RU2367773C1 - Устройство для цементирования скважин - Google Patents

Устройство для цементирования скважин Download PDF

Info

Publication number
RU2367773C1
RU2367773C1 RU2008109730/03A RU2008109730A RU2367773C1 RU 2367773 C1 RU2367773 C1 RU 2367773C1 RU 2008109730/03 A RU2008109730/03 A RU 2008109730/03A RU 2008109730 A RU2008109730 A RU 2008109730A RU 2367773 C1 RU2367773 C1 RU 2367773C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrel
casing
holes
locking sleeve
sleeve
Prior art date
Application number
RU2008109730/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Павлович Анохин (RU)
Константин Павлович Анохин
Геннадий Иосифович Геймаш (RU)
Геннадий Иосифович Геймаш
Юрий Нураддинович Илясов (RU)
Юрий Нураддинович Илясов
Николай Федорович Пронин (RU)
Николай Федорович Пронин
Original Assignee
Геннадий Иосифович Геймаш
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Иосифович Геймаш filed Critical Геннадий Иосифович Геймаш
Priority to RU2008109730/03A priority Critical patent/RU2367773C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2367773C1 publication Critical patent/RU2367773C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при креплении скважин, для крепления потайных колонн в основных и вторых стволах скважин, для герметизации кольцевого пространства и сообщения трубного и кольцевого пространства, для закачки технологической жидкости или цементного раствора. Обеспечивает безопасную закачку цементного раствора в кольцевое пространство, без его проникновения ниже устройства, с предотвращением загрязнения продуктивных горизонтов или фильтра, и разобщения трубного и кольцевого пространства за счет размещения в осевом канале стопорной втулки, размещенной на уровне технологических отверстий, а после осевого перемещения, на уровне циркуляционных отверстий, снабжения верхнего торца стопорной втулки седлом, диаметр которого равен диаметру наконечника продавочной пробки, выполнения на нижнем торце стопорной втулки выточек, которые после осевого перемещения стопорной втулки входят в зацепление со стопорами, и установки стопора в седле стопорной втулки. 2 ил.

