БАШМАЧНЫЙ ПАТРУБОК ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к строительству нефтяных и газовых скважин, в частности, к устройствам для установки профильного перекрывателя, спускаемым в компоновке с цементируемой колонной обсадных труб в скважине.
Известен «Способ удлинения обсадных колонн в скважине» (см. полное описание патента RU №2259458, МПК Е21В 7/20, 33/14, опубл. бюлл. №24 от 27.08.2005 г.), в котором приведено и описание устройство для его осуществления, содержащее установленный на нижнем конце колонны стыковочный патрубок (башмачный) с легкоразбуриваемым башмаком на конце и с внутренней технологической выборкой. Внутри стыковочного патрубка установлена фигурная втулка из легкоразбуриваемого материала с седлом на верхнем конце под цементировочную пробку, при этом пространство между технологической выборкой патрубка и фигурной втулкой заполнено густой смазкой.
Недостатками известного устройства являются: следующие.
Во время цементирования из-за большого давления может произойти разрушение втулки из легко разбуриваемого материала и зазор между ним и стенкой стыковочного патрубка заполнится цементом, что в свою очередь повлечет неполное прижатие профильного перекрывателя к стенкам стыковочного патрубка и, как следствие, отсюда и непрохождение инструмента для дальнейшего бурения. Из-за наличия открытого отверстия во втулке может произойти выдавливание густой смазки из зазора, в котором при разбуривании цементного камня могут остаться кусочки цемента, что вызовет неполное прижатие профильного перекрывателя к стенке стыковочного патрубка.
Кроме того, для изготовления фигурной втулки необходимо изготовить сложную пресс-форму для заливки, что связано с дополнительными материальными затратами.
Известно также устройство аналогичного назначения под названием «Устройство для удлинения обсадной колонны в скважине (см описание к патенту №2462576, МПК E21B 7/20, опубл. в БИ №27 от 27.09.2012 г) Известное устройство содержит трубчатый корпус с элементом связи на верхнем конце для присоединения к нижнему концу цементируемой обсадной колонны труб и башмаком в нижнем конце. Внутри выборки корпуса с зазором установлен эластичный патрубок из легко разбуриваемого материала типа полиэтилена. Упомянутый зазор герметично заглушен пробками, верхний из которых выполнен с седлом под цементировочную пробку и размещен частично в кольцевой проточке корпуса.
Известное устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.
К прототипу присуще те же недостатки, как и у аналога. Так, оно сложно по конструкции и не технологично в изготовлении, а его сборка требует много времени. Устройство не надежно в работе. Выполнение седла для продавочной пробки на концевом участке верхней пробки и без фиксации продавочной пробки после посадки на седло приведет к обратному выходу цементного раствора в полость колонны, а герметизирующая пробка с седлом при этом вероятно может разрушаться, поскольку она изготовлена из эластичного и легко разбуриваемго материала и не выдержит высокого давления продавки.. Кроме того, при разбуривании пробок и цементного камня внутри эластичного патрубка, прижатого под высоким давлением, не исключает частичное разрушение корпуса и как следствие приведет к не качественной установке профильного перекрывателя. Можно отметить также и то, что известное устройство не предусматривает сохранение внутреннего диаметра трубы цементируемой, колонны после установки профильного перекрывателя.
Технической задачей настоящей полезной модели является устранение изложенных выше недостатков прототипа.
Поставленная техническая задача решается описываемым башмачным патрубком для установки профильного перекрывателя в скважине, содержащем спускаемый на колонне обсадных труб трубчатый корпус, присоединяемый к нижнему ее концу, и концентрично с образованием кольцевого зазора установленной внутри защитной оболочкой из неметаллического материала, причем указанный кольцевой зазор по концам герметично заглушен разбуриваемыми пробками.
Новым является то, что корпус снабжен, закрепленными к его концам на сварках, переводниками, верхний из которых выполнен с внутренним кольцевым выступом в средней части с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубы обсадной колонны, и с присоединительной резьбой на верхнем конце, а внутренний диаметр корпуса выбран равным наружному диаметру трубы цементируемой колонны, при этом упомянутый кольцевой зазор заполнен густым техническим маслом, причем разбуриваемые пробки выполнены из того же материала, что и материал защитной оболочки, причем в качестве неметаллического материала для изготовления защитной оболочки и пробок для заглушения кольцевого зазора выбран полиамид. Другим отличием является также и то, что наружная стенка корпуса снабжена монтажными ушками, закрепленными с помощью сварки.
Патентные исследования по определению технического уровня и соответствия критерию «новизна» заявляемого объекта проводились в патентном фонде института «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть» ретроспективностью 15 лет. Объекты аналогичного назначения, охарактеризованные такой совокупностью существенных признаков с получением такого технического результата, не обнаружены, и, по мнению авторов, заявляемый объект отвечает условиям патентоспособности.
