Способ цементирования потайнойКОлОННы Советский патент 1981 года по МПК E21B33/14 

1

. Изобретение относится к бурению скважин, в частности, к способам цементирования потайных колонн.

Известен способ цементирования птайной колонны путем обратной циркуляции , включающий герметизацию кольцевого пространства между потайной колонной и стенками скважины и герметизацию внутреннего пространства потайной колонны после закачки цемента fl7 .

Недостатком известного способа является то, что он требует применения сложного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является способ цементирования птайной колонны, спускаемой на подвеске, включающий герметизацию внутренней полости потайной колонны, закачку цементного раствора в ее затрубное пространство и .разобщение цементного раствора при его твердении от скважинного раствора 2.

Недостатком способа является то, что потайная колонна отсоединяется от колонны бурильных труб и оставляется в скважине до цементирования. Под действием собственного веса потайная колонна изгибается, при этом качество цементирования ухудшается, колонна в местах перегибов быстро нарушается.

Цель изобретения - .повышение качества цементирования.

Поставленная цель достигается тем, что в верхней части потайной колонны устанавливают срезной уплотнитель ный элемент, при этом закачку цементного раствора.в затрубное

0 пространство осуществляют через подвеску и отверстия потайной колонны, после чего создают в затрубном пространстве подвески- давление и разобщают цементный раствор от скважинной

5 жидкости путем перемещения уплотнительного элемента ниже отверстий потайной колонны.

На фиг. 1 изображена схема срезного уплотнительного элемента} на фиг. 2 - схема расположения оборудования в скважине; на фиг. 1 - схема оборудования после закачки цементного раствора, на фиг. 4 - схема разобщения цементного раствора от скважинной жидкости.

Устройство состоит из корпуса 1, пакера 2 и центратора 3. Корпус 1 представляет собой патрубок 4 с ра диальными отверстиями 5, на внешней

поверхности патрубка 4, н. «е отверстий 5 , размещен конус б.

К патрубку 4 присоединен центратор 3 и муфта 7. С внешней - ;тороны патрубка 4, выше отверстий 5, размещен пакер 2, состоящий из замковой муфты 8, которая удерживает манжету 9 и пакерукадий элемент 10. Пакер на патрубке удерживается срезными штифтами 11.

Манжета 9 имеет наружный диаметр, равный.внутреннему диаметру колонны или несколько больше его. Наружный диаметр пакеруиицего элемента 10 меньше внутреннего диаметра колонны.

Центратор 3 состоит из патрубка 12, к которому жестко прикреплены плоские волнообразные пружины 13. Между патрубком 4 и центратором 3 размещена заглушка 14, выполненная из легкораэбуриваемого материала.

Перед спуском уплотнительный элемент (фиг. 1) присоединяют к последней трубе.спускаемой потайной колонны (фиг. 2). К устройству присоединяют Левый разъединитель и на колонне труб спускают потайную колонну в скважину. Во время спуска колонны в скважину жидкость, обтекая уплотнительный элемент (пакер), заполняет кольцевое пространство. Но так как часть жидкости задавливается в пласт, то периодическискважину заливаюткак в трубное пространство, так и в затрубное. При спуске колонны центратор удерживает пакер в центре скважины/ что защищает его элементы от разрушения . После допуска колонны до забоя кольцевое пространство заливают жидкостью до устья и закрывают превентор. Паке 2 манжетой 9 удерживает избыточное давление столба жидкости, находящейся в кольцевом пространстве.

В колонну бурильных труб заканчивают цементный раствор, продавочную жидкость (воду) и прекращают закачку. Жидкость перемещается вниз, пока давление, создаваемое столбом жидкости, не будет равно гидростатическому. Цементный раствор при этом продавливается через отверстия 5 в подпакерную зону и движется по кольцевому пространству вниз к зоне интенсивного поглощения. Как только цементный раствор начинает заходить в поглощающий горизонт сопротивления возрастают и жидкость, находящаяся перед.цементным раствором, начинает двигаться к другому поглощаемому горизонту, заполняя все кольцевое пространство (фиг, 3).

Часть цементного раствора остается в колонне бурильных труб, уровень жидкости в бурильных трубах снижается до гидростатического.

Над пакером создают давление, срезают штифты 11 и пакер перемещают ниже отверстий 5 до посадки на- конус 6. Пакерующий элемент 10 смягчает удар пакера, перекрывает кольцевое пространство и предохраняет манжету 9 от разрушения. Пакер, находясь ниже: отверстий 5, отсекают полость бурильной колонны и кольцевого пространства от зоны, в которую закачан цементный раствор. После смещения па кера ниже отверстий 5 устанавливается гидравлическая связь затрубного кольцевого пространства над пакером с полостью бурильной колонны через отверстия 5 (фиг. 4).

5 Прокачивают жидкость и вымывают из скважины остатки цементного раствора. .

Цементнйй раствор, разгруженный от избыточного давления столба жидкости в скважине, твердеет в статическом положении, чем и обеспечивается качественное цементирование и подвешивание потайной колонны на цементном камне.

После превращения цементного раствора в камень отсоединяют колонну бурильных труб от потайной колонны в левом разъединителе.

Испытывают скважину на герметичность и поднимают колонну труб, из которых производился спуск потайной колонны.

Формула изобретения

Способ цементирования потайной колонны, спускаемой на подвеске, включающий герметизацию внутренней полости потайной колонны, закачку

0 цементного, раствора в ее затрубное . пространство и разобщение цементного раствора при его твердении от скважинной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повые шения качества цементирования, в

верхней части потайной колонны устанавливают срезной уплотнительный элемент, при этом закачку цементного раствора в затрубное пространство осуществляют через подвеску и отверстий потайной колонны после чего создают в затрубном пространстве подвески давление и разобщают цементный раствор от скважинной жидкости путем перемещения уплотнитель5 ного элемента ниже отверстий потайной колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1063977, 0 кл. К 1 F, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР .ПТП.;,... кл. Е 21 В 33/14, 1975.