Description

Устройство для цементирования скважин относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при креплении скважин, для крепления потайных колонн в основных и вторых стволах скважин, для герметизации кольцевого пространства и сообщения трубного и кольцевого пространства, для закачки технологической жидкости или цементного раствора.
Известно «Устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине по патенту RU №2171366, E21B 43/10, E21B 33/14 от 2001.11.22. опубл. 2001.07.27, включающее корпус, связанную с ним транспортировочную колонну, разъединитель, пакер и якорь, помещенный в верхней части хвостовика.
Устройство снабжено патрубком с радиальными отверстиями, а патрубок имеет в нижней части дроссельно-запорный клапан. В необходимый момент, при определенном расходе жидкости с заданными реологическими свойствами, клапан закрывает внутреннее сечение патрубка, и давление через отверстия воздействует на гидравлические узлы привода якоря, пакера и разъединителя. При этом все эти элементы поочередно приводятся в действие, и транспортировочная колонна с патрубком, после промывки, поднимается на поверхность.
При этом перекрытие калиброванного кольцевого канала и начало срабатывания всех включенных в компоновку устройств происходит в любой момент времени, т.к. любые буровые и цементные растворы имеют ряд механических примесей, которые закрывают канал и приводят к преждевременному срабатыванию устройств.
Кроме этого, создание необходимых реологических свойств затруднительно и требует большого количества техники и затрат времени:
- для закачки объема тампонажного состава и предотвращения его перемешивания с продавочной жидкостью, необходимо использовать продавочные пробки, а они не могут здесь использоваться и тампонажный состав, под действием сил гравитации, закупоривает отверстия в фильтре, используемом по изобретению;
- спуск и цементирование обыкновенного хвостовика не может производиться, т.к. закачка любого объема тампонажного раствора через дроссельно-запорный клапан не возможна в связи с возникающей аварийной ситуацией.
Известно «Устройство для закачивания скважин» по патенту RU 2095545, МПК 6 E21B 33/14, от 1995.05.18, опубл. 1997.11.18. содержащее корпус с циркуляционными отверстиями, в котором концентрично размещена труба, а на корпусе - пакерующие элементы и привод их раскрытия в виде поршня-клина, который образует с корпусом кольцевую полость, сообщающуюся с внутритрубным пространством и снабженную заслонкой, установленной с возможностью осевого перемещения.
В рассмотренных устройствах предусмотрен только спуск потайной колонны с фильтром, а проведение каких-либо других работ в скважине исключено, в связи с их сложностью. Например, спуск потайных колонн, ремонтно-изоляционные работы по ликвидации негерметичности, предотвращение межколонных газоводопроявлений после спуска колонн, изоляция зоны водонефтяного контакта, изоляция пластов в продуктивных горизонтах, не могут проводиться, в связи с отсутствием соответствующих элементов технологической оснастки, а их введение невозможно по разным причинам.
Наиболее близким по технической сути является «Устройство для ступенчатого цементирования обсадной колонны» по патенту RU 2223388, МПК 7 E21B 33/14, содержащее корпус с упорами и циркуляционными отверстиями, заслонку, помещенную внутри корпуса выше циркуляционных отверстий, посадочную втулку, установленную внутри заслонки, фиксатор, расположенный между корпусом и заслонкой, продавочную пробку, включающую стержень и эластичный элемент, заслонка и упор выполнены с взаимоответными пазами и выступами.
Устройство снабжено кожухом, расположенным по периметру корпуса и образующим с ним полость напротив циркуляционных отверстий, в полости, выше этих отверстий, установлен шибер, соединенный с корпусом срезными элементами, внутренний диаметр посадочной втулки выбран под наружный диаметр нижней части стержня продавочной пробки, в конусной расточке которого установлен дополнительный фиксатор.
Но данное устройство не позволяет исключить загрязнение продуктивного пласта или фильтра цементным раствором и предотвратить межколонные проявления (газ, нефть, вода).
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства для безопасной закачки цементного раствора в кольцевое пространство без его проникновения ниже устройства, с предотвращением загрязнения продуктивных горизонтов или фильтра и разобщения трубного и кольцевого пространства.
Задача решена за счет того, что предлагаемое устройство для цементирования скважин содержит ствол с технологическими и циркуляционными отверстиями и осевым каналом, в котором установлены с возможностью осевого перемещения продавочная пробка с наконечником и стопорная втулка, при этом стопорная втулка, размещенная на уровне технологических отверстий, а после осевого перемещения на уровне циркуляционных отверстий, снабжена расположенным на ее верхнем торце седлом с диаметром, равным диаметру наконечника продавочной пробки, в седле стопорной втулки установлен стопор, на нижнем торце стопорной втулки выполнены выточки, а в стволе установлены ограничители.
Размещение в осевом канале стопорной втулки, размещенной на уровне технологических отверстий, а после осевого перемещения на уровне циркуляционных отверстий, позволяет быстро и надежно герметизировать трубное пространство спускаемой колонны от затрубного пространства.
Снабжение верхнего торца стопорной втулки седлом, диаметр которого равен диаметру наконечника продавочной пробки, позволяет разобщить трубное пространство спускаемой колонны на две полости для закачивания раствора через верхнюю полость, не загрязняя при этом нижнюю полость.
Выполнение на нижнем торце стопорной втулки выточек, которые после осевого перемещения стопорной втулки входят в зацепление со стопорами и установка стопора в седле стопорной втулки, позволяет исключить проворот продавочной пробки и стопорной втулки при их разбуривании.
