Пакерное устройство для цементирования скважины

 

ПАКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ, устанавливаемое на башмаке обсадной колонны с возможностью опоры на забой, включающее корпус и установленный на нем кожух, снабженные циркуляционными каналами, уплотнительный элемент, верхнюю и нижнюю опоры, хвостовик и обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью освобождения интервала ствола гидрогеологической скважины ниже башмака обсадной колонны от деталей пакера после ее цементирования, снабжено штоком, соединенным с хвостовиком и установленным наверхней опоре с возможностью осевого перемещения вверх относительно последней, а верхняя и нижняя опоры соединены соответственно с кожухом и штоком срезными элементами, причем шток в верхней части вьтолнен (Л с резьбой и имеет диаметр не менее диаметра хвостовика.

ÄÄSUÄÄ 1146413

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626798/22-03 (22) 29.07.83 (46) 23.03.85. Бюл. N - 11 (72) Е.Л.Барсук (71) Туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт (53) 622.245;04(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 569699, кл. Е 21 В 33/12, 1974.

2. Зайцев 10.Â. и др. Пакеры и технологические схемы их установок. М., ВНИИОЗНГ, 1969, с. 91-92, рис.75-77. (54)(57) ПАКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ, устанавливаемое на башмаке обсадной колонны с . возможностью опоры на забой, включающее корпус и установленный на нем

1(59 Е 21 В 33/12, Е 21 В 33/14 кожух, снабженные циркуляционными каналами, уплотнительный элемент, верхнюю и нижнюю опоры, хвостовик и обратный клапан, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью освобождения интервала ствола гидрогеологической.скважины ниже башмака обсадной колонны от деталей пакера после ее цементирования, снабжено штоком, соединенным с хвостовиком и установленным на верхней опоре с воэможностью осевого перемещения вверх относи. тельно последней, а верхняя и нижняя опоры соединены соответственно с кожухом и штоком срезными элементами, причем шток в верхней части выполнен с резьбой и имеет диаметр не менее диаметра хвостовика.

1 11464

Изобретение относится к бурению гидрогеологических скважин, а именно к пакерным устройствам для изоляции пластов при их креплении путем спуска и цементирования обсадных колонн.

Известно пакерное устройство для цементирования обсадных колонн с опорой на забой скважины, включающее корпус с циркуляционными каналами, I уплотнительный элемент, верхнюю,и 10 нижнюю опоры Г11 .

Однако устройство не обеспечивает проведение цементирования обсадной колонны вьппе места его установки после осуществления пакеровки.

Известно пакерное устройство для цементирования скважины, устанавливаемое на башмаке обсадной колонны с возможностью опоры на забой, включающее корпус и установленный на нем 2р

/ кожух, снабженные циркуляционными каналами„ уплотнительный элемент, верхнюю и нижнюю опоры, хвостовик и обратный клапан j2) .

Устройство предназначено для це. ментирования скважины вьппе пакера,для чего используются сбрасываемые с поверхности в обсадную колонну пробкаотсекатель и специальная пробка, име ющая ловильную головку в верхней час щ ти и шликсовое устройство в нижней.

Недостатком известного пгкерного устройства является то, чта его невозможно использовать при креплении гидрогеологических скважин, когда не-З5 обходимо удаление деталей пакера и хвастовика из ствола скважины для обеспечения ега первоначального диаметра ниже башмака обсадной колонны после ее цементирования. 40

Цель изобретения — освобождение интервала ствола гидрагеалогической скважины ниже башмака обсадной колонны от деталей пакера после ее цементирования. 45

Поставленная цель достигается тем, что пакерное устройство для цементиравания скважины, устанавливаемое на башмаке обсадной колонны с возможностью опоры на забой, включающее корпус5п и установленный на нем кожух, снаб.женные циркуляционными каналами, уплотнительный элемент, верхнюю и нижнюю опоры, хвостовик и обратный клапан, снабжено штоком, соединенным с хвостовиком и установленным на верхней опоре с возможностью осевого перемещения вверх относительно послед13 2 ней, а верхняя и нижняя опоры соединены соответственно с кожухам и штоком срезными элементами, причем шток в верхней части выполнен с резьбой и имеет диаметр не менее диаметра хвостовика.

На чертеже представлено пакерное устройство в транспортном положении.

Пакерное устройство включает шток 1, на котором размещены верхний опорный фланец 2, нижний опорный фланец 3 и уплотнительный элемент 4.

