Устройство для тампонажных работ при изоляции зон осложнений и ремонта скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для проведения тампонажных работ при изоляции зон осложнений в открытом стволе скважины и ремонте заколонного пространства.

Известен способ изоляции зон поглощений с полным вытеснением тампонирующей смеси из скважин в пласт.

Сущность способа заключается в том, что смесь полностью продавливается в поглощающий пласт высоковязкой жидкостью с плотностью, определяемой из расчета обеспечения равновесия в системе скважина-пласт. Недостатком является то, что технологический процесс труднее контролируем, а это может привести к прорыву изоляционного экрана продавочной

|i О 00 CJ жидкостью или оставлению цементного моста в скважине, что потребует его разбуривания.

Известно устройство для тампонажных работ. Работает оно следующим образом. В скважину на бурильных трубах спускается устройство-обсадная колонна-хвостовик, которое устанавливается в интервале зоны осложнения и затем цементируется через бурильные трубы. Хвостовик соединяется с бурильными трубами с помощью право-левого переводника. Низ хвостовика оборудуется направляющей чугунной пробкой и обратным клапаном, устанавливаемым на второй трубе. Между переводником и бурильными трубами в специальной муфте

размещены три шариковых клапана, через которые происходит самодолив бурового раствора во время спуска хвостовика и вымывание излишков цементного раствора путем обратной промывки.

Недостатком этого устройства является то, что хвостовик после окончания цементирования остается в скважине, исполняя роль секции обсадной колонны. В этом случае диаметр скважины уменьшается и для дальнейшего бурения необходимо переходить на долото меньшего диаметра. Кроме того, в нижней части хвостовика оставляется определенный столб цементного раствора (чтобы не оголить башмак хвостовика), который после 03Ц необходимо разбурить.

Таким образом, применение этого устройства приводит к усложнению конструкции скважины и затратам средств и времени на разбуривание цементного моста.

Цель изобретения - повышение надежмости изоляции и исключение процесса разбуривания цементного моста в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено прямым клапаном, установленным в переводнике, и стаканом, закрепленном на последнем, причем хвостовик установлен соосно внутри стакана с возможностью образования кольцевой полости, гидравлически связанной с затрубным пространством через прямой клапан, а обратный клапан размещен в торцовой части стакана под хвостовиком.

Известное устройство включает в себя хвостовик, длина которого превышает изолируемый интервал, переводник для соединения хвостовика с заливочными трубами, прямой клапан, соединяющий затрубное пространство с внутренней полостью заливочных труб и обратный клапан, установленный в нижней части хвостовика. В предлагаемом устройстве хвостовик такой же длины соосно установлен внутри стакана с образованием кольцевой полости, гидравлически связанной с затрубным пространством через прямой клапан, а обратный клапан размещен в торцовой части стакана под хвостовиком. Это позволяет после тампонирования осуществить промывку затрубного пространства, кольцевой полости между стаканом и хвостовиком, внутренней полости хвостовика и заливочных труб. Таким образом, внутри устройства и в заливочных трубах не остается цементный раствор и это исключает образование цементного моста и последующее его разбуривание. В прототипе промывается только затрубное пространство и заливочные трубы, в хвостовике цементный раствор остается и образующийся мост затем разбуривается.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Оно состоит из хвостовика 1 и стакана (трубы) 2, соосно закрепленного на переводнике 3, Между хвостовиком и стаканом образована полость, которая связана с затрубным пространством прямым клапаном 4, размещенным в переводнике 3, и обратным клапаном 5, расположенным ниже хвостовика в торцовой части стакана. Обратный и прямой клапан имеют аналогичную конструкцию: каждый из них состоит из шара б, пружины 7 и гайки 8. Обратный клапа обеспечивает поступление жидкости из полости устройства в затрубное пространство при промывке скважин после спуска устройства, закачивании тампонажного раствора и его продавливании в изолируемый интервал. Устройство посредством переводника 2 соединяется с заливочными трубами 9 - бурильными или насосно-компрессорными. Между нижним торцом хвостовика и обратным клапаном должно быть расстояние не менее величины внутреннего диаметра хвостовика.

Общая длина устройства должна превышать ВЫСОТУ изолируемого интервала на 23%.

Наружный диаметр трубы подбирается из расчета получения минимально допустимого зазора между трубой и стенкой скважины (колонной), при котором обеспечивается беспрепятственный спуск устройства в скважину (ориентировочно этот зазор может быть равен 6-10 мм).

Устройство работает следующим образом.

