способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине

Формула изобретения

Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине, включающий спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске, выполненной с ребрами для заклинивания в заданном по кавернометрии участке скважины, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования и ожидание твердения цемента, отличающийся тем, что подвеску, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, располагают на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески размещают башмак из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески до прижатия ее ребер к стенке скважины перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом, при этом диаметр трубы и количество гофр подвески выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы, достаточные для прокачивания цемента, а внутри - канал, достаточный для прохода скважинного оборудования.

Описание изобретения к патенту

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам подвешивания обсадных колонн при креплении нефтяных и газовых скважин, как вертикальных, так и наклонных.

Известен способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ № 1813171, МПК E21B 43/10, бюл. № 16 от 30.04.93), включающий спуск хвостовика в скважину, установку его верхней части в нижнем конце предыдущей обсадной колонны и промывку скважины, причем с целью повышения эффективности способа за счет упрощения технологии, снижения материальных затрат и ускорения процесса строительства скважины перед спуском хвостовика в скважину по меньшей мере одну из его труб в верхней части обсадной колонны профилируют с образованием на ней по меньшей мере двух диаметрально противоположных продольных гофр и цилиндрических концов с присоединительными резьбами, а после спуска хвостовика и промывки скважины создают избыточное давление в полости хвостовика и выправляют спрофилированную трубу до полного прижатия ее стенок к стенкам нижнего конца предыдущей обсадной колонны.

Недостатки способа заключаются:

- в сложности обеспечения герметичности разобщения заколонного пространства хвостовика;

- в материальных и временных затратах на фрезерование нижней части предыдущей обсадной колонны и развальцовывание профильной трубы;

- в сложности технологии цементирования хвостовика;

- в невозможности повторного развальцовывания профильной трубы после цементирования, так как зазоры, остающиеся между профильной трубой и стенками обсадной колонны (скважины), заполнены затвердевшим цементным раствором.

Наиболее близким по сущности является способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ № 2167273, МПК E21B 43/10, бюл. № 14 от 20.05.2001), включающий спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске в скважине, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования перед ожиданием твердения цемента, причем перед спуском хвостовика с подвеской в скважину прорезают окно в обсадной колонне с последующим бурением бокового ствола, в который спускают хвостовик с подвеской, выполненной в виде центратора расчетного диаметра со скошенными ребрами для заклинивания в заданном по данным кавернометрии участке бокового ствола скважины, причем подвеску размещают ниже прорезанного окна в боковом стволе скважины.

Недостатки способа заключаются:

- в невозможности заклинивания подвески при большем диаметре бокового ствола, чем расчетный;

- при меньшем диаметре бокового ствола скважины, чем расчетный возможно недохождение хвостовика до заданного интервала установки;

- в ненадежной фиксации подвески, так как для срабатывания отсоединительного устройства необходимо приподнимать бурильные трубы, при этом не происходит заклинивания подвески.

Технической задачей предложения является создание способа, обеспечивающего:

- надежную установку хвостовика любой длины;

- герметичное разобщение заколонного пространства хвостовика.

Техническая задача решается описываемым способом установки хвостовика обсадной колонны в скважине, включающим спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске, выполненной с ребрами для заклинивания в заданном по кавернометрии участке скважины, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования и ожидание твердения цемента.

Новым является то, что подвеску, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, располагают на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески размещают башмак из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески до прижатия ее ребер к стенке скважины перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом, при этом диаметр трубы и количество гофр подвески выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы, достаточные для прокачивания цемента, а внутри - канал, достаточный для прохода скважинного оборудования.

На фиг.1 изображена схема хвостовика обсадной колонны перед установкой.

На фиг.2 изображена схема хвостовика обсадной колонны после установки.

Хвостовик обсадной колонны 1 (см. фиг.1) содержит подвеску 2, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, расположенную на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески 2 размещают башмак 3 из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием 4, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески 2 до прижатия ее ребер 5 к стенке скважины 6 перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Хвостовик 1 спускается на бурильных трубах 7 в заданный интервал установки, затем в него подается промывочная жидкость с определенным расходом. При прохождении промывочной жидкости через отверстие 4 башмака 3 создается перепад давления между внутритрубным и затрубным пространствами хвостовика, что приводит к расширению гофрированной подвески 2 до прижатия ее ребер 5 к стенкам скважины 6. Затем в заколонное пространство хвостовика через бурильные трубы 7 и отверстие 4 подается цементный раствор. Благодаря тому что диаметр трубы и количество гофр 8 (см. фиг.2) подвески 2 выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы 9, подъем цемента осуществляется через эти достаточные для прокачивания цемента каналы 9 и производится отворот бурильных труб 7 от хвостовика 6, нижняя часть которого удерживается в неподвижном состоянии за счет сил трения ребер 5 подвески 2 о стенки скважины. После чего промывкой вымываются остатки цементного раствора выше верхней трубы хвостовика и бурильные трубы поднимаются из скважины. Благодаря диаметру трубы и выбранному количеству гофр 8 подвески 2 обеспечивается внутренний канал 10, достаточный для прохода скважинного оборудования.

Преимущество предлагаемого способа заключается в надежной установке хвостовика обсадной колонны любой длины при диаметре скважины, отличающемся от расчетного, и герметичном разобщении заколонного пространства.