RU2687834C1 - Column shoe - Google Patents
Column shoe Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687834C1 RU2687834C1 RU2018129032A RU2018129032A RU2687834C1 RU 2687834 C1 RU2687834 C1 RU 2687834C1 RU 2018129032 A RU2018129032 A RU 2018129032A RU 2018129032 A RU2018129032 A RU 2018129032A RU 2687834 C1 RU2687834 C1 RU 2687834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- side holes
- central channel
- shoe
- holes
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 241001671983 Pusa Species 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/14—Casing shoes for the protection of the bottom of the casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, в частности к оборудованию для оснастки нижней части обсадной колонны.The invention relates to the field of construction of oil and gas wells, in particular to equipment for tooling the lower part of the casing.
Известен башмак обсадной колонны (SU №1673725, МПК Е21 В 17/14, опубл. в бюл. №32 от 30.08.1991), содержащий металлический цилиндрический корпус с осевым каналом и жестко связанную с нижней частью корпуса бетонную направляющую насадку со сферической наружной поверхностью и осевым каналом, при этом с целью повышения надежности работы за счет улучшения проходимости и предотвращения забивания канала при спуске башмака он снабжен установленным перед бетонной направляющей насадкой и связанным с ним упругими штырями обтекателем, образующим с наружной поверхностью бетонной направляющей насадки кольцевую щель.The casing shoe is known (SU No. 1673725, IPC E21 B 17/14, published in Bull. No. 32 of August 30, 1991), which contains a metal cylindrical body with an axial channel and a concrete guide nozzle with a spherical outer surface rigidly connected to the lower part of the body. and with an axial channel, with the aim of improving reliability by improving the permeability and preventing clogging of the channel during the descent of the shoe, it is equipped with a fairing installed in front of the concrete guide nozzle and its associated elastic pins Concrete guide rail annular gap.
Недостатки данной конструкции:The disadvantages of this design:
- недостаточная промывка ствола скважины от шлама, находящегося непосредственно перед башмаком в процессе спуска обсадной колонны;- insufficient washing of the wellbore from the sludge located directly in front of the shoe in the process of lowering the casing;
- вибрации, которые возникают при промывке, могут дополнительно уплотнить находящийся перед башмаком шлам, что увеличит вероятность непрохождения колонны;- vibrations that occur during flushing, may further condense the sludge in front of the shoe, which will increase the likelihood of failure of the column;
- обтекатель не позволяет создать турбулентный поток цементного раствора.- the fairing does not allow to create a turbulent flow of cement mortar.
Наиболее близким по технической сущности является колонный башмак (RU №2574237, МПК Е21В 17/14, опубл. в бюл. №4 от 10.02.2016), включающий корпус, один конец которого предназначен для соединения с колонной труб, втулку, связанную с другим концом корпуса, направляющую насадку с центральным каналом, выполненную из легко разбуриваемого материала и помещенную в нижней части полости втулки, свободный нижний торец которой с направляющей насадкой выполнены скошенными, при этом втулка перед направляющей насадкой имеет боковые отверстия, выполненные по касательной относительно ее наружной поверхности, и имеет возможность проворота относительно корпуса, при осевом взаимодействии устройства с препятствием в стволе скважины, или вращения относительно корпуса при промывке скважины.The closest in technical essence is a column shoe (RU # 2574237, IPC Е21В 17/14, published in bul. № 4 dated 02/10/2016), including a body, one end of which is intended to be connected to a column pipe, a sleeve connected to another the end of the body, a guide nozzle with a central channel made of easily drilled material and placed in the lower part of the sleeve cavity, the free lower end of which with the guide nozzle is made obliquely, while the sleeve in front of the guide nozzle has side holes Flax on its outer surface, and has the ability to rotationally relative to the housing, the axial interaction of the device with an obstacle in the wellbore, or rotation relative to the housing when the well washed.
