RU146266U1

RU146266U1 - CIRCULATION CIRCULATION MODULE

Info

Publication number: RU146266U1
Application number: RU2014120098/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Демьянович Горгоц
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз"
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2014-10-10

Abstract

Циркуляционный модуль обсадной колонны, предназначенный для спуска и последующего цементирования обсадной колонны, состоящий из корпуса мембранного предохранителя и направляющей насадки с промывочными отверстиями, позволяющими обеспечить удаление выбуренной и обвалившейся породы, отличающийся тем, что мембранный предохранитель позволяет возобновить промывку ствола скважины в случае закупоривания промывочных отверстий направляющей насадки через мембраны, разрушаемые за счет превышения расчетного давления и продолжения дальнейшего спуска обсадной колонны и ее последующего цементирования.A casing circulation module designed for lowering and subsequent cementing of the casing, consisting of a membrane fuse body and a guide nozzle with flushing holes, allowing removal of drilled and collapsed rock, characterized in that the membrane fuse allows you to resume flushing the borehole in case of clogging of the flushing holes guide nozzles through membranes that are destroyed by exceeding the design pressure and continuing further of casing running and cementing its future.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для спуска и последующего цементирования обсадной колонны в ствол скважины в процессе ее строительства. Модуль устанавливается в нижней части обсадной колонны при спуске ее в ствол скважины.The utility model relates to the mining industry and can be used for launching and subsequent cementing of the casing string into the wellbore during its construction. The module is installed at the bottom of the casing when it is lowered into the wellbore.

Одной из причин появления проблем при спуске обсадных колонн в горизонтальные скважины является несовершенство применяемых башмаков. При спуске обсадной колонны в горизонтальный участок (участок ствола с зенитным углом более 60 град.), происходит скопление невымытого шлама и обвалившейся породы перед башмаком колонны, что затрудняет ее прохождение по стволу скважины. Промывка не дает при этом достаточную очистку ствола из-за слабого потока, выходящего из промывочного отверстия башмака, что обусловлено значительными размерами отверстия. При спуске колонны без промывки шлам проникает через промывочное отверстие башмака обсадной колонны и забивает его, что приводит к неосуществимости дальнейшего удаления скопившейся породы, возникновению посадок при дальнейшем спуске колонны, а в конечном итоге к недопускам колонны на значительные расстояния.One of the reasons for the problems when lowering casing strings into horizontal wells is the imperfection of the shoes used. When the casing is lowered into a horizontal section (a section of the borehole with an zenith angle of more than 60 degrees), unwashed sludge and fallen rock accumulate in front of the casing shoe, which makes it difficult to pass through the borehole. The flushing does not provide sufficient cleaning of the barrel due to the weak flow exiting from the flushing hole of the shoe, which is due to the significant size of the hole. During the descent of the column without washing, the sludge penetrates the washing hole of the casing shoe and clogs it, which leads to the impossibility of further removal of accumulated rock, the occurrence of landings during further descent of the column, and ultimately to the inadmissibility of the column over considerable distances.

Известен башмак БКМ, состоящий из металлической муфты с боковыми промывочными отверстиями и бетонной направляющей насадки с центральным отверстием. Недостатком конструкции БКМ является удаленность боковых отверстий в муфте башмака от направляющей пробки. Данная конструкция не позволяет вымывать скопившийся шлам из-под башмака при прохождении горизонтальных участков скважины. Центральное промывочное отверстие башмака имеет значительные размеры, что приводит к проникновению шлама в колонну и закупориванию башмака. Конструкция башмака не предусматривает возобновления циркуляции для обеспечения промывки ствола скважины и цементирования обсадной колонны после его закупоривания.Known shoe BKM, consisting of a metal coupling with side flushing holes and a concrete guide nozzle with a Central hole. The design drawback of the BKM is the remoteness of the side holes in the shoe coupling from the guide plug. This design does not allow to wash accumulated sludge from under the shoe when passing horizontal sections of the well. The central flushing hole of the shoe is significant, which leads to the penetration of sludge into the column and clogging of the shoe. The shoe design does not provide for the resumption of circulation to ensure flushing of the wellbore and cementing the casing after it is clogged.

