ЦЕМЕНТИРОВОЧНАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к креплению нефтяных и газовых скважин и может быть использована при цементировании потайных обсадных колонн.
Спуск в скважину потайных колонн и цементирование их через бурильные трубы требует применения специальной цементировочной головки.
Известна цементировочная головка для бурильных труб, включающая корпус с промывочными отверстиями, полость под цементировочную пробку и патрубок, концентрично размещенный относительно корпуса и образующий с ним кольцевую полость, снабженная втулкой для перекрытия промывочных отверстий [1].
Недостатком такой цементировочной головки является сложность ее конструкции.
Известна цементировочная головка для бурильных труб, включающая корпус с крышкой, полость под цементировочную пробку, патрубки для подключения нагнетательных линий и фиксатор для удержания цементировочной пробки [2].
Недостатком такого устройства является неудобство его эксплуатации, требующей переключения нагнетательных линий от нижнего патрубка к верхнему, что усложняет работу и требует дополнительного времени.
Кроме того, при необходимости расхаживания колонны в процессе цементирования на патрубки воздействуют значительные нагрузки от массы присоединенных к ним трубопроводов, что создает угрозу их обрыва.
С целью упрощения описанных операций и обеспечения надежности конструкции в заявляемой цементировочной головке для бурильных труб, содержащей корпус с крышкой, полость под цементировочную пробку, фиксатор для
удержания пробки и патрубки, соединенные с надпробочным и подпробочным пространством в корпусе, патрубки подключены к общему коллектору, снабженному трехходовым краном, соединенным с нагнетательной линией.
Общий коллектор может быть соединен с патрубками с помощью быстроразъемных соединений.
На представленном чертеже изображен общий вид устройства.
Цементировочная головка состоит из корпуса 1 с крышкой 2. К корпусу 1 присоединены верхний патрубок 3 и нижний патрубок 4, сообщенные с общим коллектором 5, на котором установлен трехходовой кран 6 с гнездом 7 для подключения напорного трубопровода насосной установки (на чертеже не показаны). Между патрубками 3 и 4 в корпусе 1 установлен фиксатор 8 цементировочной пробки 9. Патрубки 3 и 4 присоединены к коллектору 5 посредством быстроразъемных соединений 10. На коллекторе 5 установлен манометр 11.
Устройство работает следующим образом.
После спуска потайной колонны на проектную глубину и промывки скважины, от бурильных труб отсоединяют рабочую трубу и на последнюю бурильную трубу устанавливают цементировочную головку. Снимают крышку 2 и вворачивают стопорный винт - фиксатор 8 до отказа. В головку помещают цементировочную пробку 9 до упора в стержень стопорного винта - фиксатора 8. На корпус 1 навинчивают крышку 2 и устанавливают манометр 11 на коллектор 5. Пробку трехходового крана 6 устанавливают в положение, обеспечивающее направление потока жидкости в нижний патрубок 4, то есть в подпробочное пространство корпуса 1. К гнезду 7 трехходового крана 6 подсоединяют напорный трубопровод и приступают к нагнетанию цементного раствора в скважину. После выполнения этой операции вывинчивают стопорный болт - фиксатор 8, освобождая пробку 9 от фиксации, переключают трехходовой кран 6 на подачу жидкости через верхний патрубок 3 в надпробочное пространство и начинают нагнетать продавочную жидкость в бурильные трубы.
После завершения закачки продавочной жидкости отсоединяют от головки напорный трубопровод и отсоединяют головку, освобождая этим бурильные трубы для дальнейших операций.
Достоинством заявляемой конструкции является то, что, в случае необходимости расхаживания колонны в процессе цементирования, нагрузка от массы нагнетательного трубопровода распределяется равномерно на оба патрубка 3 и 4, при этом изгибающий момент на их стыке с корпусом 1 головки сокращается в два раза по сравнению с прототипом. Положительным фактором является и то, что на заявляемой головке манометр 11 можно расположить не на крышке 2, как у прототипа, а на коллекторе 5.
Кроме того, подсоединение коллектора 5 к патрубкам 3 и 4 с помощью быстроразъемных соединений 10 позволяет легко снимать коллектор 5, что облегчает обслуживание цементировочной головки.
Используемые источники:
1. Авт. св. СССР №983252, Е 21 В 33/05, 1981.
2. Авт. св. СССР №899852, Е 21 В 33/05, 1980.