SU1548407A1 - Способ разобщени пластов при креплении скважин и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к креплению нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение надежности разобщени  тонкопереслаивающихс  пластов с одновременным исключением необходимости разбуривани  дополнительного цементного стакана в обсадной колонне. Дл  этого перед пакеровкой скважины ее затрубное пространство под нижним уплотнительным элементом изолируют перекрывающим элементом от затрубного пространства скважины над ним. Скважину пакеруют путем повышени  давлени  в затрубном пространстве под перекрывающим элементом, а также путем последовательного расширени  уплотнительных элементов снизу вверх с помощью повторного продавливани  отобранного в обсадную колонну расчетного объема тампонажного раствора в затрубное пространство скважины. После проведени  пакеровки пространство под пакерующим узлом уменьшают путем повторного снижени  давлени  в обсадной колонне. Устройство дл  осуществлени  данного способа содержит установленный на корпусе под нижним уплотнительным элементом пружинный расшир ющийс  перекрыватель одностороннего действи . Последний взаимодействует с замком-толкателем, включающим дифференциальную втулку, установленную на корпусе и образующую с ним заполненную жидкостью кольцевую камеру, и размещенный в полости срезного штифта с упором в втулку поршень с шариками. Втулка установлена на корпусе с возможностью упора в крайнем ее верхнем положении во внутренюю поверхность перекрывател . 2 с.и. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к креплению нефт ных и газовых скважин, а именно к способам и устройствам дл  разобщени  пластов при креплении скважин с тонкопереслаивающимис  пластами .

Цель изобретени  - повышение надежности разобщени  тонкопереслаиваюшихс  пластов с одновременным исключением необходимости разбуривани  дополнительного цементного стакана в обсадной колонне.

На фиг. 1 изображена нижн   зона скважины перед началом цементировани  скважины; на фиг. 2 - то же, в момент завершени  подготовки к пакеровке скважины; на фиг, 3 - промежу- точный момент процесса пакеровки скважины; на фиг. 4 - нижн   зона скважины в процессе вытеснени  в за- трубное пространство порции тампонаж™ кого раствора, оставшейс  в обсадной колонне после расширени  всех уплот- нительных элементов устройства, т.е. окончание процесса пакеровки;, на фиг. 5 - устройство дл  осуществлени  способа, исходное положение; на фиг, 6 - то же, момент завершени  подготовки к расширению его уплотнитель- ных элементбв; на фиг. 7 - то же, момент окончани  пакеровки скважины.

Способ разобщени  пластов при креплении скважин включает установку на обсадной колонне пакерующего устройства с двум  или более гидрзвли- ческими уплотнительными элементами (фиг. 1)9 цементирование скважины путем закачивани  в обсадную колонну тампонажиого раствора и продавливани  его в затрубное пространство скважины продавочной жидкостью с плотностью меньшей, чем плотность тампонажного раствора, отбор расчетного объема там понажного раствора в обсадную колонну через ее башмак путем снижени  давле- ни  в ней после получени  сигнала Стоп (фиг, 2), пакеровку скважины путем закачивани  в упдотнительные элементы устройства тампонажного раствора из затрубного пространства скважины (фиг о 3)„

Перед, пакеровкой скважины ее затрубное пространство под нижним уплот- нительным элементом устройства изолируют от затрубного пространства Б скважины над ним перекрывающим элементом (фиг. 2). Пакеровку скважины производ т повышением давлени  в затрубном пространстве под нижним уп- лотнительным элементом устройства и последовательным расширением уплотни- тельных элементов вверх путем повторного продавль:зани  отобранного в обсадную колонну расчетного объема тампонажного раствора в затрубное про странство скважины (фиг. 3 и 4).

После проведени  пакеровки скважины давление в затрубном пространстве скважины под устройством уменьшают путем повторного снижени  давле™ ни  в обсадной колонне.

