УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при ремонте обсадных колонн в скважинах, незацементированных в верхней их части.
Известно технология для ремонта обсадной колонны в скважине манжетами (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1969 г., стр.54-55) путем наращивания цементного кольца за обсадной колонной, закачивая цементный раствор через цементировочные отверстия, созданные в стенках обсадной трубы простреливанием пулевым, кумулятивным или гидропескоструйным перфоратором. При этом цементный раствор продавливают цементировочной пробкой с эластичными манжетами.
Недостатком указанной цементировочной пробки является то, что в завершающей стадии продавливания цементного раствора цементировочная пробка, достигая цементировочных отверстий, лишь временно перекрывает их. После разбуривания цементировочной пробки и цементного моста в скважине из-за необходимости ввода ее в эксплуатацию, цементировочные отверстия оказываются вскрытыми, а цементный камень, находящийся в них при знакопеременных нагрузках, создаваемых внутри скважины при различных технологических операциях, постепенно разрушается, сводя на нет ремонтные работы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ремонта обсадной колонны в скважине (авторской свидетельство SU №1768749 А 1, МПК 7 Е 21 В 33/13, опубл. Бюл. №38 от 15.10.1992 г.), включающее цементировочную пробку с эластичными манжетами, герметизирующую пробку, жестко связанную с нижней частью цементировочной пробки и выполненную в виде полого упругодеформирующегося по наружной поверхности корпуса с возможностью превышения им диаметра обсадной колонны, и центрирующего конуса в нижней части корпуса, при этом по торцам корпуса выполнены кольцевые проточки под верхнюю и нижнюю части обсадной колонны.
Недостатком устройства является то, что при спуске устройства в скважину герметизирующая пробка может быть повреждена или сорвана, так как она находится в очень плотном контакте со стенками скважины, особенно это касается старых скважин, где стенки имеют наросты в виде твердых отложений, В итоге имеем негерметичную посадку, разъединенных частей обсадной колонны, что значительно снижает качество ремонта обсадной колонны, и как следствие повторный ремонт скважины.
Кроме того, установка цементного моста, наращивание цементного кольца за обсадной колонной, разбуривание цементного моста требуют значительных материальных и финансовых затрат
Задачей полезной модели является сокращение затрат и повышение качества ремонта обсадной колонны скважины.
Указанная задача решается предлагаемым устройством для ремонта обсадной колонны в скважине, состоящим из обсадной колонны и герметизирующей пробки в виде полого упругодеформирующегося корпуса с возможностью превышения им диаметра обсадной колонны.
Новым является то, что упругодеформирующийся корпус армирован изнутри металлическим стаканом, который зафиксирован снизу на обсадной колонне, причем внутренний диаметр металлического стакана меньше внутреннего диаметра обсадной колонны в транспортном положении, при этом на устье скважины размещен цилиндр с поршнем, причем цилиндр жестко закреплен относительно обсадной колонны, а поршень снизу жестко соединен со штоком, связанным с расширяющим конусом при помощи резьбового соединения, при этом расширяющий конус зафиксирован внутри металлического стакана ниже упругодеформирующегося корпуса срезными винтами и выполнен с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса с металлическим стаканом к обсадной колонне и с диаметром основания, меньшим внутреннего диаметра металлического стакана в его рабочем положении.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство в скважине в продольном разрезе.
На фигуре 2 изображен продольный разрез скважины после ремонта.
1
2
1
2
1
Устройство для ремонта обсадной колонны (см. фиг.1) в скважине содержит обсадную колонну 1 и герметизирующую пробку 2 в виде полого упругодеформирующегося корпуса 3 с возможностью превышения им внутреннего диаметра D обсадной колонны 1. Упругодеформирующийся корпус 3 армирован изнутри металлическим стаканом 4, который зафиксирован снизу на обсадной колонне 1. Внутренний диаметр D металлического стакана 4 меньше внутреннего диаметра D обсадной колонны 1 в транспортном положении (D<D).
На устье 5 скважины размещен цилиндр 6 с поршнем 7. Цилиндр 6 жестко закреплен относительно обсадной колонны 1, а поршень 7 снизу, представляет собой колонну труб (например, колонну насосно-компрессорных труб) 8 жестко соединенную внизу со штоком 9, который в свою очередь, связан с расширяющим конусом 10 с помощью резьбового соединения 11.
