Оборудование низа обсадной колонны Российский патент 2020 года по МПК E21B33/14 E21B33/16 

Описание патента на изобретение RU2726783C1

Изобретение относится к оборудованию обсадных колонн.

Известен клапан для обсадной колонны, состоящий из корпуса с осевым каналом, седла, подпружиненного запорного органа, связанного со штоком, втулки, связанной с корпусом. Втулка снабжена рядом продольных направляющих на внутренней поверхности, связана с корпусом через верхний и нижний ограничители с образованием кольцевой камеры, заполненной цементом, седло выполнено в верхнем ограничителе, через нижний ограничитель, снабженный перфорационными отверстиями, пропущен шток с подпружиненной пятой и дополнительной втулкой, поджимаемой к нижнему ограничителю (RU 2612167 С1, 02.03.2017). Устройство обеспечивает гидравлическую связь осевого канала обсадной колонны с полостью скважины в процессе спуска, возможность изоляции межтрубного пространства от внутритрубного.

Известен узел клапана, имеющий верхний и нижний переходники, скользящую втулку, сердечник трубчатой формы, поршень, пружину (US 2018334884 A1, 22.11.2018).

Известна оснастка прямого цементирования обсадной колонны с обратным клапаном, содержащая общий корпус для посадочного седла со сквозным каналом, выполненного с возможностью уплотнения и фиксации цементировочной пробки, и обратного клапана, включающего втулку и седло для запорного элемента, образованное в верхней части втулки, соединенной с посадочным седлом. Обратный клапан выполнен с запорным элементом в виде шара и раздвижным седлом с эластичным уплотнением, причем верхняя часть втулки обратного клапана закреплена внутри сквозного канала посадочного седла для цементировочной пробки, посадочное седло выполнено с проточками, а цементировочная пробка снабжена фиксатором с зубчатой поверхностью для вставки в указанные проточки при установке цементировочной пробки в посадочное седло (RU 2571469 С1, 20.12.2015). Известное устройство обеспечивает перекрытие обсадной колонны после завершения циркуляции тампонажного раствора.

Техническими проблемами являются длительное время на разбуривание, недостаточная надёжность конструктивных элементов устройств, недостаточное обеспечение герметичности.

Ближайшим аналогом может быть принято устройство по RU 2571469 С1, 20.12.2015.

Предлагаемое изобретение представляет собой оборудование низа обсадной колонны, включающее клапан и пробку. Клапан включает разбуриваемый корпус, проходной канал, выполненный в разбуриваемом корпусе, установленные на корпусе кольцо, поворотный прижим, пружину и полиэтиленовую втулку, а также алюминиевый шар, причём проходной канал выполнен с возможностью закрытия поворотным прижимом с помощью пружины, а в нижней части втулки выполнены прорези, образующие дроссельное отверстие. Пробка включает по меньшей мере одну резиновую манжету, алюминиевый стержень, причём резиновая манжета установлена на алюминиевый стержень и фиксирована на нём с помощью по меньшей мере одной гайки, а на нижнем конце алюминиевого стержня установлены наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины. Клапан и пробка оборудованы механизмом фиксации друг с другом, который включает выступы на наконечнике пробки, расположенные крестообразно, и конгруэнтные им пазы на конусообразной поверхности клапана.

Техническими результатами предлагаемого изобретения являются: исключение вращения пробки при разбуривании, облегчение процесса разбуривания, сокращение времени на строительство скважины.

Оборудование низа обсадной колонны поясняется иллюстрациями.

Фиг.1: клапан ОНК-К;

фиг.2: пробка ОНК-П;

фиг.3: элементы фиксирующего механизма на пробке;

фиг.4: элементы фиксирующего механизма на клапане.

На иллюстрациях обозначены:

1 - корпус,

2 - кольцо уплотнительное,

3 - прижим,

4 - втулка защитная,

5 - пружина,

6 - шар,

7 - манжета,

8 - гайка,

9 - наконечник,

10 - кольцо уплотнительное,

11 - фиксатор,

12 - крестообразные «шипы» (выступы) на пробке,

13 - крестообразные «пазы» (проточки) в корпусе клапана на конусообразной поверхности.

Оборудование низа обсадной колонны включает в себя:

- клапан ОНК-К, предназначенный для дросселирования скважинной жидкости, поступающей в спускаемые обсадные трубы, и закрытия их снизу после завершения процесса закачки и продавки тампонажного раствора, выполняет функцию стоп кольца;

- пробка ОНК-П, предназначенная для разделения продавочной жидкости и продавливаемого в затрубное пространство тампонажного раствора при проведении цементирования обсадной колонны; очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от остатков тампонажного раствора; создания сигнала «стоп» о завершении процесса продавки тампонажного раствора и для герметичного закрытия проходного канала клапана ОНК-К. При этом пробка является фиксирующей от проворота.

