ОБСАДНАЯ КОЛОННА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РАЗВЕТВЛЕННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ Российский патент 1996 года по МПК E21B7/06 E21B43/10 

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для разветвленных стволов скважин с горизонтальным окончанием.

Известна обсадная колонна, состоящая из скрепленных между собой труб, в нижней из которых установлен обратный клапан [1]
Недостатком колонны является то, что ею можно обсадить только один канал разветвленного ствола скважины.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является обсадная колонна для крепления разветвленного ствола скважины, включающая основную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика [2]
Недостатком известной обсаженной колонны является невозможность обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Целью изобретения является обеспечение крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в обсадной колонне для крепления разветвленного ствола, которая включает обсадную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом, связанным с одним из хвостовиков, и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика, каждый хвостовик имеет клапан, причем в хвостовике, соединенном с концом разводника, установлен клапан прямого действия, в хвостовике, проходящем через ответвление проточного канала установлен клапан обратного действия, хвостовик, проходящий через ответвление проточного канала разводника, установлен в последнем с возможностью относительного осевого перемещения и имеет ограничители его крайних положений, а основная обсадная колонна выполнена с посадочным концом, ответным посадочному концу разводника для соединения последних между собой при полностью выдвинутом хвостовике из проточного канала разводника.

На фиг. 1 изображена разветвленная обсадная колонна, общий вид; на фиг. 2, 3 разводник обсадных колонн; на фиг. 4, 5 обсадная колонна с полностью выдвинутым хвостовиком с разных сторон разводника; на фиг. 6 обсадная колонна, готовая к эксплуатации; на фиг. 7 пример конструкции разводника и хвостовиков; на фиг. 8, 9 этапы цементирования ответвлений ствола скважины.

Разветвленная обсадная колонна состоит из основной колонны труб 1, нижнего хвостовика 2 и верхнего хвостовика 3 из дополнительных колонн труб, объединенных разводником 4 (фиг. 1). Разводник выполнен в виде патрубка (фиг, 2, 3) с крепежным концом 5, посадочным концом 6 и проточным каналом 7, который имеет ответвление 8, проходящее через стенку патрубка. В развилке каналов разводника может быть выполнена направляющая перегородка 9 (фиг. 3), приближающая начало разветвления каналов 7 и 8 к посадочному концу 6. Хвостовик 2 скреплен с концом 5, а хвостовик 3 пропущен через ответвление проточного канала 8 и посадочный конец 6 разводника (фиг. 4) с возможностью взаимного перемещения раводника и хвостовика 3 по всей длине этого хвостовика и ограничителями 10, предотвращающими полный выход хвостовика из разводника. Основная колонна 1 выполнена с посадочным концом 11 (фиг. 5, 7), ответным посадочному концу 6 разводника за счет взаимноответных конусных торцев 12 на разводнике и основной колонне, и имеет возможность установки на разводнике при полностью выдвинутом хвостовике 3 из бокового ответвления 3 канала 7 разводника (фиг. 5-7). В верхнем хвостовике 3 установлен клапан 13 обратного действия, а в нижнем хвостовике 2 установлен клапан 14 прямого действия (фиг. 7).

Работает разветвленная обсадная колонна следующим образом. При прямой прокачке жидкости через основную колонну 1 в хвостовики 2 и 3 клапан 13 хвостовика 3 откроется, а клапан 14 хвостовика 2 закроется, и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 3 (фиг. 7). При обратной прокачке жидкости через хвостовики 2 и 3 в основную колонну 1 клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется и циркуляция жидкости будет проходить через хвостовик 2 (фиг. 1).

