УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для проведения водоизоляционных работ в скважине.
3
3
Известен способ проведения водоизоляционных работ на скважине (патент RU №2188929 МПК 7 Е 21 В 33/13 Бюл. №28 от 10.09.2002 г.) и устройство для его осуществления. согласно которого лифтовая колонна труб сообщена с межтрубным пространством, при этом колонну безмуфтовой длинномерной трубы (БДТ) спускают в полость колонны лифтовых труб, а затем в полость БДТ закачивают буферную жидкость, инертную по отношению к водоизолирующему составу в объеме 0,3-0,5 м, закачивают водоизолирующий состав в расчетном объеме и вторую порцию буферной жидкости в объеме 0,2-0,3 м и проводят продавливание водоизолирующего состава и буферной жидкости, причем продавливание ведут двумя независимо работающими насосными агрегатами, которыми закачивают продавочную жидкость в колонну БДТ, колонну лифтовых труб и в эксплуатационную колонну, при этом процесс закачивания продавочной жидкости обоими агрегатами продолжают до полного вытеснения водоизолирующей композиции из колонны БДТ и проникновения водоизолирующей композиции в пласт, после чего прекращают работу второго агрегата, закачивающего продавочную жидкость в кольцевое пространство между лифтовой и эксплуатационной колоннами, соединяют полость лифтовой колонны посредством дроссельного устройства со сливной линией, идущей от скважины, закачивают в колонну БДТ промывочную жидкость в объеме, достаточном для ее очистки от примененных компонентов, герметизируют кольцевую полость эксплуатационной колонны, а затем закрывают сливную линию и оставляют скважину под давлением на время реакции водоизолирующей смеси, при этом производительность первого насосного агрегата, закачивающего продавочную жидкость в колонну БДТ, и производительность второго агрегата, закачивающего продавочную жидкость в колонну лифтовых труб и эксплуатационную колонну, пропорциональна площади поперечного сечения БДТ и сумме площадей поперечного сечения кольцевого канала, образованного наружной поверхностью колонны БДТ и внутренней поверхностью лифтовой колонны, а также поперечного сечения кольцевого канала, образованного наружной поверхностью лифтовой колонны и внутренней поверхностью эксплуатационной колонны, при этом настройку дроссельного устройства производят таким образом, чтобы давление в зоне выполнения водоизоляционных работ при продавке водоизоляционной композиции в пласт и при промывке колонны БДТ было постоянным.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, сложная технология применения, связанная с тем, что продавливание жидкости ведут двумя независимо работающими насосными агрегатами, при этом производительность каждого насосного агрегата требует соблюдения определенных пропорций.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для проведения водоизоляционный работ в скважине (патент RU №2188929 МПК 7 Е 21 В 33/13 Бюл. №28 от 10.09.2002 г.), состоящее из спущенной в скважину колонны лифтовых труб с расположенной внутри нее колонной труб.
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, невозможно использовать колонное пространство скважины в качестве осреднительной емкости при приготовлении водоизоляционного состава;
во-вторых, нестабильная плотность закачиваемого в скважину водоизоляционного состава, поскольку невозможно осуществить циркуляцию водоизоляционного состава через колонну труб в скважине при его приготовлении, что приводит к снижению качества изоляционных работ в скважине и, как следствие, к скорым повторным работам.
в-третьих, невозможна опрессовка колонн труб в скважине непосредственно перед проведением водоизоляционнх работ без спуска дополнительного оборудования (например, пакера) в колонну труб.
Задачей полезной модели является возможность опрессовки колонны труб в скважине без спуска дополнительного оборудования, а также исключение осреднительной емкости из технологического процесса приготовления водоизоляционного состава и повышение качества водоизоляционных работ.
Поставленная техническая задача решается устройством для проведения водоизоляционных работ в скважине, состоящим из спущенной в скважину колонны лифтовых труб с расположенной внутри нее колонной труб.
Новым является то, что колонна лифтовых труб снизу оснащена хвостовиком, а колонна труб снабжена снизу радиальными каналами, ниже которых заглушена, при этом между колонной лифтовых труб и хвостовиком установлен тарельчатый клапан с седлом, которое оборудовано разрушаемым элементом, удерживающим тарельчатый клапан в открытом состоянии, причем нижняя часть колонны труб имеет возможность герметичного перекрытия седла тарельчатого клапана и взаимодействия с разрушаемым элементом, при этом хвостовик снизу оснащен полым концевиком с заглушкой, установленной внутри и выполненной с возможностью ограниченного перемещения вверх при упоре на забой
скважины, причем в концевике выполнены радиальные отверстия, выполненные с возможностью герметичного перекрытия заглушкой при ее перемещении вверх.
