Устройство для изоляции зон осложнений

 

Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей пром-сти и . предназначено для бурения скважин. Цель - повышение эффективности рабо- TbJ устр-ва при цементировании с пробками за счет управления траекторией разбуривапия зоны изолированного участка. Устр-во содержит потай корпус (К) 1, связанный с отсоединительным узлом 9 в верхней части. По всей

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Ill@ ГКНТ СССР (21) 4194824/22-03 (22) 16.02.87 (46) 30.12.88. Вюл. Ф 48

{71} Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И.А.Плетников, Г.Ф.Чикишев, Н.Л.Андреев и Д.А.Зиангиров (53) 622.245.42 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1208188, кл. Е 21 В 33/13, 1986.

Авторское свидетельство СССР

И 1008418, кл. Е 21 В 33/13, t983, „„SU„„1448027 А1

gg 4 Е 21 В 33/13 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН

ОСЛОЖНЕНИЙ (57) Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей пром-сти и предназначено для бурения скважин.

Цель - повышение эффективности работы устр-ва при цементировании с пробками за счет управления траекторией разбуривапия зоны изолированного участка. Устр-во содержит полый корпус {К) 1, связанный с отсоединительным узлом 9 в верхней части. По всей

14480 длине К 1 расположены центрирующие кольца 2. В верхней части К 1 ниже узла 9 выполнена проточка 5 под захватные элементы, а в нижней части

К 1 — боковые отверстия 6. Кольца 2 выполнены из упругого материала с отверстиями 3 по периферии. Нижний конец К 1 заглушен. Отверстия 3 выполнены с возможностью перекрытия в конце цементирования пробками 11. Периферийные части колец 2 соединены жесткими элементами в виде стальной арматуры или троса. Для повышения эффективности изоляции зоны поглоще27 ния устр-во имеет прорезиненный рукав. В скважину спускают бурильные трубы и эакачивают цементный раствор, а затем опускают пробку 11 и продувают раствор на забой. При этом раствор проходит внутри К 1, выходит из отверстия 6 и через отверстия 3 поднимается в затрубное пространство.

Кол-во раствора рассчитывают так, чтобы его верхняя граница была ниже проточки 5. В зависимости от исполнения колец 2 выбирается толщина кольца цементного камня. 3 s.ï. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при бурении скважин для изоляции зон осложнений, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства при ,цементировании с пробками за счет управления траекторией разбуривания зоны изолированного участка, а также, повышение эффективности изоляции зоны поглощений.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, с жесткими элементами и прорезиненным рукавом; на фиг.3 - то же, после изоляции зоны осложнения и разбуривания цементного моста," на фиг.4то же, в случае несоосности корпуса и скважины.

Устройство (фиг.1) содержит цилиндрический полый корпус 1, на котором по всей его длине расположены центрирующие кольца 2 с отверстиями

3 по периферии для прохождения цементного раствора 4. В верхней части корпуса выполнена проточка 5 под захватные элементы. В нижней части корпуса выполнены боковые отверстия 6 для прохбждения цементного раствора.

Обратный клапан 7 предназначен для предотвращения попадания цементного раствора после закачки в цилиндричес кий полый корпус. Нижний конец корпуса 1 заглушен торцовой заглушкой 8.

Цилиндрический полый корпус 1 в верх2 ней части, которая соединена с бурильными трубами 10, связан с отсое- . динительным узлом 9, при этом проточка 5 выполнена ниже отсоединительного узла 9. После окончания закачки цементного раствора в бурильные трубы опускают пробку 11, Конструкцией устройства предусматривается соединение упругих центрирующих колец 2 по пере10 ферийной части жесткими элементами

12 в виде стальной арматуры или троса., При использовании устройства в зоне поглощения между центрирукпцими кольцами устанавливают прорезиненный рукав 13, герметично прикрепленный к торцовым поверхностям центрирующих колец (фиг.2). При этом отверстия центрирующих колец, боковые отверстия

20 корпуса и жесткие элементы расположены внутри рукава.

При разбуривании цементного камня применяется компоновка низа бурильной колонны (фиг.3) включающая колонковое долото 14, закрепленное на утяжеленных бурильных трубах 15. На расстоянии от долота, равном расстоянию от нижнего конца цилиндрического полого корпуса 1 до проточки 5, установлен фиксирующий переводник

16, имеющий внутри лепестки 17, подпружиненные пружиной 18. Центрирующие кольца 2 выполнены из упругого материала. Боковые отверстия выполне35 ны с возможностью их перекрытия в конце цементирования пробками.

1448027

Для изоляции искривленного участ" ка осложнений необходимо обеспечить

1 несоосность ствола скважины н цилиндрического полого корпуса (фиг.4). В этом случае центрирующие кольца выполняют асимметричными, т.е. ширина колец относительно оси устройства не одинакова.

