возможностью превышения им диаметра обсадной колонны, отличающееся тем, что упругодеформирующийся корпус армирован изнутри металлическим стаканом, который зафиксирован снизу на обсадной колонне, причем внутренний диаметр металлического стакана меньше внутреннего диаметра обсадной колонны в транспортном положении, при этом внутри обсадной колонны выше металлического стакана на колонне труб расположен поршень с цилиндром, подпоршневая полость которого сообщена с трубным пространством колонны труб, причем снизу цилиндр оснащен конусом, оснащенным расширяющим конусом, изготовленным сборным по диаметру из плашек, которые подпружинены сверху от цилиндра и выполнены с возможностью ограниченного перемещения только по конусу вверх, причем плашки выполнены с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса с металлическим стаканом к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра металлического стакана в его рабочем положении.
