RU23455U1 - Комплексное техническое средство для наружной оснастки обсадной колонны - Google Patents

Abstract

1. Комплексное техническое средство для наружной оснастки обсадной колонны, включающее корпус, выполненный в виде двух колец со сквозными отверстиями под крепежные элементы и упругие спиралевидные центрирующие ребра, закрепленные к кольцам, отличающееся тем, что корпус дополнительно снабжен спиралевидными планками, установленными с правой стороны от ребер, к которым закреплены стальные проволочные скребки для удаления глинистой корки, турбулизации восходящего потока цементного раствора и образования в последующем армированного цементного камня.2. Комплексное техническое средство по п.1, отличающееся тем, что в скважинах для установки его в менее ответственных участках, стальные проволочные скребки закреплены к верхнему корпусу в радиальных направлениях.

Description

КОМПЛЕКСНОЕ ТЕНИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ НАРУЖНОЙ ОСНАСТКИ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и найдет применение при креплении вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин для обеспечения качества разобщения пластов путем очистки ствола скважины от глинистой корки, центрирования колонны относительно ствола скважины, вращения и турбулизапии восходящего потока цементного раствора в заколонном пространстве с последующим образованием армированного цементного камня с использованием одного комплексного оборудования.

Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине (см. патент Р. Ф. № 1528892, 5Е21В 17/10, опубл. в Б. И. № 8, 94 г.), содержащее центрирующие планки с ограничителем прогиба в виде волнообразной складки, и установленные по концам планок муфты. При этом основания склонов и склоны волнообразной складки расположены под острым углом к продольной оси центрирующей планки.

Известен также центратор для обсадной колонны (А, С. Р. Ф. JN 1633084, 5Е21В 17/10, опубл. в Б. И. № 9, 91 г.), содержащий корпус с узлом крепления в нижней части, центрирующие ребра, сужающиеся к нижнему

торцу. При этом корпус выполнен в виде втулки пятигранного йопер чного сечения с тангенциальными отверстиями над узлом крепления для-.

турбулизации потока цементного раствора.

Общим недостатком известных центраторов является сложность конструкции, низкая эффективность центрирования колонны в наклонном участке ствола и несущественная турбулизация жидкости. Они находят применение-применимы только в вертикальных скважинах, поскольку в

I ИЦВД--ВВ1И1 5

ftOT

Е 21 В 17/10

j

наклонных и горизонтальных скважинах остается возможность прилегания труб к стенкам ствола.

Известен также центратор для обсадной колонны фирмы «Бейкер страны США (см. рекламный проспект фирмы «Бейкер, А-96, стр. 20), содержащий полый корпус со спиралевидными центрирующими ребрами.

В этом центраторе перечисленные выше недостатки, присущие аналогам, устранены. Однако он металлоемок, дорогой и требует крепежные элементы сложной конструкции, а также то, что его центрирующие ребра не обеспечивают полное замещение бурового раствора цементным в кавернозном участке ствола скважины из-за недостаточной турбулизации восходящего потока.

Известен турбулизатор восходящего потока жидкости (см. А.С. СССР № 1006705, Е21В21/00, опубл. в Б. И. № 11, 83 г.), содержащий муфту с лопастями, расположенными под острым углом к оси колонны труб, при этом лопасти расположены на верхней торцевой части муфты и выполнены одинакового диаметра с муфтой по наружной поверхности.

Известен также центратор-турбулизатор для обсадной колонны (см. патент Р. Ф. № 2159839, Е 21 В 17/10, опубл. в Б. И. № 33, 2000 г.), выполненный в виде двух колец со сквозными отверстиями под крепежные элементы и спиралевидные упругие планки.

Данное техническое решение более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.

Недостатком, как аналога, так и прототипа является недостаточная эффективность турбулизации восходящего потока цементного раствора (или промывочной жидкости) в силу конструктивных особенностей, вследствии чего ожидаемая очистка ствола скважины от глинистого рствора, особенно из кавернозных участков не обеспечивается, что отрицательно сказывается и на надежности крепления скважины в указанных участках.

Задачей настоящего технического решения является повышение качества крепления скважины, следовательно, и разобп ;ения путем очистки ствола скважины от глинистой корки в осложненных участках кавернами, центрирования колонны, враш;ения и турбулизации восходящего потока цементного раствора в заколонном пространстве и образования армированного цементного камня в упомянутых выше участках.

Поставленная задача решается описываемым комплексным техническим средством, включающим корпус, выполненный в виде двух колец со сквозными отверстиями под крепежные элементы и упругие спиралевидные центрирующие ребра, закрепленные к кольцам.