Посредством переводника 2 устройство присоединяют к заливочной колонне труб и спускают в скважину до такого положения, при котором обратный клапан располагается у нижней границы изолируемого интервала или несколько ниже ее. Заполнение жидкостью устройства и колонны труб при спуске в скважину осуществляется через прямой клапан. При необходимости может быть установлено несколько обратных клапанов (2-4 шт.). После спуска устройства до заданной/лубины скважина промывается: жидкость закачивается в заливные трубы, проходит через хвостовик, обратный клапан и по кольцевому зазору между устройством и скважиной поступает в затрубное пространство. Промыв скважину, приготавливают необходимый объем тампонажного раствора и закачивают его в скважину. По мере подхода тампонажного раствора к устройству затрубное пространство скважины перекрывается превентером и тампонажный раствор продавливается в кольцевой зазор и в изолируемый интервал. Объем

продавочной жидкости рассчитывается из условия оставления в заливочных трубах 10-20 м столба тампонажного раствора.

Обратной циркуляцией через затрубное пространство и прямой клапан устройство и заливочные трубы промываются от излишков тампонажного раствора. При изоляции проницаемых интервалов промывка скважины от излишков тампонажного раствора должна осуществляться при давлении, меньшем того давления, при котором тампонажный раствор был задавлен в изолируемый интервал. Это позволит исключить прорыв промывочной жидкости в изолируемый интервал по кольцевому зазору сверху. При изоляции интервалов с высокой прн емистостью прорыв жидкости в них может быть предотвращен установкой в верхней части устройства самоуплотняющей манжеты (пакера)-на рис. не показан.

Расположение нижнего конца устройства у нижней границы изолируемого поглощающего интервала обеспечивает движение тампонажного раствора снизу вверх, благодаря чему Исключается переток жидкости между кровлей и подошвой зоны поглощения и тампонажный раствор сохраняет свои свойства.

Допускается-на случай прихвата использовать стакан и обратный клапан из разбуриваемого материала или в процессе изоляции вращать заливочные трубы. Применение предлагаемого устройства позволяет значительно сократить объем тампонажного раствора для проведения изоляционных работ, так как в скважине остается тот раствор, который находится в небольшом кольцевом зазоре между устройством и стенкой скважины (колонны). При подъеме устройства в безопасную зону часть раствора остается в виде корки на

стенках скважин, а часть может стечь вниз, не образуя при этом монолитного моста. Отсутствие тампонажного моста в изолируемой зоне позволяет исключить операцию по его разбуриванию и дает возможность сразу же после 03Ц оценить качество изоляционных работ и при необходимости их повторить.

Таким образом, предлагаемое устройство дает следующие преимущества:

1.Исключается разбуривание моста в изолируемом интервале, что позволяет оценить качество работ, а при необходимости провести повторную изоляцию сразу же после 03 Ц.

2.Сокращается расход тампонажных материалов.

Технико-экономический эффект от использования изобретения достигается путем увеличенияуспешности изоляционных работ, уменьшения расхода тампонажных материалов, исключения времени на разбуривание тампонажного моста, сокращения времени на организационные простои. Формула изобретения Устройство для тампонажных работ при изоляции зон осложнений и ремонта скважин, включающее хвостовик, соединенный переводником с заливочными трубами, и обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности изоляции и исключения процесса разбуривания тампонажного моста, оно снабжено прямым клапаном, установленным в переводнике, и стаканом, закрепленном на последнем, причем хвостовик установлен соосно внутри стакана с возможностью образования кольцевой полости, гидравлически связанной с затрубным пространством через прямой клапан, а обратный клапан размещен в торцевой части стакана под хвостовиком.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель- повышение/надежности изоляции и исключение процесса разбуривания тампонажного моста. Устр-во содержит хвостовик 1, соединенный переводником 3 с заливочными трубами 9 и установленный соосно внутри стакана 2 с возможностью образования кольцевой полости. В переводнике установлен прямой клапан 4. Стакан 2 закреплен на переводнике 3. Полость гидравлически связана с за- трубным пространством через клапан 4. В торцевой части стакана 2 под хвостовиком 1 размещен обратный клапан 6. Устр-во опускается в скважину к нижней границе изолируемого интервала. Через клапан 4 при этом поступает скважинная жидкость. Через клапан 6 скважину промывают и затем закачивают тампонажный раствор. После окончания процесса тампонирования устр- во и трубы промывают от излишков раствора обратной промывкой через клапан 4. 1 ил.(Лс