Пристрій для секційного кріплення ствола свердловини

Пристрій для секційного кріплення ствола свердловини, який містить корпус, виконаний у верхній частині у вигляді зрізаної піраміди, підпружинені клинові плашки, що встановлені на пірамідальних гранях корпуса з можливістю повздовж нього переміщення, фіксатори плашок, які розміщені в радіальних гніздах корпуса, підпружинену запірну втулку, що взаємодіє з фіксаторами, регулювальну втулку, кожух-центратор, вузол приводу плашок у вигляді стакана з повздовжніми пазами, порожнього циліндра, гільзового штовхача, шарнірно зв'язаного з порожнім циліндром, який відрізняється тим, що він споряджений транспортною пробкою, яка тимчасово утримується в порожньому циліндрі кульками-фіксаторами й еластичним кільцем і складається з циліндричного сідла з внутрішнім кільцевим виступом, скидуваної заглушки з кільцевим упором і повздовжніми пазами в середній и частині, розтрубним упорним кільцем з повздовжніми прорізами і установленим над башмачним клапаном, а також стиковочним вузлом, розташованим на основі верхньої секції колони, який містить стикувальний гладкий дзвін, ЗОВНІШНІЙ конус із радіальними вікнами й відсікач із внутрішнім конусом О Винахід належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема, до кріплення свердловини обсадними трубами, з врахуванням рівномірного розвантаження їхньої ваги при бурінні й експлуатації свердловин Найбільше близьким по технічній суті і досягаемому результату, до запропонованого є пристрій для розвантаження ваги колони труб, що забезпечує підвіску нижньої секції колони обсадних труб, рівнопрохідність внутрішнього перетину колони труб, надійність при багатоступінчастому кріпленні тампонажним розчином (а с №1520234 Е21 В 23/00 від 07 11 89р Бюл №41), який складається з корпуса виконаного у верхній частині у вигляді зрізаної піраміди, підпружинених клинових плашок, встановлених на пірамідальних гранях корпуса з можливістю повздовжнього переміщення, вузла приводу плашок у вигляді порожнього циліндра, встановленого в корпусі з можливістю вісьового переміщення, розрізної регулювальної втулки з хомутом і фіксатора плашок відносно корпуса в їх крайньому нижньому положенні, під пружиненої втулки, яка взаємодіє з фіксаторами в крайньому положенні, гільзового штовхача шарнірно повязаного з порожнім циліндром, який має сідло під скидуваний затвор Недоліком цього пристрою є відсутність надійного запірного вузла, який перешкоджав би зворотньому перетоку тампонажного розчину в ствол обсадної колони при негерметичності зворотнього клапана, встановленого в башмак обсадної колони, а також неможливість проконтролювати обсяг тампонажного розчину, що нагнітається за обсадні труби Крім того, не передбачений вузол стикування верхньої секції колони з ПІДВІСКОЮ нижньої секції, який би дозволяв робити продавку тампонажного розчину з герметизацією перепускних каналів і натягом верхньої секції обсадної колони Задачею даного винаходу є - підвищення надійності роботи пристрою і розширення його технологічних можливостей, спрямованих на покращення якості кріплення обсадних колон свердловини Для вирішення поставленої задачі в пристрої для секційного кріплення ствола свердловини, що СО Ю 54493 включає корпус виконаний у верхній частині у вигляді зрізаної піраміди, підпружинені клинові плашки, встановлені на пірамідальних гранях корпуса з можливістю повздовжнього переміщення, фіксатори плашок, які встановлені в радіальні гнізда корпусу, підпружинену запірну втулку, що взаємодіє з фіксаторами, регулювальну втулку, кожухцентратор, вузол приводу плашок у вигляді стакана з повздовжніми пазами, порожнього циліндра, пльзевого штовхача, шарнірно пов'язаного з порожнім циліндром, стосовно винаходу, пристрій споряджено транспортною пробкою, яка тимчасово утримується в порожньому циліндрі кулькамифіксаторами і еластичним кільцем і яка складається з циліндричного сідла з внутрішнім кільцевим виступом, скидуваною заглушкою з кільцевим упором і повздовжніми пазами в середній частині, розтрубним упорним кільцем з повздовжніми прорізями і встановленим над башмачним клапаном, а також з'єднувальним вузлом, розташованим на основі верхньої секції колон, який містить стикувальний гладкий дзвін, ЗОВНІШНІЙ конус із радіальними вікнами й відсікач із внутрішнім конусом На фіг 1 зображений пристрій у транспортному положенні, загальний вид На фіг 2 - теж, у робочому положенні, загальний вид На фіг 3 - теж при встановленні верхньої секції колони, загальний вид На фіг 4 - переріз А-А на фіг 2 На фіг 5 - зображений пристрій при кріпленні з натягом верхньої секції колони Пристрій складається з корпуса 1, який у верхній частині виконаний у вигляді зрізаної піраміди і підпружинених пружиною 2 клинових плашок 3 із шарнірною тягою 4, встановлених на пірамідальних гранях корпуса 1 із можливістю повздовжнього переміщення, нарізної регулювальної втулки 5, фіксатора плашок 6, що фіксуються відносно корпуса в їхньому крайньому нижньому положенні за допомогою пружини 7 запірної втулки 8 і кожухацентратора 9 На корпусі 1 за допомогою лівої упорної різі 10, встановлений вузол приводу клинових плашок З у вигляді стакана 11 із повздовжніми пазами 12, порожнього