Новым является то, что корпус дополнительно снабжен спиралевидными планками, установленными с правой стороны от ребер, к которым закреплены стальные проволочные скребки для удаления глинистой корки, турбулизации восходящего потока цементного раствора и образования в последующем армированного цементного камня, причем в скважинах при установке его в менее ответственных участках, стальные проволочные скребки закреплены к верхнему корпусу в радиальных направлениях.

Представленные рисунки поясняют суть заявляемого объекта, где на фиг. 1 изображено комплексное техническое средство, скребки, из стальной проволоки которого закреплены на дополнительных спиралевидных планках, в частичном разрезе.

На фиг. 2 - то же что и на фиг. 1, когда скребки закреплены к верхней части корпуса в радиальных направлениях, в частичном разрезе.

Комплексное техническое средство для наружной оснастки обсадной колонны содержит корпус, выполненный в виде двух колец 1 и 2 со сквозными отверстиями 3 под крепежные элементы, например болты. К кольцам закреплены, желательно с помощью сварки, упругие спиралевидные левоспиральные центрирующие ребра 4. Для обеспечения вращения восходящего потока цементного раствора центрирующие ребра на толщину

колец выступают во внутрь так, что при установке устройства на обсадную трубу они плотно прилегают к её наружной стенке. Таким образом, условный внутренний диаметр центрирующих ребер 4 равен внутреннему диаметру колец 1 и 2. Корпус дополнительно снабжен также жестко закрепленными к нему спиралевидными планками 5 с правой стороны от центрирующих ребер, к которым закреплены стальные и проволочные скребки 6, для очистки стенки ствола скважины, турбулизации восходящего потока цементного раствора и образования в последующем армированного цементного камня в месте расположения устройства.

В менее ответственных участках ствола скважины, при установке комплексного технического средства, стальные проволочные скребки закрепляют к верхнему корпусу в радиальных направлениях (см. фиг. 2).

Комплексное техническое средство работает следующим образом.

Его опускают в скважину на колонне обсадных труб и, закрепив его болтами, завинчивают в отверстия 3 кольца 1 и 2 до отказа с достаточным усилием, при наличии в скважине нескольких кавернозных участков их устанавливают напротив каждого участка. А в остальных интервалах скважины, где глинистая корка имеет малую толщину или она отсутствует, устанавливают данное техническое средство, со скребками 7 расположенными в радиальных направлениях. Перед закачиванием цементного раствора скважину сначала промывают буферной жидкостью при спущенной обсадной колонне с комплексным техническим средством, изображенным на фиг. 1. Восходящий поток буферной жидкости, проходя между центрирующими ребрами 4 и планками 5 со скребками 6, получает сложное вращательное движение и закрученная жидкость, подхватывая глинистый раствор, скопившийся в кавернах стенки скважины, поднимается вверх. Расхаживанием обсадной колонны скребками дополнительно также удаляют глинистую корку. Удаление глинистой корки или глинистого раствора из кавернозных участков стенки скважины аналогично происходит

,

и при восходящем потоке цементного раствора, В последнем случае происходит удаление не только оставшегося в кавернах глинистого раствора, но и заполнение межтрубного пространства цементным раствором без застойных зон, образование армированного цементного камня равной толщины, что также немаловажно в образовании качественной крепи.

Таким образом, использование комплексного технического средства обеспечивает:

-разрушение глинистой корки при спуске и расхаживании колонны;

-исключение одностороннего подъема цементного раствора в заколонном пространстве при цементировании колонны;

-полноту замещения бурового раствора тампонажным при установке

его на входе в каверну и в интервале каверны;

-армирование формируемого в заколонном пространстве цементного кольца проволоками устройства.

Все это, в конечном счете, приводит к повышению качества крепления в осложненных кавернами участках ствола скважины, позволяет значительно сократить ремонтно-восстановительные работы.

Стоимость предлагаемого технического средства в сравнении с отечественными аналогами для горизонтальных скважин двукратно меньше.

ения буровых работ

Claims (2)

1. Комплексное техническое средство для наружной оснастки обсадной колонны, включающее корпус, выполненный в виде двух колец со сквозными отверстиями под крепежные элементы и упругие спиралевидные центрирующие ребра, закрепленные к кольцам, отличающееся тем, что корпус дополнительно снабжен спиралевидными планками, установленными с правой стороны от ребер, к которым закреплены стальные проволочные скребки для удаления глинистой корки, турбулизации восходящего потока цементного раствора и образования в последующем армированного цементного камня.

2. Комплексное техническое средство по п.1, отличающееся тем, что в скважинах для установки его в менее ответственных участках, стальные проволочные скребки закреплены к верхнему корпусу в радиальных направлениях.