Установку колонны в ствол скважины осуществляют двухэтажным ее спуском. На первом этапе проводят одновременный спуск хвостовиков, для чего хвостовики устанавливают в транспортное положение один под другим с помощью разводника 4, при этом внизу устанавливают хвостовик для нижнего ответвления ствола скважины, а сверху для верхнего ответвления ствола. Для этого хвостовик 2 для нижнего ответвления ствола соединяют с концом 5 разводника, а хвостовик 3 для верхнего ответвления ствола пропускают через боковое ответвление 8 проточного канала разводника и посадочный конец 6 разводника и подсоединяют к бурильным трубам 15 (фиг. 4). Подвешенные на бурильных трубах хвостовики устанавливаются последовательно друг над другом в одну линию и опускают в ствол скважины. При достижении нижнего хвостовика забоя нижнего ответвления разводник расположится в развилке ствола скважины. Вращением бурильных труб 15 с разводником 4 в подшипниках вертлюга 16 (фиг. 7) ориентируют боковое ответвление 8 проточного канала разводника с верхним ответвлением ствола скважины, и дальнейшим спуском бурильных труб выдвигают верхний хвостовик 3 в верхнее ответвление ствола скважины. Затем с помощью разъединителя 17 (фиг. 4) бурильные трубы отсоединяют от хвостовика 3 и поднимают из скважины.

Вторым этапом спускают основную колонну 1, сажают ее на посадочный конец 6 разводника, закачивая этим установку разветвленной обсадной колонны в ствол скважины.

Затем проводят цементирование затрубного пространства ствола скважины. Прямой подачей цементного раствора в разветвленную обсадную колонну производят закачку цементного раствора в затрубное пространство ствола скважины, при этом из основной колонны 1 цементный раствор попадает в хвостовик 3 (фиг. 8), так как клапан 13 хвостовика 3 открыт, а клапан 14 хвостовика 2 закрыт, из хвостовика 3 цементный раствор попадает в затрубное пространство 19 основной колонны 1. Закачку цементного раствора в затрубное пространство производят с переподъемом его уровня 20 над разводником 4. После заливки цементным раствором затрубного пространства 18 и 19 снижают давление в обсадной колонне. При этом клапан 13 хвостовика 3 закроется, а клапан 14 хвостовика 2 откроется, и цементный раствор из затрубного пространства 19 будет передаваться в затрубное пространство 21 хвостовика 2 (фиг. 9). После заполнения цементным раствором затрубного пространства 21 и снижения уровня 20 цементного раствора на требуемую высоту стабилизируют давление в стволе скважины. После затвердения цемента в развилке каналов 7 и 8 разводника 4 пробуривают окно 22 (фиг. 6), дополнительно сообщающее каналы нижнего хвостовика и основной обсадной колонны.

Данная конструкция обсадной колонны позволяет решить задачу обеспечения крепления всех участков разветвленного ствола скважины.

Использование: для крепления разветвленных стволов скважин с горизонтальными окончаниями. Сущность изобретения: обсадная колонна состоит из основной колонны 1 и хвостовиков 2 и 3, объединенных разводником 4, обеспечивающим одновременный спуск хвостовиков и сообщение каналов колонны и хвостовиков после установки их в стволе скважины. Цементирование затрубного пространства в стволе скважины производят закачкой цементного раствора через верхний хвостовик 3. Крепление разветвленных стволов скважин предлагаемой обсадной колонной обеспечивает цементирование всего затрубного пространства ствола скважины, что увеличивает срок службы скважин. 1 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. ОБСАДНАЯ КОЛОННА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РАЗВЕТВЛЕННОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ, включающая основную колонну труб для крепления ствола от устья до его развилки, два хвостовика и разводник хвостовиков в виде патрубка с посадочным концом под основную обсадную колонну, крепежным концом, связанным с одним из хвостовиков и ответвлением проточного канала для размещения другого хвостовика, отличающаяся тем, что каждый хвостовик имеет клапан, причем в хвостовике, соединенном с крепежным концом разводника, установлен клапан прямого действия, в хвостовике, проходящем через ответвление проточного канала, установлен клапан обратного действия, хвостовик, проходящий через ответвление проточного канала разводника, установлен в последнем с возможностью относительного осевого перемещения и имеет ограничители его крайних положений, а основная обсадная колонна выполнена с посадочным концом, ответным посадочному концу разводника, для соединения последних между собой при полностью выдвинутом хвостовике из проточного канала разводника. 2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что разводник выполнен с направляющей перегородкой, разделяющей проточный канал с каналом ответвления и приближающей последний к каналу посадочного конца разводника.