На фигуре 1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.
На фигуре 2 изображен вид - А разрушаемого элемента.
Устройство для проведения водоизоляционных работ в скважине состоит из спущенной в скважину 1 (см. фиг.1) колонны лифтовых труб 2 с расположенной внутри нее колонной труб 3. Колонна лифтовых труб 2 снизу посредством муфты 4 оснащена хвостовиком 5. Колонна труб 3 снабжена снизу радиальными каналами 6, ниже которых заглушена посредством заглушки 7.
Между колонной лифтовых труб 2 и хвостовиком 4 установлен тарельчатый клапан 8 с седлом 9, которое оборудовано разрушаемым элементом 10 (см. фиг.2), удерживающим тарельчатый клапан 8 в открытом состоянии. Нижняя часть колонны труб 3 имеет возможность герметичного перекрытия седла 9 тарельчатого клапана 8 и взаимодействия с разрушаемым элементом 10.
Хвостовик 4 снизу оснащен полым концевиком 11 с заглушкой 12, установленной внутри и выполненной с возможностью ограниченного перемещения вверх при упоре на забой 13 скважины 1. В концевике 11 выполнены радиальные отверстия 14, имеющие возможность герметичного перекрытия изнутри заглушкой 12 при ее перемещении вверх.
Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы исключаются уплотнительными элементами 15 и 16.
Устройство для проведения водоизоляционных работ работает следующим образом.
Перед спуском в скважину 1 колонны лифтовых труб 2 (см. фиг.1) производят сборку оборудования спускаемого на конце колонны лифтовых труб 2. С этой целью сначала собирают трубы хвостовика 5, спуская их в скважину 1, причем самую нижнюю трубу хвостовика 4 оснащают полым концевиком 11, с установленной внутри нее заглушкой 12. В процессе спуска хвостовика 5 в скважину 1 радиальные отверстия 14 концевика 11 открыты, благодаря фиксации заглушки 12 в концевике 11 с помощью стопорного кольца 17, не позволяющего заглушке 12 перекрывать радиальные отверстия 14 концевика 11 до взаимодействия заглушки 12 с забоем 13 скважины 1.
После спуска хвостовика 5 в скважину 1 на расчетную глубину, собранную компоновку труб хвостовика 5 наворачивают на нижний конец муфты 4, затем внутрь муфты 4 герметично устанавливают седло 9, с прикрепленным к нему снизу тарельчатым клапаном 8 и разрушаемым элементом 10. После этого собранное оборудование посредством муфты 4, наворачивают на нижний конец колонны лифтовых труб 2.
Далее в скважину 1 сначала спускают колонну лифтовых труб 2, оснащенную на
конце выше описанным оборудованием. В процессе спуска колонны лифтовых труб 2 в скважину 1 находящаяся в ней жидкость свободно перетекает снизу вверх внутрь колонны лифтовых труб 2 благодаря разрушаемому элементу 10, удерживающему тарельчатый клапан 9 в открытом состоянии.
Спуск колонны лифтовых труб 2 в скважину 1 продолжают до тех пор, пока заглушка 12 не упрется на забой 13, о чем свидетельствует потеря веса колонны лифтовых труб 2 на индикаторе веса (на фиг.1 и 2 не показано), установленного на устье скважины 1, при этом заглушка 13 сжав стопорное кольцо 17 перемещается вверх герметично изнутри посредством уплотнительного элемента 15, перекрыв радиальные отверстия 14 концевика 11.
