RU54617U1

RU54617U1 - DIVIDING LOWER TUBE FOR CEMENTING OF TAILS

Info

Publication number: RU54617U1
Application number: RU2006104139/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Рябоконь; Всеволод Михайлович Мильштейн; Александр Владимирович Лазаренко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-07-10

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для разделения жидкостей в процессе цементирования хвостовиков в боковых стволах эксплуатационных скважин старого фонда. Разделительная нижняя пробка для цементирования, выполненная в виде стержня с закрепленными на нем эластичными манжетами, комплектуется ловушкой в форме клетки, установленной под кольцом «стоп» в скважине, при этом диаметр пробки обеспечивает ее прохождение через бурильные трубы в хвостовик и через отверстие кольца «стоп» в ловушку, причем диаметр ловушки меньше диаметра обсадной трубы, что обеспечивает свободное движение раствора через отверстие кольца «стоп», минуя пробку в ловушке.The utility model relates to the field of oil and gas industry and can be used to separate liquids in the process of cementing liners in the lateral shafts of production wells of the old stock. The lower cementing plug, made in the form of a rod with elastic cuffs fixed on it, is equipped with a cell-shaped trap installed under the stop ring in the well, while the diameter of the plug allows it to pass through the drill pipe into the liner and through the hole of the stop ring "Into the trap, and the diameter of the trap is less than the diameter of the casing, which ensures free movement of the solution through the hole of the stop ring, bypassing the plug in the trap.

Description

Полезная модель относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для разделения жидкостей в процессе цементирования хвостовиков в боковых стволах эксплуатационных скважин старого фонда.The utility model relates to the field of oil and gas industry and can be used to separate liquids in the process of cementing liners in the lateral shafts of production wells of the old stock.

Известна цементировочная нижняя пробка со сквозным отверстием, перекрытым в верхней части эластичной диафрагмой и эластичными манжетами, закрепленными на корпусе (см. Ж. «Нефтяное хозяйство», №1, 2002, с.20). Однако, применение такой пробки для повышения качества цементирования хвостовиков в боковых стволах скважин старого фонда не представляется возможным, поскольку она не способна проникнуть сквозь отверстие подвесной пробки, установленной на входе в хвостовик и сохранить уплотняющее свойство при давлении в бурильных и обсадных трубах. Кроме этого, пробка должна обеспечить продолжение нисходящего потока цементного раствора после посадки ее на кольцо «стоп» или проникновение сквозь него. Однако, последнее может создать угрозу выхода из строя обратного клапана в результате заклинивания запорного элемента частями пробки.Known cementing the lower tube with a through hole, blocked in the upper part by an elastic diaphragm and elastic cuffs mounted on the housing (see J. "Oil industry", No. 1, 2002, p.20). However, the use of such a plug to improve the cementation of liners in the sidetracks of the old foundation wells is not possible, since it is not able to penetrate the hole of the suspension plug installed at the inlet of the liner and maintain the sealing property under pressure in drill and casing pipes. In addition, the cork should ensure the continuation of the downward flow of cement after it is planted on the stop ring or penetrates through it. However, the latter can pose a risk of failure of the check valve as a result of jamming of the shut-off element by parts of the plug.

В зарубежной практике цементирования обсадных колонн ступенчатым способом применяют также разделительные цементировочные нижние пробки, снабженные специальными каналами или отверстиями в центральном стержне пробки для прохода цементного раствора в подпробочное пространство. На центральном стержне такой пробки закреплены эластичные манжеты (см. Halliburton sales and service catalog, 1963, c.38).In foreign practice of cementing casing in a stepwise manner, separation cementing lower tubes are also used, equipped with special channels or holes in the central rod of the tube for cement mortar to pass into the sub-space. Elastic cuffs are fixed on the central core of such a plug (see Halliburton sales and service catalog, 1963, p. 38).

Слабым местом этих пробок является возникновение значительных гидропотерь в процессе нагнетания раствора через малые по диаметру отверстия в центральном стержне пробки. В ряде случаев это приводит к необходимости изменения режима нагнетания рабочих жидкостей в скважину, что иногда приводит к осложнениям при цементировании.The weak point of these plugs is the occurrence of significant water losses in the process of pumping the solution through small diameter holes in the central rod of the plug. In some cases, this leads to the need to change the mode of injection of working fluids into the well, which sometimes leads to complications during cementing.

Задачей, решаемой заявленным устройством, является преодоление указанных недостатков известных технических решений.The problem solved by the claimed device is to overcome these disadvantages of the known technical solutions.

Поставленная задача решается тем, что разделительная нижняя пробка для цементирования, выполненная в виде стержня с закрепленными на нем эластичными манжетами, комплектуется ловушкой в форме клетки, установленной под кольцом «стоп» в скважине, при этом диаметр пробки обеспечивает ее прохождение через бурильные трубы в хвостовик и через отверстие кольца «стоп» в ловушку, причем диаметр ловушки меньше диаметра обсадной трубы, что обеспечивает свободное движение раствора через отверстие кольца «стоп», минуя пробку в ловушке.The problem is solved in that the lower cement plug, made in the form of a rod with elastic cuffs fixed on it, is equipped with a cell-shaped trap installed under the stop ring in the well, while the diameter of the plug allows it to pass through the drill pipe into the shank and through the opening of the stop ring to the trap, the diameter of the trap being less than the diameter of the casing, which ensures free movement of the solution through the opening of the stop ring, bypassing the plug in the trap.

