Метод за монтиране на циментов мост в кладенец
Собственици на патент RU 2435937:
Изобретението се отнася до нефтената промишленост, по-специално до методи за монтиране на циментови мостове в кладенец. При прилагането на метода обувката се спуска в кладенеца върху низ от тръби (тръби) до долната граница на циментовия мост. Освен това, преди спускане в кладенеца между тръбната колона и обувката е монтирана разклонителна тръба с радиални отвори, над която разклонителната тръба е снабдена с пръстеновиден жлеб с пръстеновидно стесняване, а отдолу - седло за кацане с по-малък вътрешен диаметър от вътрешния диаметър на пръстеновидното стесняване. Между циментовата суспензия и изместващия флуид е монтирана изместваща тапа с фиксираща глава, която се фиксира в пръстеновидния жлеб на пръстеновидното стеснение след изпомпване на циментовата суспензия в пръстеновидното пространство. След това разклонителната тръба се повдига върху тръбната колона до горната граница на циментовия мост и се създава свръхналягане, достатъчно за изтласкване на запушалката през пръстеновидното стесняване и фиксирането й в седалката с отвора на радиалните канали на разклонителната тръба, през който се измива излишната циментова суспензия. Разреждането на циментовата суспензия е изключено поради херметичното припокриване на тръбното пространство в тръбната колона, когато разклонителната тръба е повдигната до горната граница на циментовия мост. 2 болен.
Изобретението се отнася до нефтената промишленост, по-специално до методи за монтиране на циментови мостове в кладенец.
Недостатъците на известния метод са високата плътност на буферната течност 1300-1600 kg/m 3, което ще изисква използването на специални скъпи неорганични соли (калциев бромид и др.), сложността на оборудването, използвано за прилагане на метода, и произтичащата от това висока цена и ниска надеждност на метода, тъй като устройството неосигурен е метод за двустранно фиксиране на двете тапи, както и използването на течности с висока плътност, към които се налагат определени изисквания и малка разлика в специфичното тегло. В момента, когато часовникът за ремонт отваря устието на кладенеца, монтира хидравличен ротор за повдигане на тръбата, мостът се движи свободно (системата се стреми към равновесие), в резултат на което течността се смесва с циментовата каша, когато колоната за изливане се повдигне до горната граница на циментовия мост по цялата му височина, всичко това води до увеличаване на съотношението вода-цимент и промяна на основните параметри на циментовата каша. В резултат на това втвърденият циментов камък има ниска якост.
Най-близкото техническо решение до предложеното е метод за инсталиране на циментов мост в кладенец (V.A. Blazhevich et al. Наръчник на майстор за ремонт на кладенец. M: NEDRA, 1985, стр. 165), включващ спускане на обувката върху тръбната колона до долната граница на циментовия мост, изпомпване на циментова суспензия през тръбната колона и принуждаването й с изместваща течност, повдигане на обувката с тръбата низ към горната граница на циментовия мост.
Недостатъкът на известния метод е, че за реализацията на този метод има определени изисквания както към сондажа, така и към изместващата течност, както и към циментовата суспензия и малка разлика в специфичното тегло. В момента, когато часовникът за ремонт отваря устието на кладенеца, монтира хидравличен ротор за повдигане на тръбите, мостът се движи свободно (системата има тенденция да балансира), тъй като устройството не осигурява начин да блокира пространството на тръбата и когато тръбите се повдигнат до горната граница на циментовия мост, циментовата каша се разрежда както с изместване, така и с кладенец по цялата му височина, всичко това води додо повишаване на водоциментовото съотношение и влошаване на основните параметри на циментовия разтвор. Така известният метод има ниска ефективност, свързана с ниската якост на циментовия камък.
Техническата цел на изобретението е да се повиши ефективността на инсталиране на циментов мост в кладенец чрез елиминиране на разреждането на циментовата суспензия поради херметичното припокриване на тръбното пространство в тръбната колона, когато разклонителната тръба се повдигне до горната граница на циментовия мост.
Проблемът се решава чрез метода за инсталиране на циментов мост в кладенец, който включва спускане на обувка в кладенеца върху тръбна колона (тръба) до долната граница на циментовия мост, изпомпване на циментова суспензия през тръбната колона и принуждаването й с изместваща течност, повдигане на обувката с тръбната колона до горната граница на циментовия мост, промиване на излишната циментова суспензия и повдигане на обувката на безопасно разстояние от горната граница на циментовия мост.
