Оборудование низа обсадной колонны
Полезная модель относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использована при спуске и цементировании обсадных колонн. Задачей полезной модели является повышение надежности работы оборудования низа обсадной колонны и обеспечение заданной максимальной глубины искусственного забоя без разбуривания этого оборудования. Поставленная задача решается тем, что в оборудовании низа обсадной колонны, включающем обратный клапан с поворотным запирающим элементом, выполненную в корпусе клапана направляющую воронку для цементировочной пробки и установленную в осевом канале клапана втулку с посадочным седлом для сбрасываемого шара, обратный клапан с направляющей воронкой установлен внутри башмака обсадной колонны, а а втулка с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплена в насадке башмака срезными штифтами. Задача решается также тем, что во втулке с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплен посредством калиброванного срезного элемента, например, срезной резьбы, штуцер для дросселирования скважинной жидкости, выполненный из пластичного материала, например, полиэтилена.
Полезная модель относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к оборудованию низа обсадных колонн.
Известно оборудование низа обсадных колонн, включающее направляющий башмак с разбуриваемой насадкой, обратный клапан и седло (стоп-кольцо) для продавливаемой по обсадной колонне цементировочной пробки (см. книгу Гайворонского А.А. и Цыбина А.А. «Крепление скважин и разобщение пластов», М., Недра, 1981 г, с.52-54, 59, 69). Недостатком его является отсутствие дросселирования скважинной жидкости, поступающей в обсадную колонну. В связи с этим при спуске колонны жидкость изливается из ее верхнего конца. Другим недостатком известного оборудования является то, что под действием струй промывочной жидкости и тампонажного раствора с абразивными включениями изнашивается (промывается) запирающий элемент обратного клапана и не обеспечивается герметичность его закрытия. Кроме того, продавливаемая по обсадной колонне цементировочная пробка не уплотняется и не фиксируется в седле (стоп-кольце), клапан остается негерметичным.
Дросселирование скважинной жидкости можно осуществить путем применения дроссельного обратного клапана ЦКОД (см. вышеуказанную книгу «Крепление скважин и разобщение пластов», с.56).
Однако клапан ЦКОД имеет сложную конструкцию, высокую стоимость и ненадежен в работе. Используемый в нем пластмассовый шар находится в струе закачиваемой в скважину жидкости, подвергается эрозии и теряет форму, а седло для этого шара состоит из набора разрезных шайб и не обеспечивает плотность закрытия клапана.
Наиболее близким к предлагаемому является оборудование низа обсадной колонны, включающее обратный клапан с поворотом запирающим элементом,
выполненную в корпусе клапана направляющую воронку для цементировочной пробки и установленную в осевом канале клапана втулку с посадочным седлом для сбрасываемого шара (см. а.с. СССР №1425303 кл. Е 21 В 33/14).
Недостатком известного оборудования является то, что при спуске в скважину обратный клапан приходится присоединять к направляющему башмаку обсадной колонны посредством патрубка-переходника и общая длина этой сборки составляет 2-3 м. В скважинах, где глубина зумпфа ограничена из-за наличия обводненного пласта, это приводит к осложнению работ, так как для обеспечения заданной глубины искусственного забоя приходится разбурить обратный клапан с направляющей воронкой (стоп-кольцом) и цементную пробку с последующим повторным проведением геофизических исследований.
Другим недостатком известного оборудования является то, что посадочное седло для сбрасываемого шара (управляющей пробки) выполнено в виде кольцевой эластичной диафрагмы, которая не обеспечивает прохождение шара при строго заданном перепаде давления из-за изменения прочностных характеристик эластичного материала (резины, полиуретана и др.) в широких пределах в зависимости от условий изготовления и хранения.
Недостатком известного оборудования является также сложность конструкции, большой расход дорогостоящего разбуриваемого материала (алюминиевого сплава, чугуна и др.) при его изготовлении.
Целью полезной модели является уменьшение габаритов и стоимости оборудования, повышение его надежности и точности работы, а также обеспечение двойного герметичного перекрытия обсадной колонны при посадке цементировочной пробки в направляющую воронку.
Указанная цель достигается тем, что в оборудовании, включающем обратный клапан с поворотным запирающим элементом, выполненную в корпусе клапана направляющую воронку для цементировочной пробки и установленную в осевом канале клапана втулку с посадочным седлом для сбрасываемого шара, обратный клапан с направляющей воронкой установлен внутри башмака обсадной колонны,
а втулка с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплена в насадке башмака срезными штифтами.
Поставленная цель достигается также тем, что во втулке с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплен посредством калиброванного срезного элемента, например, срезной резьбы, штуцер для дросселирования скважинной жидкости, выполненный из пластичного материала, например, полиэтилена.
На фиг.1 изображено предложенное оборудование в сборе перед спуском в скважину.
Оборудование включает обратный клапан с поворотным запирающим элементом 1, выполненную в корпусе 2 клапана направляющую воронку 3 для цементировочной пробки (на фиг. не показана) и установленную в осевом канале клапана втулку 4 с посадочным седлом 5 для сбрасываемого шара 6. Запирающий элемент в открытом положении зафиксирован втулкой 4, которая срезными штифтами 7 закреплена в насадке 8 башмака 9. К нижнему концу втулки 4 посредством калиброванной срезной резьбы прикреплен штуцер 10 из полиэтилена.
Оборудование работает следующим образом.
Собранное оборудование (без шара 6) присоединяют к нижней обсадной трубе и в составе обсадной колонны спускают в скважину. При этом скважинная жидкость поступает в обсадные трубы через штуцер 10, предотвращая излив ее из верхнего конца труб. Во время первой промежуточной промывки скважины (обычно после спуска обсадных труб на 400-700 м) штуцер 10 продавливают вниз путем повышения давления промывки до заданного. После завершения спуска и промывки забоя колонну труб фиксируют на требуемой высоте, оставляя свободное расстояние от башмака до забоя не менее 0,2 м. В трубы сбрасывают шар 6 и путем создания давления продавливают втулку 4 вниз, срезая штифты 7. закачка и продавка тампонажного раствора производится в обычном порядке, используя цементировочную пробку. Пробка садится в направляющую воронку 3,
уплотняется в ней и фиксируется от обратного хода, а обратный клапан 1 под действием возвратной пружины закрывает осевой канал корпуса 2 снизу.
Таким образом, предлагаемое оборудование обеспечивает двойное герметичное перекрытие нижнего конца обсадной колонны, полностью помещается в зумпфе глубиной менее 2 м, исключает необходимость разбуривания этого оборудования после завершения процесса цементирования и предотвращает проведение повторных геофизических исследований. Совмещение обратного клапана и направляющего башмака в одном узле упрощает конструкцию и снижает стоимость оборудования и в то же время повышает надежность его работы.
1. Оборудование низа обсадной колонны, включающее обратный клапан с поворотным запирающим элементом, выполненную в корпусе клапана направляющую воронку для цементировочной пробки и установленную в осевом канале клапана втулку с посадочным седлом для сбрасываемого шара, отличающееся тем, что обратный клапан с направляющей воронкой установлен внутри башмака обсадной колонны, а втулка с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплена в насадке башмака срезными штифтами.
2. Оборудование по п.1, отличающееся тем, что во втулке с посадочным седлом для сбрасываемого шара закреплен посредством калиброванного срезного элемента, например, срезной резьбы, штуцер для дросселирования скважинной жидкости, выполненный из пластичного материала, например, полиэтилена.
