Оборудование для цементирования 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 оборудования, обеспечение прямой и обратной циркуляции тампонажного раствора с предварительной опрессовкой обсадной и промывочной колонн, надежное перекрытие обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора и обеспечение возможности подъема промывочной колонны до затвердения цемента за обсадной колонной. Поставленная задача решается тем, что в оборудовании для цементирования обсадной колонны, включающем устанавливаемое в обсадной колонне посадочное седло и уплотняемый в посадочном седле наконечник промывочной колонны, в нижней части посадочного седла выполнено гнездо для уплотнения и фиксации цементировочной пробки, продавливаемой через промывочную колонну. Задача решается также тем, что цементировочная пробка снабжена 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.
Полезная модель относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к оборудованию для цементирования обсадных колонн методом прямой и обратной циркуляции.
Известно оборудование для цементирования обсадных колонн, включающее направляющий башмак, устанавливаемые выше него обратный клапан со стоп-кольцом и продавливаемую по обсадной колонне цементировочную пробку (см. книгу Гайворонского А.А. и Цыбина А.А. «Крепление скважин и разобщение пластов», изд. «Недра», 1981 г., стр.52-69). Недостатком его является отсутствие возможности обратной циркуляции тампонажного раствора в целях уменьшения ухода его в поглощающие пласты и достижения требуемой полноты вытеснения промывочной жидкости из заколонного пространства.
Известно оборудование для обсадной колонны, включающее устанавливаемый выше башмака подпружиненный обратный клапан тарелчатого типа с возможностью открытия от воздействия колонны промывочных труб (см. описание изобретения к патенту РФ №2086752 кл. 6 Е 21 В 33/14). Недостатком этого оборудования является необходимость создания противодавления в промывочных трубах и межтрубном пространстве на устье скважины, что приводит к дополнительному уходу тампонажного раствора в проницаемые пласты. 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.
Наиболее близким к предлагаемому является оборудование, включающее устанавливаемое в обсадной колонне посадочное седло и уплотняемый в седле наконечник промывочной колонны, имеющий радиальные промывочные каналы и снабженный переводником с левой резьбой (см. описание изобретения к а.с. СССР №1778274 кл. Е 21 В 33/14).
Недостатком этого оборудования является также необходимость создания противодавления в промывочных трубах и межтрубном пространстве на устье скважины.
Другим недостатком известного оборудования является то, что при осуществлении прямой циркуляции создается опасность прихвата промывочных труб, так как закачиваемый по трубам тампонажный раствор может попасть в межтрубное пространство и, наоборот, раствор из межтрубного пространства может попасть в промывочные трубы.
Недостатком известного оборудования является также то, что наконечник промывочной колонны не фиксируется в седле, легко открывается под действием давления снизу и поэтому подъем промывочной колонны может быть произведен только после затвердения цемента в заколоннном пространстве. Недостатком известного оборудования является также применение переводника с левой резьбой, который усложняет конструкцию и может привести к затруднениям при работе.
Целью полезной модели является повышение надежности работы оборудования, обеспечение возможности прямой и обратной циркуляции тампонажного раствора с предварительной опрессовкой обсадной и промывочной колонн, надежное перекрытие обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора и обеспечение возможности подъема промывочной колонны до затвердения цемента за обсадной колонной.
Указанная цель достигается тем, что в оборудовании для цементирования обсадной колонны, включающем устанавливаемое в обсадной колонне посадочное седло и уплотняемый в посадочном седле наконечник промывочной колонны, в нижней части посадочного седла выполнено гнездо для уплотнения и фиксации цементировочной пробки, продавливаемой через промывочную колонну.
Указанная цель достигается также тем, что цементировочная пробка снабжена кольцевым пружинным фиксатором с распорным конусом, которые размещены на стержне выше уплотнительного кольца и выполнены
подвижными вдоль по стержню, а к верхнему концу стержня прикреплена эластичная направляющая манжета.
На фиг.1 изображено предложенное оборудование в сборе после спуска и посадки наконечника промывочной колонны и цементировочной пробки в седло обсадной колонны.
Оборудование состоит из трех частей: седла 1, наконечника 2 и цементировочной пробки 3. Седло устанавливается в нижней муфте обсадной колонны 4 и уплотняется кольцом 5 между обсадными трубами. Наконечник 2 навинчивается на нижнюю трубу промывочной колонны 6. Он снабжен уплотнительными кольцами 7 для уплотнения в верхней части седла 1. Кольца 7 удерживаются упорным кольцом 8 и гайкой 9. Цементировочная пробка 3 состоит из стержня 10, уплотнительного кольца 11, конуса 12, пружинного фиксатора 13, гильзы 14 и манжеты 15 со штифтом 16.
Оборудование работает следующим образом.
Седло 1 спускают в скважину вместе с обсадной колонной 4, а наконечник 2 - на конце промывочной колонны 6 до уплотнения в седле. Путем создания давления в межколонном пространстве проверяют герметичность резьбовых соединений труб и уплотнения наконечника в седле. Производят промывку скважины и заполнение заколонного пространства тампонажным раствором путем создания прямой или обратной циркуляции согласно плана цементирования скважины. Затем в промывочную колонну запускают цементировочную пробку 3 и продавливают промывочной жидкостью до посадки в нижней части седла 1. Надежность уплотнения и фиксации пробки проверяют путем стравливания давления в промывочной колонне. Промывочную колонну приподнимают и производят промывку ее через межколонное пространство в прямом и обратном направлениях. После этого промывочная колонна с наконечником может быть поднята. Седло и цементировочная пробка могут быть разбурены вместе с цементной пробкой в обсадной колонне ниже седла.
1. Оборудование для цементирования обсадной колонны, включающее устанавливаемое в обсадной колонне посадочное седло и уплотняемый в посадочном седле наконечник промывочной колонны, отличающееся тем, что в нижней части посадочного седла выполнено гнездо для уплотнения и фиксации цементировочной пробки, продавливаемой через промывочную колонну.
2. Оборудование по п.1, отличающееся тем, что цементировочная пробка снабжена 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.