Верхний опорный фланец 2 посредством срезных элементов 5 соединен с кожухом 6, жестко закрепленным верхней своей частью на корпусе 7 и образующим с ним кольцевой зазор 8. Нижний опорный фланец 3 при помощи срезного элемента 9 соединен со штоком 1, с которым в нижней его части соединен хвостовик 10, опирающийся на забой скважины. При этом диаметр штока выбирают не меньшим, чем диаметр хвостовика. В верхней своей части шток

1 снабжен наружной резьбой 11, например, конической формы, а также кольцом 12, посредством которого он опирается на верхний опорный фланец 2.

Наружная резьба 11 штока 1 при подготовке устройства к работе покрывается толстым слоем густой смазки, инерт. най по отношению к цементному или глинистому раствору, например солидолом. В корпусе 7 выполнены каналы

13 и 14, в кожухе 6 выполнены каналы

15 и 16, а также установлен обратный клапан 17 для осуществления цементирования обсадной колонны выше пакерного устройства. При этом циркуляционные каналы 13 и 14 на корпусе 7 располагаются выше, чем каналы 15 и

16 на кожухе 6.

Устройство работает следующим образом.

В скважину, заполненную глинистым раствором, спускают колонну обсадных труб с пакерным устройством на ее башмаке. При этом обсадные трубы доливаются глинистым раствором. При упоре хвостовика 10 на забой скважины осуществляют разгрузку обсадной колонны, под действием веса которой верхний опорный фланец перемещается вниз, сжимая углотнительный элемент

4 до опоры его а стенки скважины.

Обеспечив герметичную изоляцию подпакерного пространства, приступают к закачке цементного раствора в

413

3 1146 колонну обсадных труб. При этом глинистый раствор через каналы 13 и 14 в корпусе 7 поступает в кольцевой зазор 8 и через каналы 15 и 16 в кожухе 6 — в затрубное пространство скважины. По достижении цементным раствором каналов 13 и 14, он также через кольцевой зазор Зи каналы 15 и 16 движется вверх между стенками скважины и наружной поверхностью обсадной ко- 10 лонны до заданной глубины, после чего скважину оставляют на время ожиданий эатвердевания цемента. При этом в корпусе 7 над каналами 13 и 14 обраэуетая цементный камень, а в пространстве между верхним опорным фланцем

2 и каналами 13 и 14 сохраняется глинистый раствор °

Далее осуществляют разбуривание цементного стакана, образовавшегося 20 в корпусе 7 над каналами 13 и 14, фрезерным кольцевым колонковым снарядом, спускаемым на бурильном инструменте. Снаряд включает составную колонковую трубу, верхняя и нижняя д части которой соединены проходным колоколом, кольцевую фрезу и переводник иа бурильные трубы, присоединенные соответственно к нижнему и верхнему концам колонковой трубы.

Нижняя часть колонковой трубы по длине меньше, чем выход штока в полость обсадной колонны. Проходной колокол выполнен с резьбой, соответствующей наружной конусной резьбе

35 на верхнем конце штока. Размеры сна-, ряда по диаметрам выбирают с учетом возможности работы в обсадной колонне и накрытия колонковой трубой штока

Окончание разбуривания цементного стакана и провал снаряда в полость устройства отмечается по индикатору веса. Затем допускают снаряд и, при необходимости, разбуривают кольцевой фрезой обломки обратного клапана.

Разбуривание выполняют с промывкой и расхаживанием или вращением колонкового снаряда ° Неразбуренные куски цементного камня и обломки обратного клапана, оказавшиеся на торце штока. при накрытии колонковой трубой собираются в верхней ее части. Наворачивание колокола на резьбу штока выполняют поворотом бурильного инструмента с контролем роста нагрузки по индикатору веса. Затем натяжкой бурильного инструмента разрушают срезной элемент 9, в.результате чего шток

1 и соединенный с ним хвостовик 10 поднимаются во внутренний канал обсадной колонны, а нижний опорный фланец 3 и уплотнительный элемент 4 падают на забой скважины. Подняв хвостовик 10 над опорным фланцем 2 на

1-2 м, осуществляют его "сброс". При этом он ударяет сверху по опорному фланцу 2, разрушает срезные элементы

5, в результате чего опорный фланец

2 также падает на забой скважины.

После этого хвостовик 10 со штоком 1 поднимаются из скважины.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в обеспечении первоначального диаметра скважины ниже башмака обсадной колонны после ее манжетного цементирования путем удаления деталей пакера и хвостовика из скважины и исключения тем самым возникновения осложнекий при проведении в ней дальнейших работ. t 146413

5

1Î

Составитель Л.Фарукшин

Редактор Е.Лушникова Техред З.Палий Корректор O.Тигор, Заказ .1330/24 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьг ий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4