Устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)ю Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ л ь» ьО

1 к ь» (21) 4815623/28 (22) 14.02.90 (46) 23,03.93. Бюл. Rb 11 (71) Грузинское отделение Северо-Кавказского государственного научно-исследовательского и проектного. института . иСевКазНИПИнефтьй (72) М.Д.Сабашвили (73) М.Д.Сабашвили (56) Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин; Справочник. М.: Недра, 1987, с.

221.

Авторское свидетельство СССР

N 1262029, кл. E 21 B 47/ 10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГЛУБИНЫ НАРУШЕНИЯ ОБСАДНОЙ К0ЛОННЫ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к про цессу определения глубины нарушения обсадной колонны в скважинах.

Цель изобретения — сокращение потерь промывочной жидкости, а также повышение точности определения глубины нарушения обсадной колонны, Устройство состоит из верхней и нижней частей (спецпробки). Верхняя часть убт-, ройства содержит корпус 1, Верхний 2 и нижний 3 нипели с отверстиями 4, 5 для

- . выхода и захода промывочной жидкости в бурильный инструмент 36 во время спуска или подъема устройства, Втулка 6 для поршняя с отверстиями 7,8,9 для захода и выхода . промывочной жидкости во втулку, Поршень

10 со штоком 11 для открытия и закрытия,, Я2„, 1804552 А3 (57) Изобретение относится к.бурению нефтяных и газовых скважин и позволяет сократить потери промывочной жидкости и повысить точность определения глубины нарушения колонны. Колонная пробка выполнена в виде корпуса 25 с перепускными отверстиями 26 и установленного на нем уплотнительного узла с уплотнителями 29, а также имеет нижний поршневой клапан 27

Держатель пробки выполнен в виде цилиндрического корпуса 1 с перепускными отверстиями 4, 5, установленного в нем верхнего поршневого клапана в виде втулки

6 с поршнем 10 и ловителя 21 пробки, закрепленного на.штоке 11 верхнего поршневого клапана с возможностью захвата штока 28 нижнего поршневого клапана 27 . при движении поршня 10 верхнего поршневого клапана в направлении от пробки. 7 ил.

1 ввввквЪ устройства. Корпус 12 для пружины 13 c.,©© отверстиями 14. Тарелка 15, соединяющая штоки 11 и 22. Нижняя крышка 16 корпуса ф пружины 12 с отверстиями 17, она центри- у рует шток 22 и является упором пружин ы 13.

Патрубок 18 с отверстиями 19 для открытия

" спецпробки во время движения устройства вниз, центрирующее кольцо 20 для центровки штока 28 во время захода или выхода штока в верхнюю несть устройства. Лови- (а> тель спецпробки 21, он ловит или опускает спецпробку. Нажимная муфта 24, которая укрепляют диафрагму 23, Нижняя часть устройства, в виде спецпробки, содержит корпус 25 с отверстиями

26, через которые промывочная жидкость переходит из-под спецпробки над спецпробкой и наоборот. Клапан 27 со штоком 28

1804552. для открытия и закрытия спецпробки оснащен уплбтнителями 29. Верхняя крышка 30 с отверстиями 31, на которую упирается клапан. приводящий в движение спецпробку во время подьема устройства. Отверстия 26, 31, 34 служат для захода и выхода промывочной жидкости в корпус спецпробки 25.

Нижняя крышка 33 с отверстиями 34 для пропуска очищенной промывочной жидкости в корпус спецпробки. Уплотнения 32 создают уплотнение между стенкой обсадной колонны и спецпробкой, Упорные кольца 35, установленные между уплотнениями спецпробки. На фиг.1-7 изображено устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны на различных стадиях его работы.

Устройство работает следующим образом во время спуска s скважину. Верхняя часть устройства наворачивается на бурильный инструмент, который укомплектован тремя соответствующими центраторами, ус- .тановленными один над устройством и остальные через каждую бурильную трубу, затем в скважину сперва спускается нижняя . часть (спецпробка), а потом производится спуск второй части устройства вместе с бурильным инструментом, Во время движения верхней части устройства вниз спецпатрубок 18 упирается на корпус спецпробки 25 и приводит его в движение вниз.

В результате захода промывочной жидкости в корпус 25 и во втулки 6, передвигаются . клапан 27, шток 22 и поршень 10 вверх. За счет действия промь1вочной жидкости от-. верстия 26, 5, 7 остаются открытымй, через которые промывочная жидкость поступает свободно в бурильный инструмент 36, и устройство транспортируется вниз без всякого сопротивления (фиг,1).

Устройство работает следующим образом во время установления глубины нарушения обсадной колонны, После допуска устройства на установленной глубине создается давление в бурильном инструменте

36, равное 15-20 кгс/см, в результате чего поршень 10, што 22 и клапан 27 передви : гаются вниз, перекрываются отверстия 5, 26 и открывается ловитель спецпробки 21 (фиг.2), далее бурильный инструмент приподнимается на 1-2 м выше от спецпробки и увеличивается давление в бурильном инструменте 36 до

Р Р +5 кгс/см, 2 где Ра - внутреннее давление в бурильном инструменте, кгс/см;

Pt — приемочное давление при проверке обсадной колонны на герметичность. кгс/см2, Затем закрывается превентер и создается давление за бурильным инструментом, равное

Рэ=Р11 кгс/см

"0 P> — давление эа бурильным инструментом, кгс/см2.