Недостатки данной конструкции:The disadvantages of this design:
- отверстия, выполненные по касательной к наружной поверхности корпуса, предназначены для лучшей промывки в процессе спуска колонны, но не позволяют продавливать цементный раствор в турбулентном режиме;- openings made tangentially to the outer surface of the body are designed for better flushing during the descent of the column, but do not allow for the cement mortar to be forced in the turbulent mode;
в горизонтальном стволе одно из отверстий может оказаться закрытым стенкой скважины, что плохо отразится на качестве цементирования;in a horizontal well, one of the holes may be closed by the well wall, which will have a bad effect on the quality of cementing;
- так как центральный канал имеет диаметр больше диаметра боковых отверстий, то в процессе продавки цементного раствора основной поток будет проходить через центральное отверстие, что тоже не позволит создать дополнительного перемешивания раствора.- since the central channel has a diameter greater than the diameter of the side holes, in the process of pumping cement mortar, the main flow will pass through the central hole, which also does not allow for additional mixing of the solution.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества цементирования обсадных колонн за счет хорошей промывки ствола скважины во время спуска колонны, лучшего замещения бурового раствора цементным за счет создания турбулентного потока цементного раствора и исключения перекрытия отверстий в горизонтальном стволе, а также надежного перекрытия отверстий башмака по окончании продавки.The technical task of the invention is to improve the quality of cementing casing due to good washing of the wellbore during the descent of the column, the best replacement of drilling mud cement due to the creation of a turbulent flow of cement mortar and eliminate the overlap of the holes in the horizontal wellbore, as well as reliable overlapping of the holes of the Shoe at the end of pushing .
Техническая задача решается колонным башмаком, включающим корпус с центральным каналом, один конец которого предназначен для соединения с колонной труб, втулку, вставленную в другой конец корпуса, центральный канал снизу снабжен сужением, выше которого выполнены боковые отверстия.The technical problem is solved column shoe, including a housing with a Central channel, one end of which is designed to connect to the column pipe, a sleeve inserted into the other end of the housing, the Central channel from the bottom is provided with a constriction above which the side holes are made.
Новым является то, что втулка вставлена внутрь корпуса с фиксацией срезными элементами для герметизации боковых отверстий с возможностью перемещения вниз до сужения центрального канала корпуса под действием бросового шара и открытия боковых отверстий, при этом на наружной поверхности корпуса выполнены одинаковые винтовые выборки, сообщенные в нижней части с соответствующими боковыми отверстиями.New is that the sleeve is inserted into the body with fixing shear elements to seal the side holes with the ability to move down to narrowing the center channel of the body under the action of the throw ball and the opening of the side holes, while on the outer surface of the body made the same screw sample, reported in the bottom with corresponding side holes.
На фиг. 1 изображен колонный башмак во время спуска колонны в скважину с частичным разрезом.FIG. 1 shows a column shoe during the descent of a column into a well with a partial section.
На фиг. 2 изображен колонный башмак после достижения колонной заданного интервала установки и после сброса шара с частичным разрезом.FIG. 2 shows a column shoe after the column has reached a predetermined installation interval and after a ball has been dropped with a partial cut.
На фиг. 3 изображен колонный башмак после продавки цементного раствора и посадки продавочной пробки в посадочное место с частичным разрезом.FIG. 3 shows a column shoe after pushing cement mortar and planting a squeeze plug into the seat with a partial cut.
На фиг. 4 изображен общий вид колонного башмака и винтовые выборки, выполненные на нем.FIG. 4 shows a general view of the column shoe and screw samples made on it.