Представленные рисунки поясняют суть предлагаемой полезной модели, где на фиг.1 изображен предлагаемый башмачный патрубок в частичном продольном разрезе, где видны трубчатый корпус с приваренным переводниками на концах, внутри корпуса концентрично и с зазором установленная защитная оболочка из неметаллического материала, пробки для герметизации кольцевого зазора и монтажные ушки, в частичном продольном разрезе
На фиг.2 - башмачный патрубок, спущенный в скважину на колонне обсадных труб, вид после цементирования, когда стоп-кольцо нижнего конца колонны труб, цементировочная пробка, внутренняя защитная оболочка и цементный камень, образованная внутри оболочки, разбурены, и когда часть профильного перекрывателя установлен с заходом в корпус, в частичном продольном разрезе.
Башмачный патрубок для установки профильного перекрывателя в скважине содержит трубчатый корпус 1 (см. фиг.1 и 2), с закрепленными на сварках переводниками 2 и 3, верхний из которых выполнен с внутренним кольцевым выступом 4 в его средней части с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубы 5 обсадной колонны, и с внутренней присоединительной резьбой 6 для присоединения к нижнему концу трубы 5 обсадной колонны или кондуктора. Внутренний диаметр корпуса, а также переводников, выбран не менее или равным наружному диаметру цементируемой колонны обсадных труб с тем, чтобы после установки внутри него части профильного перекрывателя 7 было возможным продолжить бурение скважины одним и тем же диаметром долота, т.е. в пределах корпуса и его переводников после установки профильного перекрывателя внутренний диаметр становится равным внутреннему диаметру трубы обсадной колонны. Например, для установки профильного перекрывателя типа ОЛКС-295 при диаметре цементируемого кондуктора 299 мм. внутренний диаметра корпуса 1 должен составлять 303 мм.
Внутри корпуса концентрично и с зазором 8, заполненным густым техническим маслом 9, герметично установлена разбуриваемая защитная оболочка 10 из неметаллического материала от попадания на стенки корпуса 1 цементного раствора в процессе цементирования обсадной колонны. Упомянутый зазор 8 герметично заглушен пробками 11 и 12 верхней и нижней соответственно, нижняя из которых одновременно служит в качестве башмака. Торцы защитной оболочки 10 уступами 13 и 14 пробок 11 и 12 соответственно, завинченных к переводникам 2 и 3 Герметичность кольцевого зазора 8 обеспечивается уплотнительными кольцами 15 и 16. Корпус снабжен монтажными ушками 17 и 18, а в нижней пробке 12 выполнены отверстия 19 под ключ для завинчивания ее.
Устройство работает следующим образом.
Башмачный патрубок в собранном виде, как это изображен на фиг.1, доставляют на буровую и после присоединения переводника на резьбе к нижнему концу колонны труб 4 со стоп-кольцом, стоп-кольцо на фиг. не изображен (см. на фиг.2), спускают их в скважину 20 на заданную глубину. После ряда технологических операций, связанных с восстановлением циркуляции бурового раствора, промывкой ствола скважины и закачкой порции буферной жидкости, скважину цементируют с использованием цементировочных агрегатов, закачивая в колонну обсадных труб 5 расчетного объема тампонажного раствора. Далее с устья скважины вслед за последней порции цементного раствора в колонну пускают цементировочную пробку и продавливают ее продавочной жидкостью с использованием традиционного насосного агрегата до посадки на стоп-кольцо (цементировочная пробка, стоп-кольцо и насосные агрегаты на фиг. не изображены). После ожидания затвердевания цемента на колонне бурильных труб спускают бурильный инструмент и разбуривают цементировочную пробку, стоп-кольцо, защитную оболочку 10 и цементный камень, образованный внутри него, а также герметизирующих пробок 11 и 12. При этом внутренние стенки корпуса 1 не повреждаются буром и сохраняются чистыми, поскольку контактирование их с цементным раствором не происходило, создавая тем самым благоприятные условия для установки профильного перекрывателя 7 в скважине 20 для изоляции интервала осложнений, например, водопроявляющего, зоны поглощения бурового раствора или пласта с соленосными отложениями. Далее осуществляют операцию по установке профильного перекрывателя с заходом его части 21 в полость корпуса 1 с обеспечением качественной герметичности установленного перекрывателя, следовательно, и зон осложнений. Далее продолжают углубление забоя скважины одним диаметром долота.
Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.
Предлагаемое устройство в сравнении с известными значительно проще по конструкции, обладает малой металлоемкостью и надежностью в эксплуатации. Оно проще в изготовлении и сборке, позволяет сохранить диаметр проходного канала колонны обсадных труб после установки профильного перекрывателя, т.е. после установки перекрывателя внутренний диаметр его части внутри корпуса становится равным или большим диаметра проходного канала колонны обсадных труб, что обеспечивает продолжать бурение одним диаметром долота и с максимально возможным диаметром.
Ко дню подачи заявки налажено его производство, пользуется спросом у нефтяников.