Прокачка промывочной жидкости эа бурильным инструментом на приемистость продолжается до определенного количества

15 Ч м, равного (3) V — -0,785 . cI где V — объем ранее установленного интервала обсадной колонны, м;

cI — внутренней диаметр обсадной колонны, м;

h — высота ранее установленного интер-вала обсадной колонны, м, в результате чего нижняя часть устройства (спецпробка) отделяется от верхней части и двигается вниз поршень 10 со штоком 11 и шток 22 вверх, открываются отверстия 7, 5 и одновременно ловитель спецпробки 21 захватывает спецпробку и при движении ее вверх открываются отверстия 26 (фиг,4). После этого устройство приподнимается на первой скорости, не создавая большой перепад давления в бурильном инструменте 36, до вновь установленной глубины, после чего продолжается поиск глубины нарушения обсадной колонны по вышеуказанному порядку.

При поиске местонахождения спецпробки необходимо на каждом наращивании в бурильном инструменте создать давление

5 — 20 кгс/см и после этого приводить инст2 румент s движение вниз (фиг.5).

55,: вместе с промывочной жидкостью {фиг,3).

После прокачки полного обьема Vm промывочной жидкости, отпускается давление полностью эа бурильным инструментом

36, а потом в бурильном. инструменте, оставляя давление до 15 — 20 кгс/см, После чего

2 открывается превентер и бурильный инст: румент приводится в движение вниз. Если с места не сдвинулась спецпробка, с того места, где оставили ее при разгрузке бурильного инструмента 3-4 тс, то значит нарушение колонны находится выше нижней части устройства спецпробки (фиг.2). В

40 таком случае отпускается давление в бурильном инструменте полностью, в результате чего усилием пружины 13 которая упирается на тарелку 15, передвигаются 1804552

Если инструмент пройдет свободно высоту ранее установленного интервала обсадной колонны h, то значит нарушенная труба находится ниже устройства. В таком случае отпускается давление в бурильном 5 инструменте полностью, в результате чего устройство приводится в транспортное положение и его можно передвинуть вниз (фиг,1), на любую глубину и снова продолжать работу, искать место нарушения об- 10 садной колонны, Если бурильный инструмент 36 не пройдет,высоту h ранее установленного интервала обсадной колонны 37 и нижняя часть устройства (спецпробка) встретится выше, 15 не доходя до глубины h, то значит глубина нарушения обсадной колонны находится над спецпробкой, Для уточнения найдено ли место нарушения обсадной колонны необходимо в бурильном инструменте снова 20 поднять давление Р (формула 1), а потом за бурильным инструментом создать давление

Рэ (формула 2) и, если прокачка промывочной жидкости продолжается, приемочное .давление Рп остается неизменным и бу- 25 рильный инструмент при разгрузке на 3-4 тс с места не сдвинется, то значит подтверждается, что место нарушения обсадной колонны находится над спецпробкой (фиг.6), Таким образом, суммарная длина бурильно- 30 го инструмента и верхней части устройства будет равна глубине нарушения обсадной колонны

L= б.и.+ I у, (4) 35 где L — глубина нарушения обсадной колонны,м;

le.è — длина бурильного инструмента, м;

1у — длина верхней части устройства, м, 40

После обнаружения глубины нарушения обсадной колонны продавливается диафрагма 23 на давление 4

Рд= Рв+ 10 кгс/см (5) где Рд — максимальное давление для продавливания диафрагмы, кгс/см, после чего производится подъем устройства на любой скорости. При подъеме бурильного инструмента промывочная жидкость выходит через отверстия 4,7,5, а под спецпробку переходит через отверстия 26, 34 (фиг,7).

Таким образом, при первом же спуске устройства в скважину определяют глубину нарушения обсадной колонны, после чего приступают к ликвидации нарушения. Учитывая, что предложенное устройство точно определяет глубину нарушения обсадной колонны, зто позволит после закачки цементного раствора под давлением производить сразу отмывку, не оставляя в колонне полученный обратно цементный раствор, что исключает время. необходимое на процесс разбуривания цементного стакана, и соответственно сокращает расход материалов.

Формула изобретения

Устройство для определения глубины нарушения обсадной колонны, содержащее колонную пробку, выполненную в виде кор-, пуса с перепускными отверстиями и установленного на нем уплотнительного узла, и держатель пробки, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения потерь промывочной жидкости и повышения точности определения глубины нарушения, клапанная пробка выполнена с нижнем г оршневым клапаном, а держатель пробки выполнен в виде цилиндрического корпуса с перепускными отверстиями, установленного в нем верхнего поршневого клапана и ловителя пробки, закрепленного на штоке верхнего поршневого клапана с возможностью захвата штока нижнего поршневого клапана при движении поршня верхнего поршневого клапана в направлении от пробки, 1804552

1804552

1804552

Составитель M.Ñàáàøaèëè

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1074 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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