Клапан ОНК-К (фиг.1) состоит из разбуриваемого корпуса из алюминиевого сплава, полиэтиленового кольца. Проходной канал корпуса закрывается поворотным прижимом с помощью пружины. В состав клапана также входят полиэтиленовая втулка и алюминиевый шар. В нижней части втулки выполнены прорези, образующие дроссельное отверстие.

Пробка ОНК-П (фиг.2) состоит из по меньшей мере одной резиновой манжеты, нанизанной на алюминиевый стержень (не показан) и стянутой по меньшей мере одной гайкой. К нижнему концу стержня прикреплён наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины. Наконечник имеет механизм фиксации в клапане ОНК-К. При осевом перемещении по обсадной колонне пробка шипами попадает в пазы корпуса клапана. Тем самым происходит препятствование провороту пробки вокруг оси клапана при разбуривании.

Механизм фиксации представляет собой:

- на пробке крестообразные «шипы» (выступы) 12 (фиг.3);

- в корпусе клапана на конусообразной поверхности крестообразные «пазы» (проточки) 13 (фиг.4).

Оборудование работает следующим образом.

1. Перед установкой клапана ОНК-К в муфту обсадной колонны заворачивают защитную втулку в клапан, зафиксировав прижим в открытом положении.

2. Устанавливают клапан в муфту обсадной колонны.

3. Спуская обсадные трубы в скважину, производят периодические промывки. Во время промывки скважины дроссельное отверстие защитной втулки раскрывается, пропуская вниз промывочную жидкость.

4. После спуска обсадной колонны до глубины 100-120 м выше забоя сбрасывают в обсадную колонну алюминиевый шар и промывают скважину в течение двух циклов для гарантированного доведения шара до обратного клапана. Достигнув клапана, шар выдавливает защитную втулку, тем самым увеличивается до максимального диаметра проходной канал клапана, и освобождается подпружиненный прижим.

5. Проводят контроль за закрытием клапана снизу при дальнейшем спуске обсадной колонны. Отсутствие перелива бурового раствора из обсадной колонны и наличие вытеснения бурового раствора из затрубного пространства будут свидетельствовать об исправности обратного клапана.

6. После закачки запланированного объёма тампонажного раствора запускают в обсадную трубу пробку ОНК-П и производят продавку тампонажного раствора до получения сигнала «стоп». При этом пробка своим наконечником уплотняется и фиксируется в корпусе клапана сверху, а прижим клапана под действием пружин закрывает клапан снизу, предотвращая возможность обратного перетока тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну. Перед получением сигнала «стоп» закачку продавочной жидкости производят одним насосным агрегатом с минимальной скоростью.

Преимуществами предлагаемого оборудования являются:

- оборудование выполнено из легкоразбуриваемых материалов;

- оборудование даёт возможность опрессовки пробки с давлением до 14 МПа;

- с помощью предлагаемого оборудования производится цементирование обсадных колонн с использованием оборудования диаметром от 114 до 245 мм;

- в оборудовании есть механизм фиксации от проворота, который исключает вращение пробки при разбуривании, облегчает процесс разбуривания и сокращает время на строительство скважины.

Похожие патенты RU2726783C1

название год авторы номер документа
"ОСНАСТКА ПРЯМОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ С ОБРАТНЫМ КЛАПАНОМ" 2014
  • Володин Алексей Михайлович
  • Сорокин Владислав Алексеевич
  • Петров Николай Павлович
  • Лободюк Сергей Борисович
  • Клинов Андрей Александрович
  • Деев Александр Викторович
  • Васин Алексей Николаевич
  • Андрианов Олег Николаевич
RU2571469C1
Комплект оборудования для многостадийного гидроразрыва пласта 2022
  • Антипов Сергей Петрович
  • Лебедев Артем Михайлович
  • Марданшин Карим Марселевич
  • Шарафетдинов Эльвир Анисович
  • Осипов Александр Сергеевич
RU2777032C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН 2018
  • Граб Алексей Николаевич
  • Боднарчук Алексей Владимирович
  • Машков Виктор Алексеевич
RU2696039C1
ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ СКВАЖИНЫ 2009
  • Ванифатьев Владимир Иванович
  • Степанов Андрей Александрович
  • Дудаладов Анатолий Константинович
  • Терентьев Сергей Владимирович
  • Елуферьев Юрий Михайлович
  • Стрыхарь Александр Филиппович
  • Власов Алексей Васильевич
RU2418154C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН 2015
  • Молодан Дмитрий Александрович
  • Молодан Евгений Александрович
  • Чернов Роман Викторович
  • Кутепов Роман Павлович
  • Машков Виктор Алексеевич
  • Паросоченко Сергей Анатольевич
  • Пуля Юрий Александрович
RU2584428C1
ПАКЕР-ПРОБКА РАЗБУРИВАЕМЫЙ 2022
  • Ермаков Олег Николаевич
RU2787064C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН 1999
  • Янкулев С.С.
  • Цырин Ю.З.
  • Зимин А.В.
  • Володин А.М.
  • Щавелев Н.Л.
RU2145662C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА РАЗРЫВА ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНЕ ЦЕНТРИРОВАНИЕМ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЕМ 1999
  • Захаров Б.И.
  • Юдин В.М.
  • Аленников С.Г.
  • Руль Л.А.
RU2166062C1
Способ установки вращающегося хвостовика в скважине и устройство для его осуществления 2021
  • Зарипов Ильдар Мухаматуллович
  • Исхаков Альберт Равилевич
RU2777240C1
УСТРОЙСТВО АЙГУНЯНА ДЛЯ ТАМПОНИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 2014
  • Айгунян Валерий Вагинакович
RU2559968C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 726 783 C1