Пакерующее устройство содержит (фиг. 5) полый составной корпус 1 с радиальным каналом 2S перекрытым полым срезным штифтом 3, установленные на корпусе два или более уплонитель- кых элемента 4 и 5, полости 6 которых гидравлически сообщаютс  через выполненные в корпусе 1 осевые каналы 7 друг с другом и затрубным пространством скважины, размещенные в осевых каналах 7 корпуса 1 обратный 8, редукционные 9 и регулировочный 10 клапаны , установленное в проходном канале 11 корпуса 1 в нижней части устройства подвижное упорное кольцо 12 и взаимодействующую с ним цементировочную пробку 13 с опорным элементом 14 в верхней части. Непосредственно под нижним уплотнительным элементом 4 на корпусе 1 установлен пружинный расшир ющийс  перекрыватель 15 затрубного пространства одностороннего действи , С наружной поверхностью перекрывател 

15взаимодействует замок-толкатель, включающий дифференциальную втулку

16с циркул ционными каналами 17, размещенную на наружной поверхности корпуса 1 и образующую с ним заполненную жидкостью камеру 18, а также разобщающий камеру 18 от проходного канала

11поршень 19, размещенный в полом срезном штифте 3 посредством шариков 20 с упором во втулку 16. Высота камеры 18 по меньшей мере равна длине зоны взаимодействи  А втулки 16 с пе- рекрывателем 15„ Втулка 16 размещена

с возможностью упора ее в крайнем верхнем положении во внутреннюю поверхность перекрывател  15. Регулировочный клапан 10, которым верхний уплонитель- ный элемент сообщен с вышерасположенным наружным пространством, рассчитан на давление не меньшее,, чем нижерас- положанные обратный 8 и редукционный 9 клапаны,, Подвижное упорное кольцо

12помещено между выступами 21 и 22 корпуса 1 (рассто ние между выступами рассчитываетс  и выполн етс  заранее). Цементировочна  пробка 13с возможностью сцеплени  с упорным кольцом 12, а ее опорный элемент 14 выполнен

с возможностью взаимодействи  с выступом 21„ Нижн   часть корпуса 1 - между замком-толкател ми упорным кольцом 12 - может состо ть из набора обсад- ьчх труб и патрубков.

Пакерующее устройство работает следующим образом.

Цементировочна  пробка 13 при прохождении в интервале установки устройства срезает полый штифт 3 и фиксируетс  в конечном положении на упорном кольце 12. Таким образом, заканчиваетс  процесс цементировани  скважины . При снижении давлени  в обсадной колонне сцепленна  с упорным кольцом 12 цементировочна  пробка 13 под действием столба тампонажного раствора 23, наход щегос  в затрубном пространстве скважины (фиг, 6), поднимает- J с  вверх до контакта ее опорного элемента 14 с выступом 21, и тампонажный раствор заполн ет пространство в обсадной колонне под цементировочной пробкой 13. При этом (фиг. б) диффе- j ренциальна  втулка 16 замка-толкател  перемещаетс  вниз, вытесн   из кольцевой полости 18 через зазор 24 жидкость, котора  в свою очередь выдавливает из разрушенного полого штифта 3 поршень 2 19 и шарик 20 в проходной канап 11. Дифференциальна  втулка 16 при своем перемещении освобождает пружинный расшир ющийс  перекрыватель 15, который изолирует затрубное пространство 2 25 под нижним уплотнительным элементом 4 от затрубного пространства 26 над этим элементом. Путем наращивани  давлени  в обсадной колонне (фиг. 7) перемещают цементировочную пробку 13S -j сцепленную с упорным кольцом 12 вниз, соответственно повыша  давление в затрубном пространстве 25 под устройством . Тампонажный раствор, вытесн еранство 26, перемеща сь через уллотни телыше элементы и отверстие 28 регулировочного клапана 10. Давление в затрубном пространстве 25 уменьшают путем довторного снижени  давлени  в обсадной колонне, кран на цементировочной головке закрывают и колонну оставл ют на ОЗЦ.

