Устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны Советский патент 1993 года по МПК E21B47/10 

для открытия и закрытия спецпробки оснащен уплотнителями 29. Верхняя крышка 30 с отверстиями 31, на которую упирается клапан, приводящий в движение спецпробку во время подъема устройства. Отверстия 26, 31, 34 служат для захода и выхода промывочной жидкости в корпус спецпробки 25. Нижняя крышка 33 с отверстиями 34 для пропуска очищенной промывочной жидкости в корпус спецпробки. Уплотнения 32 создают уплотнение между стенкой обсадной колонны и спецпробкой. Упорные кольца 35, установленные между уплотнениями спецпробки. На фиг.1-7 изображено устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны на различных стадиях его работы.

Устройство работает следующим образом во время спуска в скважину. Верхняя часть устройства наворачивается на бурильный инструмент, который укомплектован тремя соответствующими центраторами, установленными один над устройством и остальные через каждую бурильную трубу, затем в скважину сперва спускается нижняя часть (спецпробка), а потом производится спуск второй части устройства вместе с бурильным инструментом. Во время движения верхней части устройства вниз спецпатрубок 18 упирается на корпус спецпробки 25 и приводит его в движение вниз. В результате захода промывочной жидкости в корпус 25 и во втулки б, передвигаются клапан 27, шток 22 и поршень 10 вверх. За счет действия промывочной жидкости отверстия 26, 5, 7 остаются открытыми, через которые промывочная жидкость поступает свободно в бурильный инструмент 36, и устройство транспортируется вниз без всякого сопротивления (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом во время установления глубины нарушения обсадной колонны. После допуска устройства на установленной глубине создается давление в бурильном инструменте 36, равное 15-20 кгс/см2, в результате чего поршень 10, шток.22 и клапан 27 переден-- : гаются вниз, перекрываются отверстия 5,26 и открывается ловитель спецпробки 21 (фиг.2), далее бурильный инструмент приподнимается на 1-2 м выше от спецпробки и увеличивается давление в бурильном инструменте 36 до

кгс/см2,

где Рв - внутреннее давление в бурильном инструменте, кгс/см :

Рп - приемочное давление при проверке обсадной колонны на герметичность. кгс/см2.

Затем закрывается превентер и созда- ется давление за бурильным инструментом, равное

кгс/см2,

(2)

Р3- давление за бурильным инструментом, кгс/см2.

Прокачка промывочной жидкости за бурильным инструментом на приемистость продолжается до определенного количества

V м , равного

V 0,785 d

(3)

где V - объем ранее установленного интер20 вала обсадной колонны, м ;

d - внутренней диаметр обсадной колонны, м;

: h - высота ранее установленного интервала обсадной колонны, м, в результате чего

25 нижняя часть устройства (спецпробка) отделяется от верхней части и двигается вниз . вместе с промывочной жидкостью (фиг.З).

После прокачки полного объема Vm3 промывочной жидкости, отпускается давле30 ние полностью за бурильным инструментом 36, а потом в бурильном.инструменте, оставляя давление до 15-20 кгс/см2. После чего Открывается превентер и бурильный инст : румент приводится в движение вниз. Если с

35 места не сдвинулась спецпробка, с того места, где оставили ее при разгрузке бурильного инструмента 3-4 тс, то значит

нарушение колонны находится выше нижней части устройства спецпробки (фиг.2). В

40 таком случае отпускается давление в бурильном инструменте полностью, в результате чего усилием пружины 13. которая упирается на тарелку 15, передвигаются поршень 10 со штоком 11 и шток 22 В1зерх.

45 открываются отверстия 7, 5 и одновременно ловитель спецпробки 21 захватывает спецпробку и при движении ее вверх открываются отверстия 26 (фиг.4). После этого устройство приподнимается на первой ско50 рости, не создавая большой перепад давления в бурильном инструменте 36, до вновь установленной глубин ы, после чего продолжается поиск глубины нарушения обсадной колонны по вышеуказанному порядку.

55 при поиске местонахождения спецпробки необходимо на каждом наращивании в бурильном инструменте создать давление 5-20 кгс/см и после этого приводить инструмент з движение вниз (фиг.5).

Если инструмент пройдет свободно высоту ранее установленного интервала обсадной колонны h. то значит нарушенная труба находится ниже устройства. В таком случае отпускается давление в бурильном инструменте полностью, в результате чего устройство приводится в транспортное положение и его можно передвинуть вниз (фиг. 1), на любую глубину и снова продолжать работу, искать место нарушения обсадной колонны,

Если бурильный инструмент 36 не пройдет высоту h ранее установленного интервала обсадной колонны 37 и нижняя часть устройства (спецпробка) встретится выше, не доходя до глубины h, то значит глубина нарушения обсадной колонны находится над спецпробкой. Для уточнения найдено ли место нарушения обсадной колонны необходимо в бурильном инструменте снова поднять давление Рв (формула 1), а потом за бурильным инструментом создать давление Рз (формула 2) и, если прокачка промывочной жидкости продолжается, приемочное давление Рп остается неизменным и бурильный инструмент при разгрузке на 3-4 тс с места не сдвинется, то значит подтвер- ждается. что место нарушения обсадной колонны находится над спецпробкой-(фиг.б). Таким образом, суммарная длина бурильного инструмента и верхней части устройства будет равна глубине нарушения обсадной колонны

L 1б.и.+ I у,

где L - глубина нарушения обсадной колонны, м;

- длина бурильного инструмента, м;

(у- длина верхней части устройства, м.

После обнаружения глубины нарушения обсадной колонны продавливается диафрагма 23 на давление.

Рд Рв+Юкгс/см2,(5) где Рд - максимальное давление для про- давливания диафрагмы, кгс/см , после чего производится подъём устройства на любой

5 скорости. При подъеме бурильного инструмента промывочная жидкость выходит через отверстия 4,7.5, а под спецпробку переходит через отверстия 26, 34 (фиг.7). Таким образом, при первом же спуске

1.0 устройства в скважину определяют глубину нарушения обсадной колонны, после чего приступают к ликвидации нарушения. Учитывая, что предложенное устройство точно определяет глубину нарушения обсадной

15 колонны, это позволит после закачки цементного раствора под давлением производить сразу отмывку, не оставляя в колонне полученный обратно цементный раствор, что исключает время, необходимое на процесс

20 разбуривания цементного стакана, и соответственно сокращает расход материалов.

Формула изобретения

25 Устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны, содержащее колонную пробку, выполненную в виде кор-. пуса с перепускными отверстиями и установленного на нем уплотнительного узла, и

30 держатель пробки, отличающееся тем, что, с целью сокращения потерь промывочной жидкости и повышения точно сти определения глубины нарушения, клапанная пробка выполнена с нижнем поршневым

35 клапаном, а держатель пробки выполнен в виде цилиндрического корпуса с перепускными отверстиями, установленного в нем верхнего поршневого клапана и ловителя пробки, закрепленного на штоке верхнего

40 поршневого клапана с возможностью захвата штока нижнего поршневого клапана при движении поршня верхнего поршневого клапана в направлении от пробки,