3
4
3
4
Расширяющий конус 10 зафиксирован внутри металлического стакана 4 ниже упруго деформирующегося корпуса 3 срезными винтами 12 и выполнен с возможностью прижатия упругодеформирующегося корпуса 3 с металлическим стаканом 4 к обсадной колонне 1 и с диаметром основания D, меньшим внутреннего диаметра D металлического стакана 4 в его рабочем положении (D<D).
С целью равномерного прижатия упругодеформирующегося корпуса 3 с металлическим стаканом 4 к внутренним стенкам обсадной колонны 1 колонна труб 8 оснащена центраторами 13.
Несанкционированные перетоки жидкости предотвращаются уплотнительным кольцом 14, 15.
Устройство работает следующим образом.
На нижний конец обсадной колонны 1 (см. фиг.1) наворачивают герметизирующую пробку 2, с соединенным к ее металлическому стакану 4 снизу посредством срезных винтов 12 расширяющим конусом 10.
Обсадную колонну 1 спускают в скважину до тех пор, пока герметизирующая пробка 2 не окажется ниже интервала самого нижнего нарушения 16 кондуктора 17 скважины. После чего сверху обсадную колонну 1 крепят на устье 5 скважины.
Затем в обсадную колонну 1 спускают колонну труб 8, с жестко соединенным штоком 9 на конце, снабженным наружной резьбой. Спуск колонны труб 8 в обсадную колонну 1 продолжают до тех пор, пока конец штока 9 не упрется в центральное отверстие 18, расширяющего конуса 10, оснащенное внутренней резьбой, адекватной резьбе, выполненной на конце штока 9.
После этого с устья скважины, посредством механического ротора (на фиг.1 и 2 не показано) вращают колонну труб 8, при этом конец шток 9 своей наружной резьбой вворачивается в центральное отверстие 18 расширяющего конуса 10, оснащенное внутренней резьбой, при этом образуется резьбовое соединение 11, которое фиксирует шток 9, а следовательно, и колонну труб 8 от несанкционированного перемещения вверх.
Затем на устье 5 скважины жестко и концентрично относительно обсадной колонны 1 закрепляют цилиндр 6, при этом предварительно соединяют поршень 7 с колонной труб 8 с учетом того, чтобы поршень 7 находился в цилиндре 6 в нижнем положении (см. фиг.1).
Далее посредством насосного агрегата (на фиг.1 и 2 не показано) создают избыточное давление в подпоршневом пространстве 19 цилиндра 6. Под действием избыточного давления поршень 7 начинает перемещаться вверх, увлекая за собой шток 9, и связанный с ним посредством резьбового соединения 11 расширяющий конус 10, при этом сначала разрушаются срезные винты 12, а затем расширяющий конус 10 начинает
дорнировать и прижимать металлический стакан 4 с упругодеформирующимся корпусом 3 к внутренним стенкам обсадной колонны 1.
Процесс дорнирования продолжается до тех пор, пока расширяющий конус 10 окажется выше герметизирующей пробки 2, о чем свидетельствует резкое снижение давления на манометре насосного агрегата (на фиг.1 и 2 не показано). После этого сбрасывают давление в подпоршневой полости 19 цилиндра 6.
Демонтируют с устья 5 скважины цилиндр 6 с поршнем 7 и извлекают из скважины колонну труб 8 со штоком 9, и связанным с ним посредством резьбового соединения 11 расширяющим конусом 10.
Металлический стакан 4 с упругодеформирующимся корпусом 3 оказываются плотно и герметично прижатым к внутренней стенке обсадной колонны 1.
После этого в скважину спускают эксплуатационную колонну 20 (см. фиг.2) и наворачивают, на находящуюся в скважине эксплуатационную колонну 21, затем в скважину спускают необходимое оборудование и запускают ее в дальнейшую эксплуатацию.
Предлагаемое устройство позволяет повысить качество ремонта обсадной колонны в скважине за счет гидравлической посадки герметизирующей пробки, а также сократить материальные и финансовые затраты на ремонт обсадной колонны за счет сокращения времени ремонта скважины в целом.