Способ соединения секций обсадных колонн и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и м. б. использовано при спуске обсадных колонн секциями . Цель изобретения - повышение надежности соединения секций. Для этого спускаемую секцию после прекращения промывки подают вниз в два этапа. На первом этапе ее подают вниз частично с введением межсекционного уплотнения в пре;и 1Д И1ую секцию . Подают в колонну жидкость и создают внутри нее давление, по величине которого контролируют герметичность соединения секций. На втором этапе, не снижая давления в колонне, спускаемую секцию подают вниз до полного соединения с предыдущей секцией. Соединение контролируют по изменению нагрузки на крюке и падению давления внутри колонны. Устр-во для осуществления данного способа содержит посадочную муфту 1, соединитель 3 с цементировочными отверстиями 4 и межсекциоиным уплотнением 5. На соединителе 3. на срезных винтах расположена наружная втулка, выполненна..: из двух частей 6 и 7, зафиксированных друг от друга на расстоянии, не меньшем длины уплотнения 5, при этом часть 6 перекрывает уплотнение 5, а часть 7 отверстие 4. 2 с. п. ф-лы, 4 ил. § (О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1511 4 Е 21 В 33 14 »»"» »лю:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4103385/22-03 (22) 06.05.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) А. В. Смирнов, А. А. Абрамов, Е. М. Волосникова и В. С. Чернов (53) 622.245.12 (088.8) (56) Середа А. Г., Соловьев Е. М. Бурение нефтяных и газовых скважин. — М.: Недра, 1974, с. 309 — 310.

Авторское свидетельство СССР № 899860, кл. Е 21 В 33/14, 1980. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и м. б. использовано при спуске обсадных колонн секциями. Цель изобретения — повышение надежности соединения секций. Для этого спускае„„SU„„1425304 А1 мую секцию после прекращения промывки подают вниз B два этапа. На первом этапе ее подают вниз частично с ввслением мcæсекционного уплотнения в прелы. ущую секцию. Подают в колонну жилкоеть и создают внутри нее давление, lt() величине которого контролируют герметичность соединения секций. На втором этапе, не снижая давления в колонне, спускаемую секцию подают вниз до полного соединения с предыдущей секцией. Соединение контролируют по изменению нагрузки на крюке и падению давления внутри колонны. Устр-во для осуществления данного способа содержит посадочную муфту 1, соединитель 3 с цеMcíòèровочными отверстиями 4 и межсекционным уплотнением 5. На соединителе 3 на срезных винтах "чсположена наружная втулка, выполненна:: из двух частей 6 и 7, зафиксированных друг от друга на расстоянии. не меньшем длины уплотнения 5, при этом гаетh

6 перекрывает уплотнение 5, а часть 7 огверстие 4. 2 с. и. ф-лы, 4 ил.

1425304

1О l5

30

40

Формула изобретения

55

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при спуске обсадных колонн секциями.

Целью изобретения является повышение надежности соединения секций.

На фиг. представлена диаграмма из менения давления внутри колонны (P) и нагрузки на крюке (Q) при реализации способа соединения секций обсадных колонн; на фиг. 2 — устройство для осуществления способа соединения секций обсадных колонн в момент посадки спускаемой секции на предыдущую; на фиг. 3 — то же, после введения в предыдущую секцию межсекционно го уплотнения; на фиг. 4 — то же, после полного соединения секций, Способ соединения секций обсадных колонн (фиг. 1) заключается в том, что очередную секцию (участок tI) спускают, проводя одновременно промывку до ее соединения с предыдущей секцией (участок t>), осуществляя контроль соединения по повышению давления (Р— Р2) и уменьшению нагрузки на крюке на величину QI, затем прекращают промывку со снижением давления до нуля (конец участка t2), спускаемую секцию подают вниз частично с введеIIHcIvI межсекционного уплотнения в предыду )ук1 секцию (участок t;I) и, подавая в колонну жидкость, создают внутри нее давле:ние (участок 4), по величине Рз которого контролируloT герметичность соединения сек,ций. Затем, не снижая давления в колон,не„спускаемую секцию подают вниз до пол,ного соединения с предыдущей секцией (учас1 ток 1,1), которое контролируют по измене,нию нагрузки на крюке (Q2 — QI) и падению давления внутри колонны; 16 — — период восстановления циркуляции в скважине перед цементированием.