Известен патент №97764, в котором для надежной промывки ствола скважины при спуске обсадной колонны предлагается возможное выполнение боковых отверстий в башмаке, установленном в направляющей насадке. Это позволит обеспечить промывку и цементирование обсадной колонны как через центральное отверстие башмака, так и через боковые отверстия. Предлагаемое решение не учитывает возможные осложнения спуска колонны, вызванные забивкой основного и дополнительных отверстий башмака выбуренной и обвалившейся породы ствола скважины, и не предусматривает возобновления циркуляции для обеспечения промывки ствола скважины и цементирования обсадной колонны.Known patent No. 97764, in which for reliable flushing of the wellbore when lowering the casing, it is proposed the possible implementation of the side holes in the shoe mounted in the guide nozzle. This will allow flushing and cementing of the casing both through the central hole of the shoe and through the side holes. The proposed solution does not take into account the possible complications of the descent of the string caused by clogging of the main and additional holes of the shoe of the drilled and collapsed rock of the wellbore, and does not provide for the resumption of circulation to ensure flushing of the wellbore and cementing the casing.

Известен патент №134574, в котором предлагается устройство для цементирования хвостовика, где для удаления излишков раствора используются диафрагмы, расположенные в установочной муфте и разрушающиеся при создании избыточного давления. После того, как диафрагмы удалены промывочная жидкость отмывает и удаляет излишки раствора, создавая прямую циркуляцию. По окончании промывки колонну труб и установочную муфту отсоединяют от корпуса, в нижней части которого расположен башмак и поднимают на поверхность. Данное решение применяется в интервале срезки цемента узлом расстыковки хвостовика и колонной труб, на которой спущен хвостовик и не предназначено для промывки ствола скважины при спуске с последующим цементированием обсадной колонны.Known patent No. 134574, which proposes a device for cementing the shank, where diaphragms located in the installation sleeve and destroyed when excessive pressure is created are used to remove excess solution. After the diaphragms are removed, the flushing liquid washes and removes excess solution, creating a direct circulation. At the end of the washing, the pipe string and installation sleeve are disconnected from the body, in the lower part of which the shoe is located and lifted to the surface. This solution is used in the interval of cement cutting by the undocking unit of the liner and the pipe string, on which the liner is lowered and is not intended to flush the wellbore during descent, followed by cementing the casing.

Технической задачей настоящей полезной модели является повышение надежности спуска, установки и цементирования обсадной колонны в осложненном стволе скважины.The technical task of this utility model is to increase the reliability of launching, installing and cementing the casing in a complicated wellbore.

Результат достигается за счет конструкции циркуляционного модуля, состоящего из направляющей насадки и мембранного предохранителя. Направляющая насадка с шестью радиальными и одним осевым по центру промывочными отверстиями позволяет обеспечить удаление выбуренной и обвалившейся породы, скапливающейся на нижней стенке горизонтального участка ствола скважины. Новизна полезной модели заключается в наличии мембранного предохранителя, в котором в случае осложнений спуска колонны, вызванных забивкой основного и дополнительных отверстий башмака выбуренной и обвалившейся породой ствола скважины, происходит резкое повышение давления, которое разрушает мембраны, установленные в корпусе мембранного предохранителя, что приводит к восстановлению циркуляции промывочной жидкости и продолжению спуска колонны.The result is achieved due to the design of the circulation module, consisting of a guide nozzle and a membrane fuse. A guide nozzle with six radial and one centrally flushing holes in the center allows for the removal of drilled and fallen rock accumulating on the lower wall of the horizontal section of the wellbore. The novelty of the utility model lies in the presence of a membrane fuse, in which, in the event of string descent complications caused by clogging of the main and additional shoe holes with a drilled and collapsed wellbore rock, a sharp increase in pressure occurs, which destroys the membranes installed in the membrane fuse housing, which leads to restoration circulation of flushing fluid and continued descent of the column.

