Metodă de instalare a unui pod de ciment într-un puț
Deținătorii brevetului RU 2435937:
Invenţia se referă la industria petrolului, în special la metode de instalare a podurilor de ciment într-un puţ. La implementarea metodei, un pantof este coborât în puț pe un șir de tuburi (tuburi) până la limita inferioară a podului de ciment. Mai mult decât atât, înainte de a coborî în puțul dintre șirul de tuburi și pantof, este instalată o țeavă de ramificație cu găuri radiale, deasupra căreia țeava de ramificație este echipată cu o canelură inelară cu o îngustare inelară, iar dedesubt - o șa de aterizare cu un diametru interior mai mic decât diametrul interior al îngustarii inelare. Între pasta de ciment și fluidul de deplasare, este instalat un dop de deplasare cu un cap de fixare, care este fixat în canelura inelară a îngustarii inelare după ce pasta de ciment este pompată în interiorul inelar. După aceea, conducta de ramificație este ridicată pe șirul de țevi până la limita superioară a podului de ciment și se creează o presiune în exces, suficientă pentru a împinge dopul prin constricția inelară și a-l fixa în locașul cu deschiderea canalelor radiale ale țevii de ramificație, prin care excesul de nămol de ciment este spălat. Diluarea suspensiei de ciment este exclusă din cauza suprapunerii ermetice a spațiului conductei din șirul de tuburi atunci când conducta de ramificație este ridicată până la limita superioară a podului de ciment. 2 bolnavi.
Invenţia se referă la industria petrolului, în special la metode de instalare a podurilor de ciment într-un puţ.
Dezavantajele metodei cunoscute sunt densitatea mare a lichidului tampon 1300-1600 kg/m 3 , care va necesita utilizarea de săruri anorganice costisitoare speciale (bromură de calciu etc.), complexitatea echipamentului utilizat pentru implementarea metodei și costul ridicat și fiabilitatea scăzută a metodei care rezultă, deoarece dispozitivul nueste prevăzută o metodă de fixare pe două fețe a ambelor dopuri, precum și utilizarea lichidelor de înaltă densitate, cărora li se impun anumite cerințe și o ușoară diferență de greutate specifică. În momentul în care ceasul de prelucrare deschide capul sondei, instalează un rotor hidraulic pentru a ridica tubulatura, podul se mișcă liber (sistemul tinde să se echilibreze), drept urmare lichidul se amestecă cu șlamul de ciment atunci când șirul de turnare este ridicat la limita superioară a podului de ciment de-a lungul întregii sale înălțimi, toate acestea duc la o creștere a raportului de apă a cimentului la o creștere a parametrului de ciment. . Ca rezultat, piatra de ciment întărită are o rezistență scăzută.
Cea mai apropiată soluție tehnică de cea propusă este o metodă de instalare a unui pod de ciment într-o sondă (V.A. Blazhevich și colab. Manualul unui maestru de reparație a sondei. M: NEDRA, 1985, p. 165), inclusiv coborârea pantofului pe șirul de tuburi până la limita inferioară a podului de ciment, pomparea prin ciment a tuburilor și plasarea fluidului de ciment cu tuburi de ciment pentru dizolvarea acesteia. pantof cu șirul de tuburi până la limita superioară a podului de ciment.
Dezavantajul metodei cunoscute este că pentru implementarea acestei metode există anumite cerințe atât pentru gaura de foraj, cât și pentru fluidul de deplasare, precum și pentru suspensia de ciment și o ușoară diferență de greutate specifică. În momentul în care ceasul de lucru deschide capul sondei, instalează un rotor hidraulic pentru a ridica tubulatura, podul se mișcă liber (sistemul tinde să se echilibreze), deoarece dispozitivul nu oferă o modalitate de a bloca spațiul conductei și când tubulatura este ridicată până la limita superioară a podului de ciment, șlamul de ciment este diluat de-a lungul întregii înălțimi a puțului, iar ambele fluide se deplasează către toată înălțimea sa.la o creștere a raportului apă-ciment și o deteriorare a parametrilor principali ai șlamului de ciment. Astfel, metoda cunoscută are o eficiență scăzută asociată cu rezistența scăzută a pietrei de ciment.
Obiectivul tehnic al invenției este de a crește eficiența instalării unei punți de ciment într-o sondă prin eliminarea diluției suspensiei de ciment din cauza suprapunerii ermetice a spațiului de tuburi din șirul de tuburi atunci când conducta de ramificație este ridicată la limita superioară a podului de ciment.
Problema este rezolvată prin metoda de instalare a unui pod de ciment într-un puț, care include coborârea unui pantof în puț pe un șir de țevi (tub) până la limita inferioară a podului de ciment, pomparea nămolului de ciment prin șirul de țevi și forțarea acestuia cu fluid de deplasare, ridicarea pantofului cu șnurul de ciment și legarea excesului de sârmă de ciment de ciment. ing pantoful la o distanță sigură de limita superioară a podului de ciment.