циліндра 13, розміщеного всередині стакана 1 1 , і шарнірно зв'язаного з пльзевим штовхачем 14, із внутрішньою кільцевою розточкою 15 для від'єднання, із можливістю вісьового обертання із порожнім циліндром 13 різьовими шпильками 16 Гільзевий штовхач 14 з'єднаний із запірною втулкою 8 опорними гвинтами 17 У порожньому циліндрі 13 встановлена транспортна пробка 18 із кільцевою проточкою 19, що утримується кульками-фіксаторами 20, розташованими в радіальних гніздах порожнього циліндра 13 і еластичним кільцем 21 Транспортна пробка 18 містить циліндричне сідло 22 із внутрішнім кільцевим виступом 23, що стабілізує ущільнювач 24, якірний наконечник 25 із прорізними вікнами 26 Корпус 1 з'єднується з нижньою секцією обсадної колони 27, в компонування якої входить башмачний клапан 28 і розтрубне упорне кільце 29 із прорізними пазами ЗО у нижній його частині у вигляді цанги В комплект пристрою також входить скидувана заглушка 31 із кільцевим упором 32 і повздовжніми наскрізними пазами 33 у середній її частині Всі внутрішні рухомі деталі герметизуються ущільнюючими кільцями Пристрій у компонуванні з нижньою секцією обсадної колони 27 спускається в ствол свердловини на бурильних трубах 34 і встановлюється в розрахунковому інтервалі, таким чином, щоб корпус 1 із клиновими плашками 3 розташовувався в проміжній колоні 35 Корпус 1 (див фіг 3), вершина якого виконана у вигляді зрізаного конуса 36, кут конусності якої значно менший кута тертя по сталі, призначений для з'єднання при розвантаженні ваги зі спущеною верхньою секцією обсадної колони 37, за допомогою стикувального вузла 38 Стиковочний вузол 38 складається зі стикувального дозвону 39, з'єднаного з ЗОВНІШНІМ конусом 40, на упорному хвостовику 41 якого виконані радіальні вікна 42, наконечника, який розбурюється 43, відсікач 44 із внутрішнім конусом 45, з'єднаним із верхньою секцією колони 37 перевідником 46 При посадці основи верхньої секції колони 37 на торець упорного хвостовика 4 1 , утворюється проточний кільцевий канал 47 для продавки тампонажного розчину Після затвердіння цементу разбурюють наконечник 43 Пристрій працює таким чином Після продавки розрахункового обсягу тампонажної суміші, через внутрішній канал бурильних труб 34, у нього опускають скидувану заглушку 31,яка ввійде в циліндричну частину сідла 22 до зачеплення кільцевого виступу 23 з упором 32, тому що під дією внутрішнього надлишкового тиску продавочного розчину, заглушка 31 при наявності в ній повздовжніх пазів 33, стиснеться в середній своїй частині і повністю встановиться в СІДЛІ 22 При цьому, порожній циліндр 13 і сполучений із ним різьбовими шпильками 16 гільзовий штовхач 14 опускається вниз і діючи на гвинти 17, зрушить вниз запірну втулку 8, внаслідок чого, фіксатори плашок 6, радіально перемістившись до ВІСІ, ЗВІЛЬНЯТЬ клинові плашки З Енергією стиснутої пружини 2 кожна клинова плашка 3, рухаючись по похилій площині пірамідальної грані корпуса 1, ввійде в контакт із внутрішньою стінкою проміжної колони 35, чим забезпечить надійне зачеплення компонування секції Під ВПЛИВОМ гідравлічного тиску на транспортну пробку 18, кульки-фіксатори 20 перемістяться в тіло еластичного кільця 21 і транспортна пробка, звільнившись рине вниз по стволу обсадної колони 27 до посадки в розтрубне упорне кільце 29 При входженні транспортної пробки 18 у розтрубне кільце 29, його нижня цангова частина розшириться і пропустивши якірний наконечник 25, повернеться у вихідне положення, чим забезпечить надійну фіксацію і герметизацію транспортної пробки 18 від протитиску тампонажного розчину Не очікуючи затвердіння цементу, правим обертанням бурильної колони 34 роз'єднують ліве різьове з'єднання 10 стакана 11 із корпусом 1 і припіднімають бурильні труби для видалення надлишків тампонажного розчину промиванням Після вирівнювання тиску, обертанням бурильної колони роблять роз'єднання в ліво 54493 різьбовому стику 10 і витягають на поверхню разом із стаканом 11 порожній циліндр 13 і гільзовий штовхан 14 Верхню секцію обсадної колони 37 спускають в свердловину разом із стиковочним вузлом 38 Дзвін 39 находить на зрізаний конус 36 і розвантаженням ваги верхньої секції колони 37 забезпечується надійне їхнє з'єднання Тампонажний розчин у затрубному просторі прокачують по стволу верхньої секції колони 37 через радіальні вікна 42 упорного хвостовика 41 і проточний кільцевий канал 47 Після продавки тампонажного розчину роб лять натяжку верхньої секції колони, внаслідок чого, відсікач 44, перемістившись вверх внутрішнім конусом 45, суміститься з ЗОВНІШНІМ конусом 40, чим забезпечить герметичне стикування всієї обсадной колони Таке технічне рішення в пристрої дозволяє зняти концентрацію напружень на стінку колони й вісьове навантаження на цементне кільце, внаслідок чого, запобігається зім'яття колони, МІЖКОЛОННІ перетоки, а також виключається зворотній перетік тампонажного розчину в трубний простір обсадної колони при негерметичності башмачного клапана і пов'язані з цим ускладнення С а> ЛВ "iS —/6 -13 -12 27 ^ * 41 -Ю рг -35 411 -з зо-^ТГ 1 ТІ -в 7 9 Фіг.1 |Ь І,F II ї|[І| Pi 54493 AT Фіг.2 54493 Фіг.4 10 11 12 54493 З? 21 Фіг.5 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24