Устройство работает следующим об- 10 разом.

В предварительно расширенный участоМ скважины на бурильных трубах 10 спускают цилиндрический полый корпус

1 с центрирующими кольцами 2, рас- 15 средоточенными по длине корпуса, наружным диаметром, равным диаметру расширенного участка. В нерасширенном стволе скважины кольца деформируются и корпус 1 проходит до расширенного участка. В расширенном участке центрирующие кольца раснрямляются и центрируют корпус 1 относительно оси скважины, т.е. в зависимости от асимметричности или симметричности 25 колец. После спуска в бурильные трубы эакачивают цементный раствор 4, а после окончания закачки опускают иробку 11 и.пронэводят продавку цементного раствора на забой. При этом З0 цементный раствор проходит внутри корпуса 1, выходит иэ отверстия 6, и, проникая через отверстия 3 колец

2, поднимается в затрубном пространстве.

В случае применения прорезиненного рукава для изоляции зон поглощения цементный раствор, поднимаясь между корпусом 1 и прорезиненным рукавом 13, прижимает последний к стен" п кам скважины. По мере продавки цементного раствора пробка 11 опускается до обратного клапана 7, в результате чего прохождение цементного раствора через отверстия 6 прекрб- 45 щается. В этот момент происходит уве личение давления, которое фиксируется по манометру, после чего продавка прекращается. Количество цементного раствора рассчитывают так, чтобы его верхняя граница была ниже проточки 5.

После схватывания цементного раство" ра производят отворот бурильных труб поворотом по часовой стрелке, отворачивая отсоединительный узел 9 с левой резьбой, и поднимают бурильные трубы. После застывания цементного раствора в скважину спускают компоновку для разбуривания цементного камня (фиг.3). При разбуривании корпус 1 проходит внутрь колонкового долота 14. Промывочная жидкость проходит по каналу между внутренней поверхностью трубы 15 и наружной поверхностью корпуса 1 и выносит остатки цементного камня. После разбуривания цементного камня корпус 1 фиксируется в переводнике 16 с помощью подпружиненных лепестков 17, которые эаВ ходят в проточку 5 ° и при подъеме бурильных труб поднимается на поверхность. В изолированном интервале остается прочное кольцо, созданное за счет жестких элементов, служащих как-бы каркасом. В зависимости от исполнения центрирующих колец толщину кольца из цементного камня выбирают в каждом конкретном случае.

Пример, Диаметр скважины равен 151 мм, диаметр расширенного ствола в интервале применения устройства равен 214 мм, длина интервала изоляции равна 100 м, количество центрирующих колец равно 10 шт, кольца расположены через 10 м диаметр цилиндрического полого корпуса равен

60 мм. После спуска цилиндрического полого корпуса и закачки цементного раствора отворачивают колонну.бурильных труб от корпуса и колонну поднимают на поверхность. После ожидания застывания цемента (ОЗЦ), т.е. после

16 ч, в скважину спускают компоновку для разбуривания цементного камня, состоящую из колонкового долота диаметром 151 мм, диаметр отверстия равен 64 мм, наружный диаметр бурильных труб равен 127 мм, внутренний диаметр равен 10 мм, наружный диаметр фиксирующего переводника равен 127 мм.

Формула изобретения

i. Устройство для изоляции зон осложнений, включающее полый корпус, связанный с отсоединительным узлом в верхней части, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности его работы при цементировании с пробками за счет управления траекторий разбуривания зоны изолированного участка, оно снабжено центрирующими кольцами, расположенными по всей длине корпуса, который выполнен с проточкой в верхней части ниже отсоединительного узла под захватные элементы и с боковыми отверстиями

5 1448027 6 в нижней части, причем центрирующи элементы выполнены в виде стальной кольЦа выполнены из УпРУгого матерна- арматуры или троса. ла с отверстиями по периферии, ниж- 4. Устройство по пп.1 и 2, о т— ний конец корпуса заглушен, а боко5 л и ч а ю щ е е с я тем что с цеЬ 9 вые отверстия выполнены с возможно- лью повышения эффективности изоляции стью их перекрытия в конце цементи- зоны поглощений, оно снабжено прореобками.

I зиненным рукавом, установленным

2. устройство по п.1ю о т л между центрирующими кольцами и гермеz g ю щ е е с я тем, что периферий 1р тично закрепленным к их торцовым поные части центрирующих колец соедиверхностям, причем жесткие элементы, иены жесткими элементами. отверстия центрирующих колец и боковые отверстия корпуса расположены ч а ю щ е е с я тем, что жесткие внутри рукава.

1448027

Составитель Е.Молчанова

Техред М.Дидык Корректор И,Иуска

Редактор А.Ренин

Заказ 6820/37 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1 ропзводсгвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4