УСТЬЕВОЙ САЛЬНИК ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предложение относится к оборудованию для герметизации устья скважины при проведении ремонтных работ и может быть использовано при цементировании дополнительных обсадных колонн скважин.
Известен «Устьевой герметизатор» (Патент RU №2217574, МПК 7 Е 21 В 33/03, опубл. БИ №33 от 27.11.2003 г.), содержащий корпус, металлический каркас, связанный с уплотнителем, поджимаемым сверху крышкой и опирающимся на кольцевой выступ в осевом канале корпуса, при этом уплотнитель выполнен в виде верхнего и нижнего кольцевых воротников, металлический каркас выполнен в виде разрезного кольца, установленного в средней части уплотнителя между верхним и нижним кольцевыми воротниками, причем в крышке, кольцевых воротниках, разрезном кольце и кольцевом выступе корпуса выполнены отверстии, в которые пропущены шпильки с кольцевыми головками в средней части, входящими в ответные расточки отверстий, выполненных в разрезном кольце, а уплотнитель в нижней части содержит ласт, охватывающий выступ корпуса, и втулку.
Недостатками этого устьевого герметизатора являются:
- сложность изготовления и сборки, поскольку требуется определенная подгонка и совмещение ответных узлов и деталей;
- уплотнитель имеет сложную фигурную форму и для его изготовления требуется специальная пресс-формы достаточно сложной конструкции.
Наиболее близко по технической сущности и достигаемому результату «Устройство для цементирования дополнительной обсадной колонны» (Патент RU №2214503, МПК 7 Е 21 В 33/14, опубл. БИ №29 от 20.10.2003 г.), снабженного устройством для герметизации устья скважины, состоящим из опорного полого переводника с внутренней цилиндрической выборкой, в которую установлены, поджатые сверху регулировочным винтом, верхние и нижние шайбы с установленной между ними манжетой, и боковой фланец с задвижкой.
Недостатками данной конструкции устройства являются:
во-первых, после цементирования и последующего ожидания затвердевания цемента невозможно отвернуть опорный полый переводник от дополнительной обсадной колонны не приподняв его, а поскольку опорный полый переводник несет на себе вес
труб дополнительной обсадной колонны, то приподняв его нарушается качество сцепления цемента между дополнительной обсадной и эксплуатационной колоннами, что резко снижает качество ремонтных работ;
во-вторых, при большом давлении, которое еще и повышается в процессе продавки цементного раствора, устройство теряет герметичность, поскольку регулировочный винт не может достаточно плотно и равномерно сжать внутреннюю поверхность манжеты к наружной поверхности колонны НКТ, в результате имеем не продавленный цементный раствор, который необходимо будет вовремя вымыть из колонны.
Указанная техническая задача решается предлагаемым устьевым сальником для цементирования дополнительных обсадных колонн, содержащим опорный полый переводник с внутренней цилиндрической выборкой, в которую установлены, поджатые сверху регулировочным винтом, верхние и нижние шайбы с установленной между ними манжетой.
Новым является то, что опорный полый переводник дополнительно оборудован устьевым фланцем с регулятором зазора между устьевым и опорным фланцами, при этом манжета и контактирующие с ней верхняя и нижняя шайбы, снабжены взаимообращенными конусными поверхностями.
Технической задачей полезной модели является повышение качества ремонтных работ и обеспечение необходимой герметичности при высоком давлении в колонне.
На чертеже изображен устьевой сальник для цементирования дополнительной обсадной колонны.
Устьевой сальник для цементирования дополнительной обсадной колонны (см. чертеж) состоит из опорного полого переводника 1, соединенного с дополнительной колонной 2 посредством муфты 3. В опорном полом переводнике 1, выполнена внутренняя цилиндрической выборка 4, в которую установлены, поджатые сверху регулировочным винтом 5, верхние 6 и нижние 7 шайбы с установленной между ними манжетой 8. Манжета 8 и контактирующие с ней верхняя 6 и нижняя 7 шайбы, снабжены соответственно взаимообращенными конусными поверхностями 9 и 10. Опорный полый переводник 1 дополнительно оборудован устьевым фланцем 11 с регулятором зазора 12 между ним и опорным фланцем 13. Опорный фланец 13 имеет задвижку 14.
Устьевой сальник для цементирования дополнительной обсадной колонны работает следующим образом.
Трубы дополнительной обсадной колонны 2 (см. черт.) заводят в опорный фланец 13, соединяют друг с другом и спускают в скважину на расчетную глубину (на черт. не показано).
На верхний конец дополнительной колонны 2 посредством муфты 3 наворачивают опорный полый переводник 1, жесткосоединенный с устьевым фланцем 11, имеющим регулятор зазора 12 и устанавливают их на опорный фланец 11. После чего в опорный полый переводник 1 заводят трубы колонны НКТ 15, соединяют друг с другом и спускают в скважину во внутрь дополнительной обсадной колонны 2 до требуемого интервала, при этом на последнюю трубу колонны НКТ 15, снизу в указанной последовательно устанавливают регулировочный винт 5, верхнюю шайбу 6, манжету 8, нижнюю шайбу 7. Далее эту последнюю трубу колонны НКТ 15 соединяют с колонной НКТ 15 и доспус-кают в дополнительную обсадную колонну 2, при этом детали 5, 6, 7 и 8, оказываются во внутренней цилиндрической выборке 4 опорного полого переводника 1. Далее в колонну НКТ 15, используемую как заливочные трубы, закачивают расчетное количество цементного раствора (на черт. не показано). После чего открывают задвижку 14 опорного фланца 11 и затягивают регулировочный винт 5, при этом манжета 8 сжимается и герметично прижимается к наружной поверхности колонны НКТ 15. Далее закачивают в скважину по колонне НКТ 15 продавочную жидкость, а затем производят продавку цементного раствора в межколонное пространство между дополнительной обсадной колонной 2 и эксплуатационной колонной (на черт. не показано).
По окончанию продавки цементного раствора (на черт. не показано) отворачивают регулировочный винт 5 с опорного полого переводника 1 и производят промывку дополнительной обсадной колонны 2. После чего колонну НКТ 15, а следовательно, и детали 5, 6, 7, 8 извлекают из дополнительной обсадной колонны 2, которую оставляют на ожидание затвердевание цемента.
Регулятор зазора 12 устьевого фланца 11 имеет определенную длину L - расстояние до опорного фланца, которое позволяет свободно снять устьевой сальник с опорного фланца 13 эксплуатационной колонны (на черт. не показано), путем отворота опорного полого переводника 1 с муфты 3 дополнительной обсадной колонны 2.
Предлагаемый устьевой сальник для цементирования дополнительных обсадных колонн позволяет повысить качество ремонтных работ поскольку при работе с ним не нарушается качество сцепления цемента с дополнительной обсадной и эксплуатационной колоннами, а необходимая герметичность устьевого сальника при высоком давлении в колонне достигается за счет равномерного и плотного контакта манжеты с колонной НКТ, что в конечном счете позволит сократить сроки ремонта, а значит снизить материальные и финансовые затраты.