Новото е, че преди спускане в кладенеца между тръбната колона и обувката се монтира разклонителна тръба с радиални канали, над която разклонителната тръба е снабдена с пръстеновиден жлеб с пръстеновидно стеснение, а отдолу - площадка за кацане с по-малък вътрешен диаметър от вътрешния диаметър на пръстеновидното стеснение и между циментовата суспензия и изцеждащата течност е монтирана изместваща тапа с фиксираща глава, която е фиксирана в пръстеновидния жлеб на пръстеновидното стесняване след изпомпване на циментовата суспензия в пръстеновидното пространство и повдигане на разклонителната тръба на тръбния низ до горната граница на циментовия мост, след това се създава свръхналягане в тръбния низ, достатъчен за изтласкване на запушалката за изместване през пръстеновидното стесняване и фиксирането му в седлото с отвора на радиалните канали на разклонителната тръба, през които се измива излишният циментрешение.
Същността на изобретението се състои в запазването на основните параметри на циментовата суспензия чрез елиминиране на разреждането на циментовата суспензия поради херметичното припокриване на тръбното пространство в тръбната колона, когато разклонителната тръба е повдигната до горната граница на циментовия мост.
Фигури 1 и 2 показват последователността на изпълнение на метода. Преди спускане в кладенеца 1 (фигура 1) между тръбната колона 2 и обувката 3 е монтирана тръба 4 с радиални канали 5, над която тръбата 4 е снабдена с пръстеновиден жлеб 6 с пръстеновидно стеснение 7, а отдолу - седло за кацане 8 с по-малък вътрешен диаметър от вътрешния диаметър на пръстеновидното стеснение 7. След това тръбата 4 и обувката 3 се спускат върху тръбната колона 2 до долната граница 9 на циментовия мост 10. Устието на кладенеца е оборудвано с уплътняващо устройство, което позволява спускането и повдигането на тръбната тръба (не е показано на фигури 1 и 2). Циментовата суспензия се изпомпва в тръбата 2, монтира се изместваща запушалка 11 със заключваща глава 12, последвана от изместваща запушалка 11 с фиксираща глава 12 към пръстеновидно стесняване 7, докато фиксиращата глава 12 блокира пръстеновидното стесняване 7, както се вижда от увеличаване на налягането на изпомпване с 1,0-2,0 MPa от първоначалното. Фактът на повишаване на налягането показва, че цялата циментова суспензия е отишла в пръстена, а изместващият флуид е останал в тръбата. Налягането продължава да се повишава и под въздействието на свръхналягане от 4-5 MPa, заключващата глава 12 на притискащата тапа 11 преминава през пръстеновидното стесняване 7, запечатвайки тръбното пространство от пръстена. Изпомпването на изместващата течност е спряно, докато заключващата глава 12 е фиксирана в пръстеновидния жлеб 6 на пръстеновидното стесняване 7, уплътнявайки пръстена от тръбата, плътносткоето се проверява чрез намаляване на налягането до хидростатично и липса на преливане на изместващия флуид повече от компресионния обем на тръбната колона. Едва след това разклонителната тръба 4 се повдига върху тръбната колона 2 до горната граница 13 (фигура 2) на циментовия мост 10, поради херметичното припокриване на тръбното пространство в тръбната колона, циментовата суспензия не се разрежда с флуид в сондажа. След това налягането на изпомпване отново се повишава до 7 MPa или повече, което води до изместване на притискащата тапа 11 (фиг. 2) през пръстеновидното стесняване 7, фиксирането му в седалката 8 се придружава от отваряне на радиалните канали 5 на тръбата 4, през които се измива излишната циментова суспензия.