Устройство для осуществления способа соединения секций обсадных колонн содержит посадочную муфту 1, связанную с предыдугцей секцией 2, соединитель 3 с цементировочными отверстиями 4 и межсекционным уплотнением 5 и наружную втулку, выполненную из двух частей 6 и 7, зафиксированных на соединителе 3 на срезных винтах 8 и 9 соответственно на расстоянии FI, не меньшем длины межсекционного уплотнения 5, при этом часть 6 наружной втулки перекрывает межсекционное уплотнение 5, а часть

7 — цементировочные отверстия 4. На внутренней поверхности соединителя 3 на срезных винтах 10 зафиксирована внутренняя втулка 11 с отверстиями 12, которые концентричны цементировочным отверстиям 4 и меньше их по диаметру. Цементировочные отверстия 4 перекрыты уплотнительныMH пробками 13. Часть 7 наружной втулки выполнена с отверстиями 14. Соединитель 3 закреплен на спускаемой секции 15.

Устройство работает следующим образом.

Секцию 15 спускают до упора части 6 наружной втулки в посадочную муфту 1 предыдугцей секции 2 (фиг. 1, участок 4). В это время часть 6 наружной втулки предохраняет межсекционное уплотнение 5 от повреждения о стенки скважины. После контроля правильностибоединения и прекращения промывки разгрузкой колонны срезают винты 8 и подают спускаемую секцию 15 до упора части 7 наружной втулки в посадочную муфту 1. При этом межсекционное уплотнение 5 полностью входит в посадочную муфту 1, поскольку расстояние fl между частями 6 и 7 наружной втулки не меньше длины 3 межсекционного уплотнения 5. В то же время цементировочные отверстия 4 перекоыты уплотнительными пробками 13, а последние удерживаются частью 7 наружной втулки. В итоге колонна (не показана) становится герметичной, что позволяет, подавая в нее жидкость, создать внутри нее опрессовочное давление (фиг. 1, участок t4, давление Рз), по величине которого контролируют герметичность соединения секций 15 и 2.

Затем, не снижая давления в колонне, разгрузкой колонны срезают винты 9 и подают секцию 15 до упора части 7 наружной втулки в выступ (не показан) соединителя 3. В этом положении цементировочные отверстия 4 соединителя 3 и отверстия 14 части 7 наружной втулки совмещаются и уплотнительные пробки 13 выдавливаются внутренним давлением наружу. В результате давление внутри колонны резко падает (фиг. 1, конец участка t,.-), что является окончательным контролем правильности соединения секций 15 и 2.

После закачки цементного раствора (фиг. 1, за участком t6) запорной пробкой (не показана) срезают винты 10 внутренней втулки 11 и последняя перекрывает цементировочные отверстия 4.

Эффективность изобретения заключается в повышении надежности соединения секций обсадной колонны за счет контроля правильности соединения не только при посадке спускаемой секции на предыдущую, но и при введении межсекционного уплотнения путем проверки герметичности соединения, а также при полном соединении секций путем проверки открытия цементировочных отверстий, что позволяет исключить ложную стыковку, приводящую к негерметичности обсадной колонны и осложнениям при дальнейшем бурении.

l. Способ соединения секций обсадных колонн, заключающийся в том, что очередную секцию спускают, проводя одновременно промывку до ее соединения с предыдущей секцией, осуществляя контроль соединения по повышению давления и уменьшению нагрузки на крюке, затем прекращают промывку со снижением давления до нуля, а

1425304

Фиг.7 затем подают спускаемую секцию вниз с введением межсекционного уплотнения до полного соединения с предыдущей секцией, которое контролируют по изменению нагрузки на крюке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения секций, спускаемую секцию после прекращения промывки подают вниз в два этапа, при этом на первом этапе ее подают вниз частично с введением межсекционного уплотнения в предыдущую секцию и, подавая в колонну жидкость, создают внутри нее давление, по величине которого контролируют герметичность соединения секций, а на втором этапе, не снижая давления в колонне, спускаемую секцию подают вниз до полного соединения с предыдущей секцией, которое контролируют по изменению нагрузки на крюке и падению давления внутри колонны.

2. Устройство для соединения секций обсадных колонн по и. 1, содержащее посадочную муфту, соединитель с цементировочными отверстиями и межсекционным уплотнением и зафиксированную на соединителе на срезных винтах наружную втулку, перекрывающую цементировочные отверстия и межсекционное уплотнение, отличающееся тем, что наружная втулка выполнена из двух частей, зафиксированных друг от друга на расстоянии, не меньшем длины межсекционного уплотнения, при этом одна часть перекрывает это уплотнение, а другая — цементировочные отверстия.!

425304

Составитель Ю. Лысенко

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 4746/28 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4