Устройство для цементирования скважин изображено на чертежах, где на фиг.1 показано устройство до срабатывания, на фиг.2 - устройство после срабатывания.
На фиг.1 и 2 изображены верхний 1 переводник, кожух 2, ствол 3, золотник 4, открывающая втулка 5, срезные винты 6, нажимной поршень 7, конус 8, уплотнитель 9, резьба 10, срезные винты 11, нижний 12 переводник, ограничители 13, срезные винты 14, стопорная втулка 15, циркуляционные отверстия 16, технологические отверстия 17, продавочная пробка 18, стопор 19, верхнее стопорное кольцо 20, срезные винты 21, кольцевая полость 22, нижнее стопорное кольцо 23, центраторы 24, эксплуатационная колонна 25, спускаемая колонна 26, проточки 27, седло 28 и наконечник 29.
Устройство для цементирования скважин выполнено следующим образом.
Устройство состоит из уплотнительного узла и клапанного узла. Клапанный узел содержит верхний переводник 1, соединенный со стволом 3 и кожухом 2. Они образуют кольцевую полость 22, в которой друг за другом, с возможностью осевого перемещения, установлены: золотник 4 на срезных винтах 6, открывающая втулка 5 на срезных винтах 11. Верхнее стопорное кольцо 20 установлено в конической полости между кожухом 2 и золотником 4. В осевом канале ствола 3 на уровне технологических отверстий 17 размещена и зафиксирована срезными винтами 21, с возможностью осевого перемещения, стопорная втулка 15, верхний торец которой снабжен седлом 28 с диаметром, равным диаметру наконечника 29 продавочной пробки 18. В седле 28 стопорной втулки 15 установлен стопор 19. На нижнем торце стопорной втулки 15 выполнены выточки 27. В стволе 3 установлены ограничители 13. После осевого перемещения, открывая технологические отверстия, стопорная втулка 15 размещается на уровне циркуляционных отверстий 16, перекрывая их.
Уплотнительный узел содержит нажимной поршень 7, установленный в полости 22 на срезных винтах 14, и нижнее стопорное кольцо 23, размещенное в конической полости между кожухом 2 и нажимным поршнем 7. На стволе 3 установлен конус 8, соединенный с нажимным поршнем 7. Нижний 12 переводник соединен со стволом 3 резьбой 10. Уплотнитель 9 установлен на стволе 3 между нижним 12 переводником и конусом 8.
Устройство соединяется со спускаемой колонной 26 верхним 1 и нижним 12 переводниками, имеющими центраторы 24 для центрирования устройства в эксплуатационной колонне 25 и защиты уплотнителя 9.
Устройство для цементирования скважин работает следующим образом.
Устройство состоит из уплотнительного и клапанного узлов, которые подготавливают перед спуском в скважину. Определяют избыточное давление для срезки винтов 11, 14 и устанавливают их необходимое количество.
Уплотнительным узлом обеспечивают герметизацию кольцевого пространства 22 при использовании устройства как внутри обсадной колонны, так и в открытом стволе скважины, в том числе и при стволе скважины, пробуренном долотами с эксцентриситетом.
Клапанным узлом обеспечивают герметизацию трубного пространства спускаемой колонны 26 при цементировании затрубного пространства.
После спуска и установки устройства в необходимый интервал эксплуатационной колонны 25 в спускаемой колонне 26 повышают давление до величины срезки винтов 14. Нажимной поршень 7 перемещается, вниз толкая конус 8, под уплотнитель 9, который, увеличиваясь в диаметре, перекрывает и герметизирует полость между спускаемой колонной 26 и эксплуатационной колонной 25. Нижнее стопорное кольцо 23 фиксирует поршень 7 и конус 8 от обратного хода, сохраняя контакт уплотнителя 9 с эксплуатационной колонной 25. Далее повышают давление в спускаемой колонне 26, воздействуя на торец открывающей втулки 5, срезаются винты 11. Открывающая втулка 5 перемещается вниз и открывает циркуляционные отверстия 16 для закачки цементного раствора или технологических жидкостей в полость между эксплуатационной колонной 25 и спускаемой колонной 26. Затем в спускаемую колонну 26 вводят продавочную пробку 18 для вытеснения закачанного раствора и повышают давление. Продавочная пробка 18, достигая устройства наконечником 29, контактирует с седлом 28 стопорной втулки 15, которая срезает винты 21.
Стопорная втулка 15, размещенная на уровне технологических отверстий 17, перемещается вниз, перекрывая циркуляционные отверстия 16, одновременно открывая технологические отверстия 17, и проточками 27 входит в ограничители 13, установленные в стволе 3. Через технологические отверстия 17 давление передается на верхний торец золотника 4, который, срезая винты 6, перемещается вниз, перекрывая циркуляционные отверстия 16 между стволом 3 и кожухом 2, и фиксируется от обратного хода верхним стопорным кольцом 20.
Давление в спускаемой колонне 26 снижают до гидростатического, разбуривают продавочную пробку 18 и стопорную втулку 15, проворот которых исключен за счет взаимодействия ограничителей 13 с проточками 27 стопорной втулки 15, и наконечника 29 продавочной пробки 18 со стопором 19, установленным в седле 28 стопорной втулки 15.
Техническим результатом является создание устройства для безопасной закачки цементного раствора в кольцевое пространство, без его проникновения ниже устройства, с предотвращением загрязнения продуктивных горизонтов или фильтра, и разобщения трубного и кольцевого пространства за счет размещения в осевом канале стопорной втулки, размещенной на уровне технологических отверстий, а после осевого перемещения, на уровне циркуляционных отверстий, снабжения верхнего торца стопорной втулки седлом, диаметр которого равен диаметру наконечника продавочной пробки, выполнения на нижнем торце стопорной втулки выточек, которые после осевого перемещения стопорной втулки входят в зацепление со стопорами, и установки стопора в седле стопорной втулки.

