Подвеска хвостовика цементируемая
CEMENTED LINER HANGER

Изобретение относится к нефтяной промышленности, предназначено для обустройства скважин.
Подвеска хвостовика цементируемая (ПХЦ) предназначена для проведения спуска, подвески и герметизации хвостовика в скважине с цементированием, проведения технологических операций, связанных с цементированием и последовательным приведением в действие узлов якоря, пакера и последующим разъединением транспортировочной колонны и хвостовика.
Область применения устройства: вертикальные, наклонно направленные (пологие) стволы скважин и стволы с горизонтальным окончанием, в которые спускаются и цементируются хвостовики (потайные обсадные колонны).
Уровень техники.
Известно устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик с воронкой вверху и опрессовочным седлом внизу, колонну труб с ниппелем, выполненным с возможностью герметичного взаимодействия с воронкой хвостовика, разъединитель, соединяющий между собой верхнюю часть хвостовика и нижнюю часть колонны труб, клапанный узел, соединенный с нижней частью хвостовика и состоящий из верхнего и нижнего корпусов, в которых установлены друг над другом два подпружиненных обратных клапана, причём воронка оснащена изнутри кольцевым сужением под ниппель и расположенными выше штифтами, разъединитель выполнен в виде полого корпуса, расположенного на колонне труб выше ниппеля, с одинаковыми наружными пазами под штифты воронки, ниппель выполнен с возможностью расположения ниже кольцевого сужения воронки (RU 2425958 C1, 10.08.2011). Данное устройство имеет сложную конструкцию.
Известно устройство для цементирования хвостовика в скважине, включающее хвостовик с воронкой вверху и опрессовочным седлом внизу, колонну труб с ниппелем, клапанный узел с подпружиненными клапанами, причём в воронке выполнена кольцевая проточка, а разъединитель выполнен в виде полого корпуса, расположенного на колонне труб выше ниппеля, с кольцевым сужением, в котором выполнены радиальные окна, и полой втулкой, вставленной в кольцевое сужение с возможностью ограниченного упором герметичного перемещения вниз и зафиксированной срезным элементом (RU 2431732 C1, 20.10.2011). Данное устройство также имеет сложную конструкцию и не всегда обеспечивает нужную герметичность.
Известна подвеска хвостовика цементируемая, включающая башмак, обратный клапан, стоп-кольцо, продавочную пробку, очистительную пробку, центратор, воронку, разъединитель, причём пробки состоят из манжет, установленных на стержне, центратор включает верхнее и нижнее кольца, пружинные планки (Технологический регламент по креплению скважин «хвостовиком» ø 102 мм с применением установочного инструмента ВМ.УИ-114М.000 и технологического оборудования ТГС-114.102.000 производства СП ЗАО «УДОЛ», Ижевск, 2014).
В качестве ближайшего аналога можно принять устройство по (Технологический регламент по креплению скважин «хвостовиком» ø 102 мм с применением установочного инструмента ВМ.УИ-114М.000 и технологического оборудования ТГС-114.102.000 производства СП ЗАО «УДОЛ», Ижевск, 2014).
Технической проблемой, характерной как для ближайшего аналога, так и для других устройств, является сложность конструкции, что создаёт дополнительные затраты при строительстве скважин, недостаточная герметичность.
Предлагается подвеска хвостовика цементируемая, включающая башмак, обратный клапан, стоп-кольцо, пробку, центратор, воронку, разъединитель. Пробка состоит из манжет, установленных на стержне, центратор включает верхнее и нижнее кольца, пружинные планки. Башмак состоит из стального корпуса и разбуриваемой вставки из полимера, причём в корпусе выполнены промывочные отверстия, в нижней части корпуса скосы, а во вставке установлены обратный клапан и стоп-кольцо. Пробка состоит из манжет, установленных на стержне, причём манжеты разного диаметра, а на нижнем конце стержня установлены наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины. Центратор включает верхнее и нижнее кольца, верхнюю и нижнюю обечайки; воронка имеет внутреннюю резьбу в верхней части.
Техническим результатом является надёжность конструкции, её упрощение, герметичность по всей колонне.
Устройство поясняется фиг., где обозначены:
1 – башмак,
2 – пробка,
3 – центратор,
4 - воронка,
5 – разъединитель.
Подвеска хвостовика включает в себя:
Башмак поз. (фиг.1) состоит из стального корпуса и разбуриваемой вставки из полимера (римамид, полиамид), в которой установлен обратный клапан и «стоп-кольцо». В стальном корпусе выполнены промывочные отверстия, а в нижней части – скосы.
Пробка поз. 2 (фиг.) состоит из резиновых манжет, набранных на алюминиевом стержне и стянутых гайкой. К нижнему концу стержня прикреплён наконечник, уплотнительное кольцо и фиксатор в виде разрезной кольцевой пружины. Пробка необходима для продавливания бурового раствора и создания герметичности в колонне.
Центратор пружинный поз.3 (фиг.) изготавливается из листовой пружинной стали и имеет только два сварных шва – на обечайках. Осевому перемещению центратора по трубе колонны препятствуют верхнее и нижнее кольца.
Воронка поз.4 (фиг.) представляет собой муфту с конусной направляющей поверхностью и левой внутренней резьбой сверху.
Разъединитель поз.5 (фиг.) представляет собой переводник с наружной левой внутренней резьбой сверху.
Работа подвески хвостовика цементируемой.
Оборудование спускают в скважину в составе хвостовика. На верхней части хвостовика, которая останется внутри обсадной колонны, устанавливают воронку. К воронке посредством левой резьбы присоединяют разъединитель с насосно-компрессорной трубой. К разъединителю присоединяют бурильные трубы. Для центрирования хвостовика используется центратор пружинный. Башмак устанавливается на конце подвески. В башмаке установлен обратный клапан и «стоп-кольцо».
После спуска хвостовика производится закачка тампонажного раствора. После этого опускается продавочная пробка. Под давлением продавочной жидкости пробка проходит через колонну бурильных и насосно-компрессорных труб, очищая их внутреннюю поверхность от тампонажного раствора, и уплотняется в башмаке, фиксируясь в «стоп-кольце».
После затвердевания тампонажного раствора путём правого вращения происходит разъединение бурильных труб от подвески.
Уникальность подвески хвостовика, разработанной конструкторским бюро УК ООО «ТМС групп», заключается в следующем:
разработана и применена при изготовлении деталей (собственная технология),
применение при изготовлении полимерного материала (римамид, полиамид),
совмещение обратного клапана и «стоп-кольца» в одном корпусе,
простота и надёжность конструкции позволяет снизить затраты при строительстве скважин,
пробка имеет разные диаметры манжет, что способствует герметичности и очистке по всей колонне,
наличие резьбовых соединений, ограниченного количества конструктивных элементов облегчает монтаж и демонтаж.