Компенсатор давления для скважин

 

Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет повысить надежность работы устройства за счет снижения инерционности его срабатывания , а также возможности компенсации давления (Д) во время цементирования скважин. Компенсатор включает корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и механизм компенсации Д. Он выполнен в виде патрубка 2, образующего с К I кольцевую полость 4, заполненную газом и гидравлически связанную в нижней части с каналом 2 К I, В ниж- .ней части полости 4 размещен кольцевой поршень 5, а в верхней - зарядный обратный клапан 6, При спуске устройства на колонне обсадных труб 9 жидкость из-под колонны направляется в зазор между скважиной и трубами 9 и перед нижней ее частью создается повышенное Д. Оно передается внутрь труб 9 и гасится компенсатором . Жидкость вытесняется из него при снижении Д за колонной. При этом Д на забой уменьшается. В зтом проявляется эффект компенсации. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 Е 21 В 33/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095098/22-03 (22) 20.05.86 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьпштенности "Укргипрониинефть" (72) Б.П.Минеев и В.Я.Медведев (53) 622.245.42(088.8) (56) Гайворонский А.А. и др. Крепление скважин и разобщение пластов.

М.: Недра, )981, с ° 121-123.

Там же, с.54-56. (547 KOMHEHCATOP ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к области бурения скважин и позволяет повысить надежность работы устройства эа счет снижения инерционности его срабатывания, а также воэможности компенса„„Я0„„1379452 A 1 ции давления (Д) во время цементирования скважин. Компенсатор включает корпус (К) 1 с осевым каналом 2 и механизм компенсации Д. Он выполнен в виде патрубка 3, образующего с

К I кольцевую полость 4, заполненную газом и гидравлически связанную в нижней части с каналом 2 К I. В нижней части полости 4 размещен кольцевой поршень 5, а в верхней — зарядный обратный клапан Ь. При спуске устройства на колонне обсадных труб

9 жидкость из-под колонны направляется в зазор между скважиной и трубами 9 и перед нижней ее частью создается повышенное Д. Оно передается внутрь труб 9 и гасится компенсатором. Жидкость вытесняется иэ него при снижении Д эа колонной. При этом

Д на забой уменьшается. В этом проявляется эффект компенсации. 1 ил.

1379452

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для компенсации давления в скважинах во время спуска обсадных колонн в

5 скважины и во время цементирования скважины.

Цель изобретения — повьппение надежности работы устройства за счет снижения инерционности его срабатыва- Ið ния, а также возможности компенсации давления во время цементирования скважин.

На чертеже изображен предлагаемый компенсатор, общий вид. 15

Компенсатор давления для скважин включает корпус 1 с осевым каналом

2 и механизм компенсации давления, который выполнен в виде патрубка 3, образующего с корпусом I кольцевую 2р полость 4, заполненную воздухом и гидравлическн связанную в нижней части с осевым каналом 2 корпуса I.

При этом в нижней части кольцевой полости 4 установлен зарядный обратный 25 клапан 6. Корпус 1 и патрубок 3 разобщены в верхней части с помощью металлического кольца 7. Для центрирования патрубка предусмотрен центратор 8. Устройство соединяют с обсад- 3р ными трубами 9 с помощью муфты 10 и устанавливают под обратным клапаном 6.

Компенсатор работает следующим образом.

Перед его спуском в скважину в кольцевую полость 4 закачивают сжатый газ через зарядный обратный клапан 6. Под давлением газа кольцевой поршень 5 перемещается в нижнее по- 4р ложение, а давление в кольцевой полости 4 повышают до необходимой величины с учетом глубины скважины.

Компенсатор обеспечивает компенсацию в скважине гидравлических уда- 45 ров, возникающих в различных технологических процессах. Колонна обсадных труб, снабженная обратным клапаном, при спуске подобна поршню, вытесняющему жидкость из скважины. При этом жидкость из-под колонны направляется в зазор между стенкой скважины и наружной поверхностью труб. В зависимости от скорости спуска труб, вязкости раствора, величины зазора и веса труб перед нижней частью колонны создается зона повышенных давлений. Она может быть погашена за счет перемещения вытесняемой жидкости, объем которой зависит от диаметра и длины трубы.

Поскольку обсадные трубы рассматриваются как поршень, то давление прежде всего передается внутрь труб, т.е. туда, где установлен компенсатор и там гасится. Другая часть жидкости направляется по зазору и перетекает вверх. При наличии компенсатора увеличивается время перетока: часть жидкости, вошедшая внутрь труб, в компенсатор, вытесняется оттуда при снижении давления за колонной.

За счет этого величина давления на забой уменьшается. В этом проявляется эффект компенсации.

Давление жидкости передается непосредственно на кольцевой поршень

5, удерживающий сжатый газ. При сжатии газа ы перемещении кольцевого поршня 5 давление падает.

Таким образом, компенсатор позволяет уменьшать силу гидравлических ударов, возникающих в скважине во время спуска труб, их расхаживании, закачке в скважину тампонажных растворов. Возникающие при этом импульсы давлений не могут оказать большого влияния на стенки ствола скважины и довести до гидроразрыва пласта.

Поэтому скорости спуска колонн могут быть увеличены, а время крепления сокращено.

Скважинные компенсаторы, предупреждая гидрораэрыв пласта, позволяют также повысить качество разобщения пласта, так как цемент поднимается до заданных отметок и не кольматирует пласт.

Формула и з о б р е т е н и я

Компенсатор давления для скважин, включающий корпус с осевым каналом и механизм компенсации давления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности работы устройства эа счет снижения инерционности его срабатывания, а также возможности компенсации давления во время цементирования скважин, механизм компенсации давления выполнен в виде патрубка, образующего с корпусом кольцевую полость, заполненную газом и гидравлически связанную в нижней части с осевым каналом корпуса, причем в нижней части кольцевой полости помещен кольцевой поршень, а в верхней ее части установлен зарядный обратный клапан.