Пристрій для встановлення цементних мостів

Винахід стосується галузі буріння нафтових і газових свердловин і може бути використаним для встановлення цементних мостів в обсадних колонах та для ізоляції пластових вод і/або заколонних перетоків. Відомий пристрій для встановлення цементних мостів [п. RU №2128278, МКВ Е21В33/12], містить циліндричний корпус, верхня частина якого зв'язана з перехідним елементом у вигляді переводника, виконаним з можливістю зв'язку з колоною труб, який зв'язаний через втулку з зовнішнім циліндром і внутрішнім циліндром, між якими розташований перший кільцевий поршень. Другий кільцевий поршень через полий шток зв'язаний з першим поршнем, зв'язаним з другим циліндром, який виконано з можливістю роз'єднання з циліндричним корпусом. В нижній частині полого штока встановлено кільцеве сідло клапана, виконане з можливістю зв'язку з конічною кромкою хвостовика, зв'язаного з колоною труб. Ущільнюючий елемент розташований унизу на циліндричній опорі, яка разом металевими елементами, які виконані з можливістю роз'єднання з колоною труб, виконані з легко розбурюваного матеріалу. Співпадають з суттєвими ознаками відомого пристрою для встановлення цементних мостів циліндричний корпус, верхня частина якого зв'язана з перехідним елементом, виконаним з можливістю зв'язку з колоною труб і можливістю роз'єднання з циліндричним корпусом, та кільцеве сідло клапана. Ущільнюючий елемент розташований унизу на циліндричній опорі, який разом металевими елементами, які виконані з можливістю роз'єднання з перехідним елементом, виконані з легко розбурюваного матеріалу. При використанні відомого пристрою час між операціями цементування і зворотної промивки є завищеним, що збільшує ймовірність аварійного прихвачування низу колони труб. Відомий пристрій для встановлення цементних мостів [а. с. №1776294, МКВ Е21В33/14], вибраний як прототип, містить циліндричний корпус, верхня частина якого зв'язана з можливістю роз'єднання з перехідним елементом у вигляді труби з консолями, кінці яких виконані з буртиком. Перехідний елемент виконаний з можливістю зв'язку з колоною труб, його внутрішня поверхня містить кільцеве сідло клапана, яке виконано з можливістю зв'язку з продавочною пробкою. Нижня частина циліндричного корпусу зв'язана з переводником, зовнішня поверхня якого зв'язана з ущільнюючим елементом, який зв'язаний з хвостовиком, порожнина якого з'єднана співвісним отвором з порожниною колони труб. Труба з консолями виконана з можливістю опускання у циліндричному корпусі і аварійного зацепления та підйому елементів пристрою. Співпадають з суттєвими ознаками відомого пристрою для встановлення цементних мостів циліндричний корпус, верхня частина якого зв'язана з можливістю роз'єднання з перехідним елементом, виконаним з можливістю зв'язку з колоною труб, на внутрішній поверхні циліндричного корпусу виконано кільцеве сідло клапана, нижня частина циліндричного корпусу зв'язана з переводником, ущільнюючим елементом і хвостовиком, порожнина якого з'єднана співвісним отвором з порожниною колони труб. Недоліки прототипу такі ж, як і у попереднього аналога. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для встановлення цементних мостів, в якому шляхом конструктивних змін зменшено час між операціями цементування і зворотної промивки, чим зменшується ймовірність аварійного прихвачування низу колони труб. Ця задача вирішується тим, що в пристрої для встановлення цементних мостів, який містить циліндричний корпус, верхня частина якого зв'язана з можливістю роз'єднання з перехідним елементом, виконаним з можливістю зв'язку з колоною труб, на внутрішній поверхні циліндричного корпусу виконано кільцеве сідло клапана, нижня частина циліндричного корпусу зв'язана з переводником, ущільнюючим елементом і хвостовиком, порожнина якого з'єднана співвісним отвором з порожниною колони труб, згідно з винаходом хвостовик додатково містить радіальні отвори і виконаний з можливістю ковзного переміщення у напрямку до ущільнюючого елемента, кільцеве сідло клапана виконано з підпружиненим запірним елементом як перший зворотний клапан, виконаний з можливістю пропускання тампонажного розчину, перехідний елемент містить підпружинений другий