ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и может быть использована при цементировании обсадных колонн с расхаживанием и без него.
Известна цементировочная головка, включающая трубчатый корпус с резьбой снизу для присоединения к обсадной колонне, камерой для размещения одной цементировочной пробки, быстроразъемными узлами с пробковыми кранами и уплотнительной ниппельной крышкой вверху, оснащенной датчиком давления, манометром, предохранительным устройством [1].
Недостатком такой цементировочной головки является ее конструктивная сложность и низкие технологические возможности.
Известна цементировочная головка, включающая трубчатый корпус с камерами для размещения трех цементировочных пробок, при этом все секции имеют внешнюю линию гидравлической связи с быстроразъемными узлами и пробковыми кранами. Трубчатый корпус имеет присоединительные резьбы в верхней и в нижней части. Нижняя резьба для присоединения к обсадной колонне, верхняя - для размещения крышки с манометром [2].
Описанная конструкция цементировочной головки из-за ее значительного размера по высоте, исключает возможность подвески обсадной колонны на крюке талевой системы, так как длина стандартных штропов меньше высоты описанной головки и поэтому расхаживание обсадной колонны в процессе ее цементирования, способствующее повышению его качества, не представляется возможным.
Задачей, поставленной перед заявляемым устройством, является достижение его универсальности и надежности.
Поставленная задача решается тем, что в цементировочной головке, включающей трубчатый корпус с камерами для размещения трех цементировочных пробок и имеющей внешнюю линию гидравлической связи камер с быстроразъемными узлами и пробковыми кранами для подсоединения к насосным агрегатам, при этом трубчатый корпус имеет присоединительные резьбы в верхней и в нижней частях, к верхней резьбе присоединен съемный переходник или съемная крышка, а над верхней камерой под патрубком внешней линии гидравлической связи камер установлен съемный диск по размеру сечения корпуса, при этом внешняя гидравлическая связь камер в нижней части вертикального участка оснащена отводом с заглушкой.
На представленных чертежах изображены на фиг.1 - общий вид цементировочной головки, на фиг.2 - общий вид съемной крышки, на фиг.3 - разрез А-А.
Цементировочная головка состоит из трубчатого корпуса 1, включающего три камеры для разделительных пробок (на чертеже не показаны) и соединенного с внешней линией 2 гидравлической связи камер с помощью быстроразъемных соединений 3. Линия 2 состоит из четырех отводов 4 (4.1...4.4) с кранами 5 (5.1...5.4). На верхнем конце вертикального участка линии 2 установлен манометр 6, а его нижней конец оборудован отводом 7 с заглушкой 8.
Верхняя часть корпуса 1 оснащена присоединительной резьбой, с которой соединен, например, съемный переходник 9 или съемная крышка 10 (см. фиг.2). Переходник 9 выполнен с замковой резьбой для подсоединения рабочей трубы с квадратным сечением (на чертеже не показана).
Внутри корпуса 1 под верхним патрубком внешней линии 2 и над верхней камерой корпуса 1 над стопорным винтом 11 (11.1...11.3) установлен глухой диск 12. Применение переходника 9 и диска 12 позволяет осуществить подвеску обсадной колонны с головкой на талевой системе посредством квадратной рабочей
трубы. Если расхаживание обсадной колонны не предусмотрено, на верхнюю резьбу корпуса 1 навинчивают съемную крышку 10.
Применяемый вариант оборудования верха головки зависит от планируемого способа цементирования. Головка может быть оснащена сигнальными устройствами 13, установленными на уровне стопоров с противоположной стороны (фиг.3). Устройство сигнализирует уход пробки в колонну после освобождения ее от стопоров и начала нагнетания жидкости.
Цементировочная головка работает следующим образом.
Для цементирования обсадной колонны с одновременным ее расхаживанием в головку помещают только две цементировочные пробки: верхнюю - над стопорным винтом 11.2; нижнюю - над стопорным винтом 11.3. Ввинчивают диск 12 и устанавливают переходник 9, к которому навинчивают рабочую трубу, соединяя тем самым головку с напорной линией циркуляционной системы. К стояку этой системы подключен напорный трубопровод цементировочных агрегатов, которые нагнетают буферную жидкость через головку в обсадную колонну. При этом ее поток направляется через верхний отвод 4.1 по линии 2 в крайний нижний отвод 4.4, над которым помещена нижняя пробка. Для этого краны 5.1 и 5.4 - открыты, остальные - закрыты. После закачки буферной жидкости освобождают нижнюю пробку, отвинчивая стопор 11.3, и открывают кран 5.3, а кран 5.4 - закрывают и начинают нагнетать тампонажный раствор. После чего, кран 5.3 закрывают, снимают заглушку 8 и промывают водой весь напорный трубопровод от остатков тампонажного раствора. Затем закрывают заглушку 8, отворачивают стопор 11.2 и открывают кран 5.2, начинают нагнетание в колонну продавочной жидкости, проталкивая вниз верхнюю цементировочную пробку. Созданное в колонне (и в головке) давление при нагнетании жидкости, контролируется манометром 6.
Для цементирования обсадной колонны без ее расхаживания головку оснащают другим способом.
Удаляют диск 12, и заменяют переходник 9 крышкой 10. При этом в головку можно разместить три разделительных пробки, поместив их над всеми стопорными винтами 11. Применение трех (одной верхней и двух нижних) пробок часто может быть продиктовано особыми условиями цементирования.
Используемые источники:
1. С.В.Логвиненко. Техника и технология цементирования скважин, Москва, Недра, 1965.
2. RU №2247823, Е 21 В 33/00, 26.02.2002.