Устройство для крепления скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B17/06 E21B33/10 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может использоваться при креплении скважин потайными обсадными колоннами.

Цель изобретения - повышение качества крепления скважин путем возможности вращения потайной обсадной колонны во время ее цементирования.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, разрез, и положение его частей во время спуска в скважину; на фиг. 2 - то же, после отсоединения потайной обсадной колонны; на фиг. 3-то же, после запакеров- ки межколонного пространства.

Устройство для крепления скважин включает в себя полый корпус 1 с эксцент ричным каналом 2 и радиальными отверстиями 3, отсоединительный переходник 4 с левой резьбой 5, втулку 6, установленную в эксцентричном канале 2 корпуса, посадочное седло 7 под запорный элемент 8, захват 9 втулки б и герметизирующий узел.

Герметизирующий узел установлен в верхней части корпуса 1 на его наружной поверхности и выполнен в виде эластичного элемента 10, конуса 11, установленного на корпусе с возможностью осевого перемещения при взаимодействии с уступами 12, размещенными на отсоединительном переходнике 4,

Конус 11 фиксируется в нижнем положении с помощью пружинного кольца 13 и канавок 14. Корпус 1 выполнен с дополнительной эксцентричной камерой 15 в нижней части и соединительной резьбой 16 под верхнюю часть потайной обсадной колонны. Втулка б в исходном положении зафиксирована в корпусе 1 с помощью штифтов

17и имеет возможность ограниченного осевого перемещения и выполнена с верхней

18и нижней 19 ступенями, смещенными в диаметральном направлении. Отсоединительный переходник 4 выполнен с радиальными отверстиями 20, над которыми установлен захват 9 втулки 6. а посадочное седло 7 - в месте сочленения верхней 18 и

нижней 19 ступеней втулки 6.

Устройство работает следующим образом.

В собранном виде устройство соединяется с верхней частью обсадной колонны

при помощи соединительной резьбы 16 с потайной обсадной колонной хвостовиком, а отсоединительный переходник 4 соединяется с буровой колонной. Спуск потайной обсадной колонны осуществляется по общепринятой технологии,

При наличии мест посадок, сужений (осложненное состояние ствола скважины) осуществляют перемещение (расхаживание, вращение} хвостовика путем передачи крутящего момента от бурильной колонны через эксцентричный разъединитель.

При достижении проектной отметки спуска хвостовика приступают к его цементированию (затворению и закачке необходимого количества тампонажного раствора и его продавливанию). При продавливэиии в бурильную колонну сбрасывают запорный элемент 8 или продавочную пробку, которая под действием потока жидкости садится в

посадочное седло 7 втулки б, на что указывает рост давления в колонне.

Наращиванием давления срезают штифты 17, удерживающие втулку 6. Втулка

6 смещается в крайнее нижнее положение, при этом верхняя часть втулки 6 располагается ниже радиального отверстия 20, на что указывает падение давления в колонне, так как циркуляция осуществляется через ради- альные отверстия 20 и 3.

Одновременно с открытием радиальных отверстий цилиндрическая поверхность втулки 6 выходит из контактирующей с ней внутренней поверхности отсоедини- тельного переходника 4, приводя разъединитель в положение, когда возможно его рассоединение в левой резьбе путем вращения по часовой стрелке (фиг. 2). Падение давления в колонне служит контролем мо- мента, когда замок приведен в положение возможного его рассоединения.

Производят вымыв излишков тампо- нажного раствора. При цементировании потайной колонны в момент выхода тампонажного раствора из-под башмака в затрубное пространство осуществляют ее вращение. Данная операция позволяет увеличить коэффициент вытеснения бурового раствора тампонажным ввиду отсутствия застойных зон в кольцевом пространстве и исключения продвижения тампонажного раствора в кольцевом пространстве язычком, повышает качество крепления скважин потайными колоннами, учитывая также, что при креплении потайных колонн объем тампонажного раствора значительно меньше, чем при креплении сплошной колонны.

Осуществив разъединение отсоедини- тельного переходника 4 от корпуса 1 (бу- рильной колонны от потайной), производят подъем бурильной колонны, при этом захват 9 захватывает втулку 6 и извлекает ее вместе с бурильной колонной. При подъеме бурильной колонны уступ 12 свободно про- ходит через конус 11, а при движении колонны вниз уступ 12 взаимодействует с конусом 11 и перемещает последний вниз, до упора, при этом происходит герметизация затруб- ного пространства между обсадной колон- ной 21 и корпусом 1. Конус 11 фиксируется

на корпусе 1 при помощи пружинного кольца 13. После извлечения бурильной колонны на поверхность в скважине остается корпус 1 с герметизирующим узлом.

Использование изобретения способствует возможности-передачи достаточного по величине крутящего момента в процесс крепления скважин потайными колоннами при ограниченных кольцевых зазорах; герметизации кольцевого пространства с сохранением гидравлического канала для тампонажного и промывочного раствора при ограниченных кольцевых зазорах; осуществлению крепления потайной колонны в подвешенном состоянии (осуществить рассоединение после ОЗЦ) и, кроме того, повышает качество крепления в результате лучшего вытеснения бурового раствора тампонажным и герметизации кольцевого пространства хвостовика, а также снижает вероятность межколонных перетоков на скважинах с аномальным пластовым давлением.

Формула изобретения Устройство для крепления скважин, включающее полый корпус с эксцентричным каналом и радиальными отверстиями, отсоединительный переходник с левой резьбой, втулку, установленную в эксцентричном канале корпуса, и посадочное седло под запорный элемент, отличающее- с я тем, что, с целью повышения качества крепления скважин, оно снабжено герметизирующим узлом, установленным в верхней части корпуса на его наружной поверхности, и захватом втулки, при этом корпус выполнен с дополнительной эксцентричной камерой в нижней части, втулка установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения и выполнена с верхней и нижней ступенями, смещенными в диаметральном направлении, а отсоединительный переходник выполнен с радиальными отверстиями, над которыми установлен захват втулки, а посадочное седло - в месте сочле- нения верхней и нижней ступеней втулки.

.It

1

фиг. г

ФигЗ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для цементирования потайных обсадных колонн. Цель - повышение качества крепления скважин. Устройство содержит корпус (К) 1 с эксцентричным каналом 2 и радиальными отверстиями 3. Внутри К 1 установлены отсоединитсяьный переходник (ОП) 4 с левой резьбой 5 и втулка (В) 6, в которой выполнено посадочное седло 7 под запорный элемент. В верхней части К 1