Колонный башмак состоит из корпуса 1 (фиг. 1) с центральным каналом 2. Верхний конец корпуса 1 предназначен для соединения (например, резьбой) с колонной обсадных труб (на фиг. не показаны). В нижний конец корпуса 1 вставлена втулка 3, центральный канал 2 снизу снабжен сужением 4, выше которого выполнены боковые отверстия 5. Втулка 3 вставлена внутрь корпуса 1 с фиксацией срезными элементами 6 для герметизации боковых отверстий 5 с помощью уплотнительных элементов 7 и возможностью перемещения вниз до сужения центрального канала 4 (фиг. 2) корпуса 1 под действием бросового шара 8 и открытия боковых отверстий 5. Кроме того, на наружной поверхности корпуса 1 выполнены одинаковые винтовые выборки 9 (фиг. 1 и 4), сообщенные в нижней части с соответствующими боковыми отверстиями 5. Продавка цементного раствора в затрубное пространство осуществляется продавочной пробкой 10 (фиг. 3), которая в нижней части имеет стопорное кольцо 11, а в центральном канале 2 (фиг. 1) корпуса 1 имеется соответствующая проточка 12 (фиг. 2) под стопорное кольцо 11 (фиг. 3). Колонный башмак работает следующим образом.The column shoe consists of a body 1 (FIG. 1) with a
Колонный башмак устанавливается на первой трубе обсадной колонны (на фиг. не показана) и колонна спускается в скважину. В процессе спуска колонны производятся промежуточные промывки скважины для выноса накопившегося перед башмаком шлама. При этом промывка осуществляется через центральный канал 2 (фиг. 1) и сужение 4 корпуса 1. Втулка 3, установленная в нижней части центрального канала 2 корпуса 1, зафиксирована срезными элементами бис помощью уплотнительных элементов 7 надежно перекрывает боковые отверстия 5. По достижении обсадной колонной забоя производят окончательную промывку и в это же время в колонну обсадных труб сбрасывают шар 8 (фиг. 2). Шар 8 доходит до втулки 3, перекрывает центральное отверстие, при этом повышается давление, срезаются элементы 6 (фиг. 1), и втулка с шаром сдвигается вниз до сужения 4 (фиг. 2). При этом центральный канал 2 (фиг. 1) перекрывается, а боковые отверстия 5 (фиг. 2) открываются. Далее закачивают цементный раствор. После закачки расчетного объема цементного раствора вставляют продавочную пробку и буферной жидкостью проталкивают пробку вниз башмака. В процессе продавки в затрубное пространство, цементный раствор проходит через боковые отверстия 5 (фиг. 4) и винтовые выборки 9. При этом поток цементного раствора получает турбулентное движение, что приводит к лучшему перемешиванию цемента и замещению бурового раствора. Кроме того, если одно из отверстий оказалось закрытым нижней частью стенки скважины за счет винтовой выборки 9, он все равно будет продолжать выходить без затруднений.The column shoe is mounted on the first casing pipe (not shown in the FIG.) And the column is lowered into the well. In the process of descending the column, intermediate flushing of the well is carried out to remove accumulated sediment in front of the shoe. At the same time, flushing is carried out through the central channel 2 (Fig. 1) and the
При достижении пробкой 10 (фиг. 3) колонного башмака стопорное кольцо 11 защелкивается в соответствующей проточке 12 (фиг. 2) и происходит фиксация пробки 10 (фиг. 3). При этом поднимается давление на манометре насоса, что означает конец продавки. Далее отключают насос, и скважина переводится на операцию затвердевания цемента. Зафиксированная продавочная пробка 10 работает при этом как обратный клапан, т.е. не дает цементу из затрубного пространства попадать обратно в обсадную трубу.When the stopper 10 (Fig. 3) reaches the column shoe, the
Предлагаемая конструкция колонного башмака позволяет повысить качество цементирования обсадных колонн за счет хорошей промывки ствола скважины через центральный промывочный канал во время спуска колонны, улучшить замещение бурового раствора цементным за счет создания турбулентного потока цементного раствора и исключить перекрытие отверстий в горизонтальном стволе, а также надежно перекрыть отверстия башмака по окончании продавки.The proposed construction of the shoe allows you to improve the quality of casing cementing due to good washing of the wellbore through the central flushing channel during the descent of the column, improve the replacement of drilling mud cement by creating a turbulent flow of cement mortar and eliminate the overlapping holes in the horizontal wellbore, and also reliably block the holes Shoe at the end of delivery.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129032A RU2687834C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Column shoe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129032A RU2687834C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Column shoe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687834C1 true RU2687834C1 (en) | 2019-05-16 |