зворотний клапан, виконаний з можливістю пропускання рідини зворотної промивки колони труб. Крім того, циліндричний корпус із зв'язаними з ним металевими елементами, які виконані з можливістю роз'єднання з перехідним елементом, виконані з легко розбурюваного матеріалу. Сукупність наведених основних ознак пристрою для встановлення цементних мостів, що пропонується, забезпечує зменшення часу між операціями цементування і зворотної промивки, чим зменшується ймовірність аварійного прихвачування низу колони труб. На кресленні схематично зображено загальний вигляд пристрою для встановлення цементних мостів. Пристрій для встановлення цементних мостів нарізкою, який зв'язаний з колоною труб 4. На внутрішній поверхні циліндричного корпусу 1 виконано містить циліндричний корпус 1, верхня частина якого зв'язана з перехідним елементом 2 через різьбове з'єднання 3 із лівосторонньою перший зворотний клапан 5 з підпружиненим знизу запірним конусом. На зовнішній поверхні циліндричного корпусу 1 нижче кільцевого виступу розташовані ущільнюючі елементи 6, які знизу зв'язані з переводником 7, який виконаний з можливістю ковзного переміщення у напрямку до ущільнюючих елементів 6 і зв'язаний з хвостовиком 8. Хвостовик 8 містить отвір, співвісний з порожниною колони труб, і радіальні отвори 9. Перехідний елемент 2 містить другі підпружинені зворотні клапани 10, вхід яких спрямований до затрубного простору. Пристрій для встановлення цементних мостів працює таким чином. Перший етап - встановлюють цементний міст в обсадній колоні. Пристрій приєднують до колони труб 4 верхньою частиною перехідного елемента 2 і спускають на глибину нижнього рівня інтервалу, вибраного для ізоляції пластових вод і/або заколонних перетоків. Нагнітальним агрегатом, який на рисунку не показано, закачують в колону труб 4 підготовлений цементний розчин, який підходить до першого зворотного клапана 5, після чого тиск нагнітання збільшують до величини, при якій зворотний клапан 5 відкривається. Цементний розчин проходить через співвісний та радіальні отвори 9 хвостовика 8 і заповнює обсадну колону під хвостовиком, утворюючи цементний міст на визначеному рівні, після чого зменшують тиск і припиняють закачку цементного розчину. Зворотний клапан 5 закривається. Через затрубний простір подають промивочний розчин, тиском якого відкривають другі підпружинені зворотні клапани 10. Другий етап - ізолюють пластові води і/або заколонні перетоки. Пристрій для встановлення цементних мостів опускають на утворений попередньо цементний міст. При цьому хвостовик 8 і переводник 7 натискують на ущільнюючі елементи 6, які з іншого боку утримуються кільцевим виступом циліндричного корпусу 1. Ущільнюючи! елементи 6 розширюються і відбувається пакерування затрубного простору. Закачують в колону труб 4 цементний розчин через перший зворотний клапан 5 та радіальні отвори 9 хвостовика 8, при цьому тиск і тривалість його подачі вибирають достатнім для ізоляції пластових вод і/або заколонних перетоків. Зменшують тиск, аналогічно як на першому етапі припиняють закачку цементного розчину і через затрубний простір подають промивочний розчин. При цьому ущільнюючі елементи 6 повертаються у початкове положення, колону труб 4 обертають до роз'єднання різьбового з'єднання 3 із лівосторонньою нарізкою і піднімають разом з перехідним елементом 2. Прохідну спроможність обсадної колони відновлюють шляхом розбурювання цементного моста до визначеної глибини. При цьому розбурюються і циліндричний корпус із зв'язаними з ним металевими елементами, виконаними, наприклад, з алюмінієвого сплаву, які залишені в свердловині після роз'єднання з перехідним елементом. Використання запропонованого пристрою для встановлення цементних мостів дає можливість використовувати також штучний вибій, встановлений відомими способами та пристроями, і здійснити ізоляцію пластових вод і/або заколонних перетоків, або провести ці операції послідовно, отримавши певні технікоекономічні переваги. Регулюванням часу між операціями цементування і зворотної промивки, а також величини напора, складу компонентів та реологічних властивостей розчинів, які використовуються, досягають зменшення ймовірність аварійного прихвачування низу колони труб.