Реферат патента 2020 года Оборудование низа обсадной колонны

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к оборудованию низа обсадной колонны. Оборудование низа обсадной колонны включает клапан и пробку. Клапан содержит разбуриваемый корпус, проходной канал, выполненный в разбуриваемом корпусе, кольцо, поворотный прижим, пружину, полиэтиленовую втулку, алюминиевый шар. Проходной канал выполнен с возможностью закрытия поворотным прижимом с помощью пружины. В нижней части втулки выполнены прорези, образующие дроссельное отверстие. Пробка содержит, по меньшей мере, одну резиновую манжету и алюминиевый стержень. Резиновая манжета установлена на алюминиевый стержень и фиксирована на нём с помощью, по меньшей мере, одной гайки. На нижнем конце алюминиевого стержня установлены наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины. Клапан и пробка оборудованы механизмом фиксации друг с другом, включающим выступы на наконечнике пробки, расположенные крестообразно, и пазы на конусообразной поверхности клапана, также расположенные крестообразно. Достигается технический результат – исключение вращения пробки при разбуривании, облегчение процесса разбуривания, сокращение времени строительства скважины. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 726 783 C1

Оборудование низа обсадной колонны, включающее клапан и пробку для установки в клапан, отличающееся тем, что клапан включает разбуриваемый корпус с выполненным в нём проходным каналом, установленные на корпусе кольцо, поворотный прижим, пружину и полиэтиленовую втулку, а также алюминиевый шар, причём проходной канал выполнен с возможностью закрытия поворотным прижимом с помощью пружины, а в нижней части втулки выполнены прорези, образующие дроссельное отверстие; пробка включает по меньшей мере одну резиновую манжету, алюминиевый стержень, причём по меньшей мере одна резиновая манжета установлена на алюминиевый стержень и фиксирована на нём с помощью по меньшей мере одной гайки, а на нижнем конце алюминиевого стержня установлены наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины; клапан и пробка оборудованы механизмом фиксации друг с другом, который включает выступы на наконечнике пробки, расположенные крестообразно, и пазы на конусообразной поверхности клапана, также расположенные крестообразно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2726783C1

"ОСНАСТКА ПРЯМОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ С ОБРАТНЫМ КЛАПАНОМ" 2014
  • Володин Алексей Михайлович
  • Сорокин Владислав Алексеевич
  • Петров Николай Павлович
  • Лободюк Сергей Борисович
  • Клинов Андрей Александрович
  • Деев Александр Викторович
  • Васин Алексей Николаевич
  • Андрианов Олег Николаевич
RU2571469C1
Устройство для удаления избытка воды из волокнистых материалов после варки 1931
  • Агапутов Н.П.
SU28891A1
Предохранительное устройство для стрелового крана, не допускающее его перегрузку 1955
  • Касишев И.Ф.
SU102670A1
Клапан для обсадных колонн 2015
  • Боднарчук Алексей Владимирович
  • Граб Дмитрий Николаевич
  • Машков Виктор Алексеевич
  • Мороз Илья Валериевич
RU2612167C1
US 7533728 B2, 19.05.2009
US 20180334884 A1, 22.11.2018.

RU 2 726 783 C1

Авторы

Яруллин Анвар Габдулмазитович

Валиков Эдуард Владимирович

Валиулин Ринат Нафисулович

Белоусов Сергей Николаевич

Новиков Евгений Александрович

Даты

2020-07-15Публикация

2019-11-25Подача