Сущность полезной модели поясняется графическими изображениями, где на фиг. 1 показан продольный разрез циркуляционного модуля обсадной колонны в сборе. Циркуляционный модуль обсадной колонны состоит из направляющей насадки 1, наворачиваемой на корпус мембранного предохранителя 2, который наворачивается на патрубок 3 и через муфту 4 крепится к обсадной колонне. Конструкция направляющей насадки 1 предусматривает корпус муфтовой заготовки 5, в которой располагается цементная пробка 6 с промывочными отверстиями 7 - шесть радиальных и одним осевым по центру. Направляющая насадка 1 посредствам резьбового соединения наворачивается на корпус мембранного предохранителя 2, представляющий собой толстостенную трубу с конусной резьбой типа «Батресс» с одной стороны и муфтовой резьбой типа «Батресс» с другой. В корпусе мембранного предохранителя 2 выполнено шесть отверстий 8, в которых устанавливаются уплотнительная шайба 9, мембрана 10 и установочный винт 11. С целью обеспечения возможности захвата модуля специализированным инструментом в условиях буровой площадки, в мембранный предохранитель 2 наворачивается патрубок 3.The essence of the utility model is illustrated by graphic images, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through the casing circulation module assembly. The casing circulation module consists of a guide nozzle 1, screwed onto the membrane fuse body 2, which is screwed onto the pipe 3 and is attached to the casing through the sleeve 4. The design of the guide nozzle 1 provides for the housing of the coupling blank 5, in which there is a cement plug 6 with flushing holes 7 — six radial and one axial in the center. The guide nozzle 1 is screwed onto the membrane fuse body 2 by means of a threaded connection, which is a thick-walled pipe with a Butress type conical thread on one side and a Butress type coupling thread on the other. In the housing of the membrane fuse 2, six holes 8 are made, in which a sealing washer 9, a membrane 10 and a set screw 11 are installed. In order to enable the module to be caught by a specialized tool in a drilling site, a pipe 3 is screwed into the membrane fuse 2.

Циркуляционный модуль обсадной колонны работает следующим образом. При спуске эксплуатационной колонны в скважину спускается циркуляционный модуль, свинченный с обсадными трубами, обратный клапан, затем верхняя часть колонны. Во время спуска обсадной колонны через направляющую насадку 1 осуществляется циркуляция промывочной жидкости, в случае закупоривания промывочных отверстий 7 при расчетном внутреннем давлении в мембранном предохранителе 2 произойдет разрыв мембран 10, что приведет к возобновлению циркуляции и продолжении промывки ствола скважины через отверстия 8. После спуска и установки эксплуатационной колонны производится ее цементирование по принятой технологии, при этом циркуляционный модуль продолжает обеспечивать циркуляцию цементного раствора и технологических жидкостей.The circulation module of the casing string operates as follows. When the production string is lowered into the well, a circulation module is lowered, screwed up with casing pipes, a check valve, and then the upper part of the string. During the casing descent through the nozzle 1, the flushing fluid is circulated, in the event of clogging of the flushing holes 7 at the calculated internal pressure in the membrane fuse 2, the membranes 10 will rupture, which will lead to the resumption of circulation and the washing of the wellbore through the holes 8. After the descent and the installation of the production casing is cemented using the adopted technology, while the circulation module continues to circulate the cement slurry RA and technological liquids.

Технико-экономическая или иная эффективность:Feasibility or other efficiency:

1. Повышение качества очистки ствола скважины в процессе спуска эксплуатационной колонны за счет применения мембранного предохранителя, срабатывающего при закупоривании направляющей насадки.1. Improving the quality of cleaning the wellbore during the descent of the production string through the use of a membrane fuse that is triggered by clogging of the guide nozzle.

2. Обеспечение надежного спуска эксплуатационной колонны до проектного забоя.2. Ensuring reliable descent of the production casing to the project face.

Claims

A casing circulation module designed for lowering and subsequent cementing of the casing, consisting of a membrane fuse body and a guide nozzle with flushing holes, allowing removal of drilled and collapsed rock, characterized in that the membrane fuse allows you to resume flushing the borehole in case of clogging of the flushing holes guide nozzles through membranes, destroyed by exceeding the design pressure and continuing further of casing running and cementing its future.