Наземная обвязка обсадной колонны Советский патент 1981 года по МПК E21B33/14 

1

Изобретение относится к области горного дела, а именно к наземным обвязкам обсадных колонн, применяемым при их цементировании.

Известна обвязка обсадной колонны для ее цементирования, содержащая цереводник, ведущую трубу, вертлюг, манифольд и цементировочную головку с пробками 1.

Недостаток известной обвязки заключается в том. что она не позволяет вращать обсадную колонну, что снижает качество ее цементирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является наземная обвязка обсадной колонны, содержащая переводник, ведущую трубу, вертлюг, манифольд, цементировочную головку с верхней разделительной пробкой, и нижнюю разделнтельпзю пробку 2.

Эта обвязка позволяет п расхаживать и вращать обсадную колонну. Но вместе с тем больщим недостатком обвязки является необходимость остановки процесса цементирования скважины, что может быть причиной прихвата обсадной колонны или преждевременного схватывания цементного раствора. И то и другое приводит к ухудщению качества цементирования обсадной колонны.

Цель изобретения - повышен не качества цементирования за счет обеспечения непрерывности расхажнвания обсадной колонны.

5 Цель достигается тем, что цементировочная головка установлена на конце манифольда, а нижняя разделительная пробка установлена в верхней части обсадной колонны.

Ю На фиг. 1 изображена схема обвязки обсадной колонны для ее цементирования; на фиг. 2 - узел установки разделительной пробки в верхпей части обсадной колонны; на фиг. 3 - цементировочная головка с

15 верхней разделительной пробкой.

Обвязка содержит переводник 1, соединяющий обсадную колонну 2 с ведущей трубой 3, вертлюг 4, манифольд 5 и цементировочную головку 6. Головка 6 имеет отводы с кранами 7, 8, 9 для пoдcoeдиIieния цементировочных агрегатов.

В качестве мапифольда 5 можно использовать буровой шланг илн специальные трубы высокого давления с шарнирными

25 соединениями.

В верхней части обсадной колонны установлена нижняя разделительная пробка 10. При этом могут- быть применены разные варианты ее установки. Один из таких вариантов показан па фиг. 2.

Вверху обсадной колонны 2 устанавливается специальный патрубок 11, имеюпии бокоЕ ые окна 12, совмещенные с боковым окнами 13 поршня 14, укрепленного в патрубке срезными элементамн 15.

Патрубок 11 :может быть установле) путем подсоединения его к нереводнпку 11.

Прн необходимости нижпяя разделительная нробка 10 может быть подвешена без патрубка 11. В этом случае применяется подвесная пробка и подвепшвается она или к низу переводника 1 или вверху обсадной колонны 2.

Цементировочная головка 6 состоит из корпуса 18 с днин1ами 19 н 20. Левое динще 19 имеет патрубок 21 для нодсоединения к манифольду 5. Правое дниш,е 20 имеет отвод 22 с краном 9 для соединения с цементировочным агрегатом. К корнусу 18 подсоединены натрубкн 23 и 24 для соедиментировочными агрегатами. Днище 20 зажимает диафрагМ 25. .Между диафрагмой 25, и днищёя 20 в.головку помещена верхняя разделительна пробка 26. Днафрагма 25 е одн Лсторсшй удержнвает нробку 16, а. с .другр: -сторЪиь снгнализнрует момент вь1хода пробки 26 из головки. Выход ее происходит При создании избыточного давления со стороны отвода 22 в 40-50 атм.

Обвязка обсадной колонны работает следуюн1.ил1 образом.

После спуска обсадной колонны и промывки скважины через обвязку закачивают цементный раствор. После этого открывают кран 9 и начинаFOT закачивать продавочную жидкость, нредварительно освободпр, верхнюю разделительную пробку 26, находящуюся в цементировочной голо:вке 6.

При заходе этой пробки в порщень 14 стверстия 13 перекрываются. Силой повысивщегося давления срезает элементы 15, норщень 14 опускается и выдавливает нижнюю разделительиую нробку 10 в обсадную колонну 2.

Срез элементов 15 доллсен происходить при давлении 30-40 атм, достаточном для сигнализации исиолнителю об этом моменте.

Как только норщень 14 опустится пнже бс К01Вых Окоп 12, васстанавлив1ается цнркуляция н нродавочная жидкость поступает

через окпа 12 в кольцевое пространство между патрубком 11 и верхней обсадной трубой ко.юнны 2, воздействует на нробку 10 и опускает последнюю но обсадной колонне 2. При иолучении давления-стон, т. е. носадке разделительной пробки 10 на упорное кольцо, ироцесс н,ементнрования ирекращают.

В процессе как промывки скважины, так

и цемеитнрования обсадную колонну 2 расхаживают с помощью талевой системы 16 или вращают ротором 17.

Расхаживание производится на высоту, допускаемую размерами ведущей трубы 3.

При существующих в настоящее время ведущих трубах и бзфовых щлангах расхажнванне нроизводится на высоту 20-25 метров (без вран1ения обсадной колонны). С врангениам обсадной колоа-шы расхаживанке может производиться на высоту до 12 метров (высоту граненой частн ведунхих труб).

Применение обвязки обсадной колонны для ее нементирования нозволяет снизить

затраты средств и времени на крепление скважин, злучншть условия труда нри работе с обвязкой.

Фор м - л а изобретен и я

Наземная обвязка обсадной колонны, содержащая переводник, ведущую трубу, вертлюг, манифольд, цементировочную головку с верхней разделительной пробкой, н

нижнюю разделительную пробку, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества нементирования за счет обеспечення непрерывности расхаживания обсадной колонны, цементировочная головка установлеиа на конце манифольда, а нижняя разделительная нробка установлена в верхней части обсадной колонны.

Источники информации, цринятыс во внимание при экспертизе

1. Смоляиинов В. Г. и др. Усоверщенсгвование цементнро1вочнОй головки, НТС, Манп-шы н нефтяное оборудование, ВНИРЮЭНГ, М, № 7, 1973, с. 33-34. 2. Патент США К 3777819, кл. 166-285, опублик. 1973 (прототип).