После этого доливают колонну лифтовых труб 2 технологической жидкостью и обвязывают ее с насосным агрегатом (на фиг.1 и 2 не показано). После чего производят опрессовку колонны лифтовых труб 2. Убедившись в герметичности колонны лифтовых труб 2 отсоединяют насосный агрегат, а колонну труб 2 приподнимают вверх до тех пор, пока нижняя кромка хвостовика 5 не расположится напротив перфорационных отверстий 18, выполненных в обсадной колонне скважины 1 напротив изолируемого водоносного пласта 19. После чего крепят верхний конец колонны лифтовых труб 2 на устье скважины 1. Затем в колонну лифтовых труб 2 спускают колонну труб 3, снабженную на конце заглушкой 7, которая после входа в седло 9 муфты 4 колонны лифтовых туб 2 своим нижним торцом разрушает разрушаемый элемент 10 (см. фиг.1 и 2), который падает на забой 13 скважины 1. Разгрузку колонны труб 3 на седло 9 продолжают, причем колонна труб 3 заглушкой 7 герметично посредством уплотнительного элемента 16 садится на седло 9. Далее начинают приготовление водоизоляционного состава.
Для этого закачкой жидкости в колонну труб 3 через радиальные каналы 6 колонны труб 3 и далее вверх по межколонному пространству 20, а затем вновь в колонну труб 3 - круговой циркуляцией приготавливают водоизоляционный состав (межколонное пространство 20 скважины 1 между колонной лифтовых труб 2 и колонной труб 3 используется в качестве осреднительной емкости). Таким образом, круговую циркуляцию водоизоляционного состава продолжают до стабилизации его плотности.
После приготовления водоизоляционного состава колонну труб 3 приподнимают вверх до тех пор, пока нижняя кромка заглушки 7 не окажется выше седла 10 на 0,3-0,5 метра, при этом тарельчатый клапан 8 закрывается. Герметизируют на устье скважины пространство между лифтовой колонной труб 2 и колонной труб 3.
Далее в межколонное пространство 20 с устья скважины 1 закачивают расчетный объем продавочной жидкости, оставив примерно 100 литров водоизоляционного состава
в межколонном пространстве 20 с учетом того, чтобы после продавки верхний уровень водоизоляционного состава был выше радиальных каналов 6 колонны труб 3 с целью исключения смешивания продавочной жидкости с водоизоляционным составом, находящимся внутри колонны труб 3.
Производят продавку водоизоляционного состава из межколонного пространства 20 сквозь седло 9 и открывшийся под давлением продавки тарельчатый клапан 8 через внутреннее пространство хвостовика 5 в концевик 11. Под давлением продавки заглушка 12 перемещается внутри концевика 11 вниз и фиксируется стопорным кольцом 17 в нижнем положении (см. фиг.1), при этом открываются радиальные отверстия 14 концевика 11 через которые водоизоляционный состав продавливается сквозь перфорационные отверстия 18 в изолируемый водоносный пласт 19.
Далее герметизируют на устье скважины межколонное пространство 20 и закачивают в колонну труб 3 расчетный объем продавочной жидкости и производят продавку водоизоляционного состава из колонны труб 3 через радиальные каналы 6 колонны труб 3 и далее через межколонное пространство 20 через седло 9 и тарельчатый клапан 8 по внутренним пространствам хвостовика 5 и концевика 11, через открытые радиальные отверстия 14 концевика 11 сквозь перфорационные отверстия 18 в изолируемый водоносный пласт 19. Продавку водоизоляционного состава в изолируемый пласт 19 производят до появления продавочной жидкости из радиальных отверстий 14 концевика 11, что определяется по расходу закачиваемой продавочной жидкости.
После этого, не сбрасывая давления, приподнимают колонну труб 3 вверх на максимально возможную длину (длину одной трубы), при этом радиальные отверстия 14 концевика 11 поднимаются выше перфорационных отверстий 18.
Скважину 1 оставляют на затвердевание водоизоляционного состава в изолируемом пласте 19. После затвердевания водоизоляционного состава в изолируемом пласте 19 из скважины 1 извлекают колонну труб 3 с заглушкой 7, при этом тарельчатый клапан 8 закрывается и исключает попадание водоизоляционного состава обратно в колонну лифтовых труб 2. Затем из скважины 1 извлекают колонну лифтовых труб 2 с оборудованием на конце.
Предлагаемое устройство позволяет опрессовать колонны труб и исключить использование осреднительной емкости, в связи с чем упрощается технология приготовления водоизоляционного состава, а продавка водоизоляционного состава в изолируемый водоносный пласт осуществляется после стабилизации плотности водоизоляционного состава, что позволяет повысить качество изоляционных работ и исключить вероятность повторных работ.