Family
ID=66578893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129032A RU2687834C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Column shoe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687834C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212879U1 (en) * | 2022-06-09 | 2022-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Casing shoe with rotating guide nozzle |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1673725A1 (en) * | 1989-08-10 | 1991-08-30 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Casing shoe |
WO1999037881A2 (en) * | 1998-01-24 | 1999-07-29 | Downhole Products Plc | Tubing shoe |
RU2296206C2 (en) * | 2005-03-02 | 2007-03-27 | Закрытое акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Disconnector |
US20100025120A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Tesco Corporation (Us) | Casing Shoe and Retrievable Bit Assembly |
RU97764U1 (en) * | 2010-06-03 | 2010-09-20 | Анатолий Константинович Дудаладов | COLUMN SHOE (OPTIONS) |
RU2436927C2 (en) * | 2006-05-15 | 2011-12-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Drilling reamer lowered on casing pipe or shank, and method of its drilling |
US8657036B2 (en) * | 2009-01-15 | 2014-02-25 | Downhole Products Limited | Tubing shoe |
RU2574237C1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-02-10 | Владимир Иванович Ванифатьев | String shoe |
-
2018
- 2018-08-06 RU RU2018129032A patent/RU2687834C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1673725A1 (en) * | 1989-08-10 | 1991-08-30 | Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Casing shoe |
WO1999037881A2 (en) * | 1998-01-24 | 1999-07-29 | Downhole Products Plc | Tubing shoe |
RU2296206C2 (en) * | 2005-03-02 | 2007-03-27 | Закрытое акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Disconnector |
RU2436927C2 (en) * | 2006-05-15 | 2011-12-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Drilling reamer lowered on casing pipe or shank, and method of its drilling |
US20100025120A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Tesco Corporation (Us) | Casing Shoe and Retrievable Bit Assembly |
US8657036B2 (en) * | 2009-01-15 | 2014-02-25 | Downhole Products Limited | Tubing shoe |
RU97764U1 (en) * | 2010-06-03 | 2010-09-20 | Анатолий Константинович Дудаладов | COLUMN SHOE (OPTIONS) |
RU2574237C1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-02-10 | Владимир Иванович Ванифатьев | String shoe |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212879U1 (en) * | 2022-06-09 | 2022-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") | Casing shoe with rotating guide nozzle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2595122C1 (en) | Method for cementing shank in well and device therefor | |
RU2614342C1 (en) | Return valve for drilling strings | |
RU2687834C1 (en) | Column shoe | |
RU2570696C1 (en) | Device for cementation of casing pipe string in well | |
RU174630U1 (en) | COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING | |
RU2668100C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
RU2613405C1 (en) | Device for interval formation treatment in open horizontal shaft of well | |
RU2400618C1 (en) | Device for stage cementing of casing pipe | |
RU64682U1 (en) | DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A HOLE OF A CASING HOLE IN A WELL | |
RU2626108C2 (en) | Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen | |
RU2725398C1 (en) | Method of shank installation in well | |
RU2542062C1 (en) | Device for formation treatment in horizontal well | |
RU2326231C1 (en) | Flap for casing string | |
RU62651U1 (en) | DEVICE FOR INSTALLATION AND SEALING OF A HOLE OF A CASING HOLE IN A WELL | |
RU2266391C1 (en) | Device for pipe liner installation and sealing in well | |
RU2307232C1 (en) | Device for casing pipe cementing inside well | |
RU2431734C1 (en) | Device for development of reservoirs in well | |
RU2382176C1 (en) | Underground equipment with device for cleaning of settling well of methane-coal hole during its development and maintenance | |
RU2439309C1 (en) | Oil well development device | |
RU2367773C1 (en) | Well cementing device | |
RU2782908C1 (en) | Device for running and cementing a liner in a well | |
RU2741885C1 (en) | Well formation treatment device | |
RU2813603C1 (en) | Check valve for casing strip | |
CN204299541U (en) | Tubing pump blowout hookup | |
RU2809392C1 (en) | Device for running and cementing liner with rotation |