На представленных чертежах изображено: на фиг.1 - общий вид устройства, на фиг.2 - схема цементирования хвостовика с использованием заявляемого устройства.In the drawings presented: figure 1 is a General view of the device, figure 2 is a diagram of the cementation of the shank using the inventive device.

Разделительная нижняя пробка для цементирования состоит из стержня 1, на котором закреплены эластичные манжеты 2 и пята 3, и комплектуется ловушкой 4, закрепленной на кольце «стоп» 5 с отверстием 6, установленном в хвостовике 7, в нижней части которого установлен обратный клапан 8 и направляющий башмак 9.The lower cementing stopper consists of a rod 1, on which elastic cuffs 2 and a heel 3 are fixed, and is equipped with a trap 4 mounted on a stop ring 5 with an opening 6 installed in the shank 7, in the lower part of which a check valve 8 and guide shoe 9.

Ловушка 4 состоит, примерно, из четырех стоек 10, соединенных донышком 11 и кольцами 12.Trap 4 consists of approximately four posts 10 connected by a bottom 11 and rings 12.

Хвостовик 7 соединен посредством подвесного устройства 13 с колонной бурильных труб 14. Подвесное устройство 13 оборудовано подвесной пробкой 15.The shank 7 is connected by means of a suspension device 13 with a string of drill pipes 14. The suspension device 13 is equipped with a suspension plug 15.

Для разделения тампонажного раствора и продавочной жидкости применяется верхняя разделительная пробка 16.To separate the grouting mortar and squeezing fluid, the upper separation plug 16 is used.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Разделительную нижнюю пробку для цементирования опускают в колонну бурильных труб 14 непосредственно перед нагнетанием в них тампонажного раствора. Под действием нагнетаемого цементного раствора нижняя пробка (положение А) перемещается по бурильным трубам 14. При этом движении манжеты 2 плотно прилегают к стенкам труб 14, что препятствует контакту цементного раствора с буровым, предотвращая их смешение. Благодаря малому диаметру стержня 1 нижняя пробка свободно проходит через отверстие подвесной пробки 15, установленной на штифтах в подвесном устройстве 13. Манжеты 2 при этом прижимаются к стержню 1, и пробка проходит в хвостовик 7, манжеты 2 вновь раскрываются под действием упругости и давления цементного раствора и нижняя пробка (положение Б) движется до кольца «стоп» 5, далее проходит через отверстие 6 и попадает в ловушку 4, препятствующую ее дальнейшему движению вниз и предотвращающую контакт нижней пробки с обратным клапаном 8, что в ряде случаев чревато серьезным осложнением в скважине. Пята 3 упирается в донышко 11, а стойки 10 ловушки 4 удерживают нижнюю пробку в положении В, при котором манжеты 2 не препятствуют прохождению цементного раствора вдоль стенок обсадной трубы хвостовика 7 через клапан 8 и башмак 9 в заколонное пространство.The lower cementing plug is lowered into the drill string 14 immediately before grouting is injected into them. Under the action of the injected cement mortar, the lower plug (position A) moves along the drill pipes 14. With this movement, the cuffs 2 fit snugly against the walls of the pipes 14, which prevents the cement from contacting the drilling mud, preventing them from mixing. Due to the small diameter of the rod 1, the lower plug freely passes through the hole of the suspension plug 15 mounted on the pins in the suspension device 13. The cuffs 2 are pressed against the shaft 1, and the cork passes into the shank 7, the cuffs 2 open again under the action of elasticity and pressure of the cement mortar and the lower plug (position B) moves to the stop ring 5, then passes through the hole 6 and falls into the trap 4, which prevents its further movement down and prevents the lower plug from contacting the check valve 8, which is a number of Luciano is fraught with serious complications in the well. The heel 3 rests on the bottom 11, and the racks 10 of the trap 4 hold the bottom plug in position B, in which the cuffs 2 do not impede the passage of cement mortar along the walls of the casing of the liner 7 through valve 8 and shoe 9 into the annular space.

Расчетное количество цементного раствора продавливается в хвостовик 7 верхней пробкой 16, перекрывающий отверстие в подвесной пробке 15, которая под действием давления освобождается от стопорных штифтов и движется вниз до кольца «стоп», перекрывая в нем отверстие. При этом давление в трубах резко возрастает, что определяет конец цементировочной операции.The estimated amount of cement mortar is pressed into the shank 7 by the upper plug 16, which covers the hole in the suspension plug 15, which, under the influence of pressure, is released from the locking pins and moves down to the stop ring, blocking the hole in it. In this case, the pressure in the pipes increases sharply, which determines the end of the cementing operation.

Claims

Separation plug for cementing, made in the form of a rod with elastic cuffs fixed on it, characterized in that it is equipped with a cell-shaped trap installed under the stop ring in the borehole, while the diameter of the plug allows it to pass through the drill pipe into the liner and through the opening of the stop ring to the trap, the diameter of the trap being made smaller than the diameter of the shank, forming a gap for the free flow of cement.