ПОДВЕСНАЯ ПРОБКА С КЛАПАННЫМ УЗЛОМ

Подвесная пробка с клапанным узлом относится к нефтегазодобывающей промышленности, предназначена для спуска и крепления потайной колонны в основном и втором стволе скважины и может быть использована при цементировании потайной колонны, спускаемой на бурильных трубах с малым внутренним диаметром без продавочной пробки.
Известно устройство для подвески потайной обсадной колонны, SU №1578316 от 15.07.1990, Е21В 33/14, Е21В 43/10, содержащее корпус со сквозными прорезями и несущий ствол со сквозными прорезями, которые расположены напротив сквозных прорезей корпуса, на несущем стволе установлена подвижная втулка. Устройство также содержит узел разъединения с левой гайкой, на корпусе расположены плашки, связанные с втулкой, имеющей проточку, поджатой пружиной и зафиксированной подвижной втулкой, для удержания плашек в исходном положении служит замок, расположенный в сквозных прорезях корпуса в проточке втулки.
Замок выполнен в виде рычагов, размещенных на осях в прорезях несущего ствола. Подвижная втулка имеет входящие и сквозные прорези несущего ствола штифты, взаимодействующие с рычагами замка при его срабатывании. Для подвешивания потайной колонны необходимо перемещение устройства вниз. При этом плашки врезаются во внутреннюю поверхность трубы промежуточной колонны, и масса потайной колонны передается от муфты на корпус, плашки и промежуточную колонну.
Такое техническое решение обеспечивает работы по креплению глубоких скважин с малыми межколонными зазорами, управление технологическими операциями при выключении замка, цементировании потайной колонны и пакеровке. Но при этом, отворот несущей колонны труб от потайной колонны производят после закачки цементного раствора, что приводит к возникновению аварийной ситуации в случае длительного разъединения в левом резьбовом соединении.
Наиболее близким техническим решением является двухсекционная разделительная пробка, содержащая нижнюю секцию, подвешенную в переводнике на трех шпильках и верхнюю секцию, устанавливаемую в цементировочную головку. (Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, В.А.Харьков, Недра, М. 1969, стр.172).
Нижняя секция состоит из чугунного корпуса и кольца с отверстиями, резиновых манжет и зажимной гайки, а верхняя из резины, по размеру применяемых бурильных труб.
В процессе цементирования верхняя секция пробки входит в нижнюю секцию и перекрывает отверстия кольца, давление в бурильных трубах возрастает, срезаются шпильки, удерживающие нижнюю секцию в переводнике. Обе секции пробки, как одно целое перемещаются вниз по хвостовику до получения удара «стоп». После этого бурильные трубы отвинчивают путем вращения вправо в левом переводнике и поднимают из скважины.
Такое техническое решение обеспечивает крепление спускаемой колонны, но не может использоваться при применении несущих труб с малым внутренним диаметром.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, удобного в эксплуатации, повышающего надежность срабатывания и герметизации скважины с применением несущих труб любого типа и диаметра.
Задача решена за счет подвесной пробки, зафиксированной на промывочном патрубке срезными винтами с возможностью перемещения, при этом подвесная пробка снабжена клапанным узлом, с двумя циркуляционными отверстиями, имеющими посадочные седла, под герметизирующие шарики, и наконечником, имеющим проточку для фиксирования в стоп-кольце.
Оснащение подвесной пробки клапанным узлом с двумя циркуляционными отверстиями, имеющими посадочные седла, под герметизирующие шарики, и наконечником, имеющим проточку для фиксирования в стоп-кольце, позволяет использовать несущие трубы любого внутреннего диаметра, поскольку в сборке с подвесной пробкой клапанный узел с закрытыми седлами на циркуляционных отверстиях, в процессе продавки разделяет цементный раствор от продавочной жидкости, то есть, выполняет такую же функцию, как и две секции пробки прототипа. При этом, после продавливания подвесной пробки до стоп - кольца и фиксации проточек в нем, подвесная пробка становится обратным клапаном.
Подвесная пробка с клапанным узлом изображена на чертежах, где на фиг.1 изображено устройство до срабатывания, на фиг.2 - устройство после срабатывания.
На фиг.1, 2 изображено: срезные винты 1, подвесная пробка 2, клапанный узел 3, посадочные седла 4, циркуляционные отверстия 5, наконечник 6, проточка 7, герметизирующие шарики 8, промывочный патрубок 9, стоп-кольцо 10.
Подвесная пробка с клапанным узлом выполнена следующим образом.
Устройство состоит из зафиксированной на промывочном патрубке 9 срезными винтами 1, с возможностью перемещения, подвесной пробки 2, и соединенным с ней резьбовым соединением клапанного узла 3.
Клапанный узел 3 снабжен двумя циркуляционными отверстиями 5, имеющими посадочные седла 4, под герметизирующие шарики 8, которые при посадке на посадочные седла 4, перекрывают циркуляционные отверстия 5.
На нижний торец клапанного узла 3 навернут наконечник 6, имеющий проточку 7 для фиксирования в стоп-кольце 10.
В сборке с подвесной пробкой 2, клапанный узел 3 с закрытыми седлами 4 на циркуляционных отверстиях 5, в процессе продавки разделяет цементный раствор от продавочной жидкости. После продавливания подвесной пробки 2 до стоп - кольца 10 и фиксации проточек 7 в нем, подвесная пробка с наконечником 6 становится обратным клапаном.
Подвесная пробка с клапанным узлом работает следующим образом.
В процессе сборки подвесную пробку 2 с клапанным узлом 3 и наконечником 6, фиксируют на промывочном патрубке 9 срезными винтами 1, вводят в верхнюю трубу потайной колонны.
Потайную колонну спускают до необходимого интервала глубины скважины, скважину промывают, закачивают цементный раствор, вязкоупругий состав (ВУС) с герметизирующими шариками 8 и продавочную жидкость.
После перекрытия циркуляционных отверстий 5, при посадке шариков 8 на посадочные седла 4, давление поднимается выше конечного рабочего давления, срезаются винты 1. Продолжают закачку жидкости и продавливание цементного раствора подвесной пробкой 2 с клапанным узлом 3 до получения момента «стоп». Наконечник 6 входит в стоп-кольцо 10 и фиксируется в нем. Клапанный узел 3 с наконечником 6 начинает работать, как обратный клапан.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является возможность использования бурильных труб с малым внутренним диаметром, то есть с высадкой внутрь резьбовых соединений, за счет того, что подвесная пробка снабжена клапанным узлом с двумя циркуляционными отверстиями, имеющими посадочные седла под герметизирующие шарики и наконечником, имеющим проточку для фиксирования в стоп-кольце. В сборе с подвесной пробкой клапанный узел с закрытыми циркуляционными отверстиями в процессе продавливания вязкоупругого состава с герметизирующими шариками для перекрытия циркуляционных отверстий клапанного узла, выполняет функцию двух пробок, является обратным клапаном после фиксации в момент «стоп», и предотвращает поступление цементного раствора в колонну при снижении давления до гидростатического.