SU1490255A1 - Устройство дл обратного цементировани обсадных колонн - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы. Устр-во состоит из кольца "Стоп" 1 и расположенной ниже ограничительного кольца 9 нижней разделительной пробки (НРП) 2 с разрушаемой перегородкой 3, с фильтром 4 в верхней части с отверсти ми диаметром D_ф, с толкателем 5 с боковыми отверсти ми 6 в нижней части и фиксатором 7 пробки на кольце "Стоп" 1. Устр-во имеет золотниковую камеру 11, выполненную с глухими донышками 12 и 13, двум   русами отверстий 14, с упорным буртом 15 между  русами и буртом 16 на нижнем конце и поплавковой камерой 17. В нижнем донышке 12 размещен дроссель 10. Камера 11 размещена вертикально в ограничительном кольце 9 с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  своим верхним донышком 13 с толкателем 5 НРП 2, а упорными буртами 15 и 16 - с ограничительным кольцом 9. Проходное сечение отверстий 14 больше сечени  отверстий фильтра пробки. При спуске в скважину камера 11 занимает верхнее положение, и буровой раствор раздел етс  на два потока: один по кольцевому заколонному пространству, а другой - через башмак 19 и дроссель 10 внутрь колонны. Это уменьшает поток через затрубное пространство и снижает веро тность гидроразрыва пласта. При цементировании устанавливаетс  НРП 2 в ограничительном кольце 9, толкатель 5 удерживает камеру в нижнем положении. Этим обеспечиваетс  беспреп тственное прохождение наполнител  8 через отверсти  14 и закупоривание отверстий фильтра 4. Это не позвол ет цементному раствору подниматьс  выше кольца "Стоп" 1 и исключает дорогосто щие работы по разбуриванию цементного стакана в колонне выше кольца "Стоп"

Description

тельным кольцом 9, Проходное сечение 15 ментному раствору подниматьс  вьппе отверстий 14 больше сечени  отверстий кольца Стоп 1 и исключает дорого- фильтра пробки. При спуске в скважину камера 11 занимает верхнее положение, и буровой раств-ор раздел етс  на два

сто щие работы по разбуриванию цементного стакана в колонне вьш1е коль ца Стоп, 3 ил, 1 з.п.ф-лы.

ментному раствору подниматьс  вьппе кольца Стоп 1 и исключает дорого-

сто щие работы по разбуриванию цементного стакана в колонне вьш1е кольца Стоп, 3 ил, 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частное ти к устройствам дл  их цементировани  способом обратной циркул ции жидкостей .

Цель изобретени  - повьш1ение надежности работы,

На фиг, 1 дано положение золотниковой камеры и дроссел  при спуске обсадной колонны.в скважину, разрез; на фиг. 2 - то же и нижней раздели- тельной пробки в колонне при промьшк скважины; на фиг. 3 - положение устройства в процессе обратного цементировани  обсадной колонны.

Устройство дл  обратного цементировани  обсадных колонн состоит из кольца Стоп 1, нижней разделительной пробки 2 с разрушаемой перегородкой 3, фильтром 4 в верхней части с отверсти ми диаметром d и толкателем 5 с боковыми отверсти ми 6 в нижней части, фиксатора 7 пробки на кольце Стоп, наполнител  8 дл  закупорки отверстий фильтра, огра- ничительного кольца 9, нижние кольца Стоп, дроссел  10 и золотниковой камеры 11 с глухими доньппками 12 и 13, двум   русами отверстий 14 диаметром dj в ее боковых стенках с упорными буртами 15, 16 на внешней поверхности и поплавковой камерой 7, Устройство в целом размещаетс  в обсадной колонне 18 над ее башмаком 19.

0

5

0

5 Q

5

Бурт 13 расположен между  русами отверстий 14, а бурт 16 - на нижнем конце золотниковой камеры 11.

Золотникова  камера 11 размещена вертикально в ограничительном кольце 9 с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  своим верхним до- ньшпсом 13 с толкателем 5, разделительной пробки 2, а упорными буртами 15 и 16 с ограничительным кольцом 9. Боковые отверсти  14 в золотниковой камере выполнены диаметром, большим, чем диаметр отверстий фильтра 4.