Claims (1)

  1. Устройство для цементирования скважин, содержащее связанный со спускной колонной посредством верхнего переводника ствол с технологическими и циркуляционными отверстиями и осевым каналом, уплотнительный узел, включающий размещенные на стволе конус, соединенный с нажимным поршнем, уплотнитель, клапанный узел, включающий размещенное в осевом канале ствола седло, втулку, установленную на стволе с возможностью перемещения относительно циркуляционных отверстий, срезные винты, продавочную пробку с наконечником, отличающееся тем, что клапанный узел включает кожух, закрепленный на верхнем переводнике с образованием между кожухом и стволом кольцевой полости, в которой последовательно размещены закрепленные соответственно на стволе и кожухе посредством срезных винтов золотник со стопорным кольцом и втулка, установленные с возможностью осевого перемещения в рабочем положении и соответственно открывания технологических отверстий и открывания и перекрытия циркуляционных отверстий, при этом клапанный узел снабжен размещенной в осевом канале ствола на уровне технологических отверстий и зафиксированной в стволе срезными винтами стопорной втулкой, верхний торец которой выполнен в виде седла с диаметром, равным диаметру наконечника продавочной пробки, причем в седле стопорной втулки установлен стопор для фиксации наконечника продавочной пробки, а на нижнем торце выполнены проточки для взаимодействия с закрепленными в стволе ограничителями, при этом стопорная втулка установлена в стволе с возможностью осевого перемещения и размещения на уровне циркуляционных отверстий, одновременно закрывая последние и открывая технологические отверстия, а нажимной поршень установлен в кольцевой полости, образованной между кожухом и стволом, и зафиксирован в стволе срезными винтами.
RU2008109730/03A 2008-03-17 2008-03-17 Устройство для цементирования скважин RU2367773C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109730/03A RU2367773C1 (ru) 2008-03-17 2008-03-17 Устройство для цементирования скважин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109730/03A RU2367773C1 (ru) 2008-03-17 2008-03-17 Устройство для цементирования скважин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2367773C1 true RU2367773C1 (ru) 2009-09-20

Family

ID=41167929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109730/03A RU2367773C1 (ru) 2008-03-17 2008-03-17 Устройство для цементирования скважин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367773C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114082252A (zh) * 2021-10-28 2022-02-25 王江 一种用于布袋除尘器中的反冲机构
US11674364B2 (en) 2021-07-15 2023-06-13 Saudi Arabian Oil Company Restoring well casing—casing annulus integrity using a cement port in a sleeved valve and a cement injection and pressure testing tool

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11674364B2 (en) 2021-07-15 2023-06-13 Saudi Arabian Oil Company Restoring well casing—casing annulus integrity using a cement port in a sleeved valve and a cement injection and pressure testing tool
CN114082252A (zh) * 2021-10-28 2022-02-25 王江 一种用于布袋除尘器中的反冲机构
CN114082252B (zh) * 2021-10-28 2022-11-25 江苏康洁环境工程有限公司 一种用于布袋除尘器中的反冲机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3017961C (en) Toe valve
US7363980B2 (en) Downhole flow control apparatus, operable via surface applied pressure
US9856715B2 (en) Stage tool for wellbore cementing
RU2671369C1 (ru) Бурение хвостовиком с использованием извлекаемой направляющей компоновки низа
US20030136563A1 (en) Surge pressure reduction apparatus with volume compensation sub
EP2959098B1 (en) Autofill and circulation assembly and method of using the same
GB2542700A (en) Setting tool with pressure shock absorber
CN102877812A (zh) 一种平衡压力固井的工艺方法
RU2745147C1 (ru) Способ крепления потайной обсадной колонны ствола с вращением и цементированием зоны выше продуктивного пласта
RU2367773C1 (ru) Устройство для цементирования скважин
RU2303116C1 (ru) Универсальный клапан забойного двигателя
RU2321726C1 (ru) Муфта для цементирования обсадных колонн
RU46296U1 (ru) Муфта для цементирования обсадных колонн
RU2626108C2 (ru) Способ крепления скважины потайной колонной с фильтром
CA2890348C (en) Downhole apparatus and method
RU2612398C1 (ru) Пакер для горизонтальных скважин
US7694732B2 (en) Diverter tool
RU2170331C2 (ru) Пакерное оборудование
RU2637254C2 (ru) Способ создания депрессии на пласт при роторном бурении скважины
RU2730146C1 (ru) Чашечный пакер осевого действия
CN108868651B (zh) 一种完井管柱
SU950899A1 (ru) Автоматический забойный превентор
RU2351747C1 (ru) Устройство для герметизации трубного пространства
SU1057676A1 (ru) Пакер разбуриваемый
RU2189431C1 (ru) Способ изоляции продуктивного пласта при цементировании обсадной колонны

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20121012

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160209

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190318