Пример за приложение
Нефтодобивен кладенец с текуща дънна дупка 1700 m е обсаден с производствена колона с номинален диаметър 146 mm, която е перфорирана в интервала 1580-1595 m. Кладенецът е убит. Преди спускане в кладенеца 1 (фигура 1) между тръбната колона 2 и обувката 3 е монтирана тръба 4 с радиални канали 5, над която тръбата 4 е снабдена с пръстеновиден жлеб 6 с пръстеновидно стесняване 7, вътрешният диаметър на пръстеновидния жлеб е 62 mm, а вътрешният диаметър на седлото за кацане 8 е 20 mm. След това тръбата 4 и обувката 3 се спускат в кладенеца на тръбната колона 2 до долната граница 9 на циментовия мост 10. В същото време главата на кладенеца е оборудвана с уплътнително устройство PV4-C (разработено от SevKavNIPIgaz), което позволява спускането и повдигането на тръбата (не е показано на фигури 1 и 2). След това 1,0 m 3 циментова суспензия се изпомпва в тръбата, притискаща запушалка 11 с фиксираща глава 12, външният диаметър на фиксиращата глава е 58 mm, последвано от изпомпване на изцеждащата течност, за да доведе притискащата запушалка 11 с фиксиращата глава 12 до пръстеновидното стесняване 7, вътрешния диаметър на пръстеновиднатастеснение от 55 mm, докато фиксиращата глава 12 припокрива пръстеновидното стеснение 7, както се вижда от повишаването на налягането на впръскване с 1,0-2,0 MPa от първоначалното. Фактът на повишаване на налягането показва, че цялата циментова суспензия е отишла в пръстена, а изместващият флуид е останал в тръбата. В същото време налягането продължава да се повишава и под въздействието на свръхналягане от 4,0-5,0 МРа, фиксиращата глава 12 преминава през пръстеновидното стесняване 7, запечатвайки пространството на тръбата от пръстена. Освен това изпомпването на изместващата течност е спряно, докато фиксиращата глава 12 е фиксирана в пръстеновидния жлеб 6 на пръстеновидното стесняване 7, запечатвайки пръстена от тръбата, чиято херметичност е проверена чрез намаляване на налягането до хидростатично и липсата на преливане от тръбата 2 на изместващата течност повече от обема на компресия. Едва след това повдигна разклонителната тръба 4 с херметично затворено тръбно пространство в тръбната колона 2 до горната граница 13 (фигура 2) на циментовия мост, т.е. до дълбочина 1400 m, поради което не настъпва разреждане на циментовата суспензия с течността на кладенеца. Налягането на изпомпване отново се повишава до 7 MPa или повече, което води до изместване на запушалката за изстискване 11 през пръстеновидното стесняване 7, фиксирането му в седалката 8 е придружено от отваряне на радиалните канали 5 на разклонителната тръба 4. Изпомпването на изместващата течност е спряно и излишната циментова суспензия се измива през радиалните канали 5 до чиста вода. Повдигнахме разклонителната тръба 4 на тръбната колона 2 на безопасно разстояние, т.е. до дълбочина 1200 м с допълване на сондажа. Кладенецът беше затворен, докато циментовата каша се втвърди. При тестване на херметичност при налягане 15,0 MPa и при понижаване на нивото чрез тампон, производствената струна показа пълна херметичност.
По този начин,основните параметри на циментовата суспензия се запазват чрез елиминиране на разреждането на циментовата суспензия поради херметичното припокриване на тръбното пространство в тръбната колона, когато разклонителната тръба се повдигне до горната граница на циментовия мост.
Метод за монтиране на циментов мост в кладенец, включващ спускане на обувка върху тръбен низ (тръбен низ) в кладенеца до долната граница на циментовия мост, изпомпване на циментова суспензия през тръбния низ и притискането му с изместваща течност, повдигане на обувката с тръбния низ до горната граница на циментовия мост, промиване на излишната циментова суспензия и повдигане на обувката на безопасно разстояние от горната част граница на циментовия мост, характеризираща се с това, че преди спускане в кладенеца между тръбната колона и обувката е монтирана разклонителна тръба с радиални отвори, над която разклонителната тръба е снабдена с пръстеновиден жлеб с пръстеновидно стеснение, а отдолу - седло за сядане с по-малък вътрешен диаметър от вътрешния диаметър на пръстеновидното стеснение, а между циментовата суспензия и изместващата течност е изместваща запушалка с фиксираща глава монтиран, който е фиксиран в пръстеновидния жлеб на пръстеновидното стесняване, след като циментовата суспензия се изпомпва в пръстеновидното пространство, и повдигнете разклонителната тръба на тръбната колона до горната граница на циментовия мост, след което се създава прекомерно налягане в тръбната колона, достатъчно, за да прокара запушалката през пръстеновидното стесняване и да я фиксира в седлото с отвора на радиалните канали на разклонителната тръба, през която се измива излишната циментова суспензия излязъл.