Дроссель 10 может быть выполнен в ограничительном кольце 9, но конструктивно предпочтительнее его выполнение в доньшпсе 12 золотниковой камеры 11,

Золотникова  камера выполнена с нейтральной плавуче стью к окружающей среде, дл  чего объем поплавковой камеры 17 выбран таким, что в сумме с объемом материала золотниковой камеры 11, он равен объему бурового раствора массой не менее суммарной массы золотниковой и поплавковой камер вместе вз тых.

Устройство работает следующим образом.

При спуске в скважину обсадную колонну 18 оснащают в нижней части башмаком 19 и через одну две трубы |кольцом Стоп 1 и ограничительным кольцом 9 с установленной в нем золотниковой камерой 11 с дросселем 10. Вытесн емый колонной из скважины буровон раствор, используемый в качестве промывочной жидкости, образует дв вертикальных потока: один по кольцевому заколонному пространству, а другой через башмак и дроссель вовнутрь колонны. Золотникова  камера при этом занимает верхнее положение (фиг. 1),

Благодар  уменьшению расхода жидкости через заколонное пространство снижаютс  пропорционально квадрату расхода гидравлические потери, а значит , и обща  величина давлени  на стенки скважины. Тем самым резко снижаетс  опасность гидроразрыва плас- тон, вскрытых скважиной, а следовательно , и поглощение промывочной жидкости ,

В процессе промежуточных промывок скважины золотникова  камера занимает нижнее положение (фиг. 2), промывочна  жидкость проходит через золотниковую камеру по каналам, образованным двум   русами отверстий 14 и через дроссель 10. На последней перед цементированием промывке скважины в колонну пускают разделительную пробку 2 и продавливают ее до посадки на кольцо Стоп 1. При посадке пробки на кольцо Стоп ее перегородка 3 разрушаетс , освобожда  центральный канал дл  прохода жидкости (фиг. 2 и 3), фиксатор 7 занимает пробку на кольце стоп, а толкатель 5, взаимодейству  с золотниковой камерой, удерживает последнюю в нижнем положении (фиг. 3).

При цементировании в первую порцию цемента добавл ют наполнитель и закачивают его в заколонное пространство . Войд  через башмак в колонну, перва  порци  цемента с наполнителем свободно проходит через отверсти  золотниковой kaмepы и толкател  и на входе в отверсти  фильтра останавливаетс , так как наполнитель перекрывает эти отверсти . Циркул ци  жидкости прекращаетс , свидетельству  об окончании процесса цементировани  При этом, как и при цементировании с пр мой циркул цией, загр зненна  порци  цементного раствора образует в

5

о 5 о

5

0

5

0

колонне между башмаком и кольцом Стоп цементный стакан в объеме одной-двух труб.

Преимущество изобретени  обусловлено тем, что из-за предупреждени  гидроразрыва пластов и поглощени  промывочной жидкости исключаетс  прилипание наполнител  к стенкам скважины и его неконтролируемое расходо вание. Наполнитель надежно перекры- ает отверстие фильтра, не позвол   цементному раствору подниматьс  выше кольца Стоп, исключа  дорогосто щие работы по разбуриванию цементного стакана в колонне вьш1е кольца Стоп.

Claims (2)

1. Устройство дл  обратного цементировани  обсадных колонн, включающее кольцо Стоп, нижнюю разделительную пробку с разрушаемой перегородкой, с толкателем в ее шскней части и фильтром в верхней, фиксатор .пробки на кольце Стоп, ограничительное кольцо, размещенное в колонне ниже кольца Стоп, и наполнитель дл  закупорки отверстий фильтра, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  надежности его работы, оно . снабжено дросселем и золотниковой камерой с глухими донышка, двум   русами отверстий в ее боковых стенках и упорными буртами на внешней поверхности между  русами отверстий и на нижнем конце, причем золотникова  камера размещена вертикально в ограничительном кольце с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  своим верхним донышком с толкателем пробки, а упорными буртами - с ограничительным кольцом, при этом дроссель размещен на нижнем доньш1ке золотниковой камеры, а проходное сечение отверстий золотниковой камеры больше сечени  отверстий фильтра разделительной пробки.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что золотникова  камера выполнена с нейтральной плавучестью к окружающей среде.