Claims (4)

1. Способ разобщени  пластов при креплении скважин, включающий установку на обсадной колонне пакерующего узла с двум  или более гидравлическими уплотнительными элементами, цементирование скважины путем закачивани  D обсацнзто колонну тампонажного раствора и продавливани  его в затрубное пространство скважины продавочной жидкостью с плотностью меньшей, чем плотность тампонажного раствора, отбор расчетного объема тампонажного раствора в обсадную колонну через ее башмак путем снижени  давлени  в ней после получени  сигнала Стоп и пакеровку скважины путем закачивани  в уплотнительные элементы тампонажного раствора из затрубного пространства скважины, отличающий с   тем, что, с целью повышени  надежности разобщени  тонкопере- слаиваюшихс  пластов с одновременным

мый из обсадной колонны, по перепуск- .,,- исключением необходимости разбуриваному каналу 7 поступает в полость уп- лотнителыюго элемента 4, расшир   его до соприкосновени  со стенкой скважины 27, одновременно втулка 16 под действием возникающего перепада давле- дд ни  между проходным каналом 11 и за- трубным пространством 25 ножет перемещатьс  вверх до соприкосновени  с внутренней поверхностью перекрывате- л , при этом тампонажный раствор про- должает поступать в уплотнительный элемент 4 через циркул ционный канал 17. При достижении в полости уплотни- тельного элемента 4 давлени , достаточного дл  вытеснени  этим уплотни- , тельным элементом глинистой корки со стенки скважины 27, срабатывает редукционный клапан 9, и тампонажный раствор по перепускным каналам 7 поступает в полость уплотнительного элемента 5, расшир   его. Тампонажный раствор, оставшийс  в обсадной колонне после расширени  уплотнительных элементов,

55

ни  дополнительного цементного стакана в обсадной колонне, перед пакеров- кой скважины ее затрубное пространство под нижним уплотнительным элементом изолируют перекрывающим элементом от затрубного пространства скважины над ним, а1пакеровку скважины производ т повышением давлени  в затрубном пространстве под перекрывающи элементом и последовательным расширением уплотнительных элементов снизу вверх путем повторного продавливани  отобранного з обсадную колонну расчетного объема тампонажного раствора в затрубное пространство скважины.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что после проведени  пакетировки скважины давление в затру ном пространстве скважины под пакерую щим узлом уменьшают путем повторного снижени  давлени  в колонне.

3.Устройство дл  разобщени  пластов при креплении скважин, содержащее

вытесн етс  из нее в затрубное прост- полый корпус с радиальным каналом,

д

5

ни  дополнительного цементного стакана в обсадной колонне, перед пакеров- кой скважины ее затрубное пространство под нижним уплотнительным элементом изолируют перекрывающим элементом от затрубного пространства скважины над ним, а1пакеровку скважины производ т повышением давлени  в затрубном пространстве под перекрывающим элементом и последовательным расширением уплотнительных элементов снизу вверх путем повторного продавливани  отобранного з обсадную колонну расчетного объема тампонажного раствора в затрубное пространство скважины.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что после проведени  пакетировки скважины давление в затрубном пространстве скважины под пакерую- щим узлом уменьшают путем повторного снижени  давлени  в колонне.

3.Устройство дл  разобщени  пластов при креплении скважин, содержащее

перекрытым полым срезным штифтом, установленные на корпусе два или более гидравлических уплотнительных элемента , полости которых сообщаютс  через выполненные в корпусе осевые каналы друг с другом и затрубным пространством скважины, размещенные в осевых каналах корпуса клапаны, установленное в проходном канале корпуса в НИЖней части устройства подвижное упорное кольцо и взаимодействующую с ним цементировочную пробку, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности разобщени  тон- | копереслаиваюцихс  пластов с одновременным исключением необходимости раз- буривани  дополнительного цементного стакана в обсадной колонне, оно снабжено установленным на корпусе под 2 нижним уплотнительным элементом - пруфие .1

Фие.2

жинным расшир ющимс  перекрывателем одностороннего действи  и размещенным с возможностью взаимодействи  с ним замком-толкателем, включающим дифференциальную втулку, установленную на корпусе и образующую с ним заполненную жидкостью кольцевую камеру, и размещенные в полости срезного штифт а с упором в дифференциальную втулку поршень с шариками, при этом дифференциальна  втулка установлена на корпусе с возможностью упора в крайне ее верхнем положении во внутреннюю поверхность пружинного перекрывател .

4. Устройство по п. 3, отличающеес  тем, что корпус на внутренней поверхности выполнен с выступами , а подвижное упорное кольцо размещено между указанными выступами.

/ .У/Л.-...

Фиг.З

фи&Ъ

548407

фигЛ