Ceea ce este nou este că, înainte de a intra în puțul dintre șirul de tuburi și pantof, este instalată o țeavă de ramificație cu canale radiale, deasupra căreia țeava de ramificație este echipată cu o canelură inelară cu o îngustare inelară, iar dedesubt - o șa de aterizare cu un diametru interior mai mic decât diametrul interior al îngustarii inelare și un dop de deplasare este instalat între capul de fixare și fluidul de fixare, care este fixat într-un fluid de fixare. canalul inelar al îngustarii inelare după pomparea suspensiei de ciment în inel și ridicarea țevii de ramificație pe șirul de țevi până la limita superioară a podului de ciment, apoi se creează o presiune în exces în șirul de țevi suficient pentru a împinge dopul de deplasare prin îngustarea inelară și a-l fixa în locașul cu deschiderea ramului de ciment prin canalul în care este spălat excesul ramului de ciment.soluţie.
Esența invenției constă în păstrarea parametrilor principali ai nămolului de ciment prin eliminarea diluării nămolului de ciment datorită suprapunerii ermetice a spațiului țevii din șirul de țevi atunci când țeava de ramificație este ridicată la limita superioară a țevii. pod de ciment.
Figurile 1 și 2 arată succesiunea implementării metodei. Înainte de a coborî în puțul 1 (figura 1) între șirul de tubulaturi 2 și pantoful 3, este instalată o conductă 4 cu canale radiale 5, deasupra căreia conducta 4 este echipată cu o canelură inelară 6 cu o îngustare inelară 7 și mai jos. - o șa de aterizare 8 cu un diametru interior mai mic decât diametrul interior al îngustarii inelare 7. După aceea, țeava 4 și pantoful 3 sunt coborâte pe șirul de tuburi 2 până la limita inferioară 9 a podului de ciment 10. capul sondei este echipat cu un dispozitiv de etanșare care permite coborârea și ridicarea tubulaturii (nu este prezentat în figurile 1 și 2). Pasta de ciment este pompată în tubulatura 2, este instalat un dop de deplasare 11 cu un cap de blocare 12, urmat de un dop de deplasare 11 cu un cap de fixare 12 la o îngustare inelară 7, în timp ce capul de fixare 12 acoperă îngustarea inelară 7, după cum evidenţiată de o creştere a presiunii de injecţie cu 1,0 -2,0 MPa faţă de original. Faptul de creștere a presiunii indică faptul că întreaga suspensie de ciment a intrat în inel, iar fluidul de deplasare a rămas în tub. Presiunea continuă să crească, iar sub influența unei presiuni în exces de 4-5 MPa, capul de blocare 12 al dopului de presare 11 trece prin îngustarea inelară 7, etanșând spațiul țevii de inelar. Pomparea fluidului de deplasare este oprită, în timp ce capul de blocare 12 este fixat în canelura inelară 6 a îngustarii inelare 7, etanșând inelul de țeavă, etanșeitatecare se verifică prin reducerea presiunii la hidrostatică și absența preaplinului fluidului de deplasare mai mult decât volumul de compresie al șirului de tubulaturi. Numai după aceea, conducta de ramificație 4 este ridicată pe șirul de tuburi 2 până la limita superioară 13 (figura 2) a podului de ciment 10, datorită suprapunerii ermetice a spațiului de conductă din șirul de tuburi, suspensia de ciment nu este diluată cu fluidul de fund. Apoi, presiunea de pompare este din nou crescută la 7 MPa sau mai mult, ducând la deplasarea dopului de presare 11 (Fig. 2) prin îngustarea inelară 7, fixarea acestuia în locașul 8 este însoțită de deschiderea canalelor radiale 5 ale conductei 4, prin care excesul de șlam de ciment este spălat.
Exemplu de aplicație
O sondă producătoare de petrol cu o gaură de fund curent de 1700 m este acoperită cu un șir de producție cu un diametru nominal de 146 mm, care este perforat în intervalul 1580-1595 m. Sonda a fost ucisă. Înainte de a coborî în puțul 1 (figura 1) dintre șirul de tuburi 2 și pantoful 3, a fost instalată o țeavă 4 cu canale radiale 5, deasupra căreia țeava 4 este echipată cu o canelură inelară 6 cu o îngustare inelară 7, diametrul interior al șanțului inelar este de 62 mm, iar diametrul interior al șaui de aterizare 8 este de 220 mm. După aceea, țeava 4 și pantoful 3 sunt coborâte în puțul de pe șirul de țevi 2 până la limita inferioară 9 a podului de ciment 10. În același timp, capul sondei este echipat cu un dispozitiv de etanșare PV4-C (dezvoltat de SevKavNIPIgaz), care permite coborârea și ridicarea țevilor (nr. 1 și 2). După aceea, s-a pompat 1,0 m 3 de suspensie de ciment în tub, un dop de presare 11 cu un cap de fixare 12, diametrul exterior al capului de fixare a fost de 58 mm, urmat de pomparea fluidului de stoarcere pentru a aduce dopul de stoarcere 11 cu capul de fixare 12 la dimetrul inelar al constricției inelare 7.îngustarea de 55 mm, în timp ce capul de fixare 12 se suprapune cu îngustarea inelară 7, evidențiată prin creșterea presiunii de injecție cu 1,0-2,0 MPa față de cea inițială. Faptul de creștere a presiunii indică faptul că întreaga suspensie de ciment a intrat în inel, iar fluidul de deplasare a rămas în tub. În același timp, presiunea continuă să crească, iar sub influența unei presiuni în exces de 4,0-5,0 MPa, capul de fixare 12 trece prin îngustarea inelară 7, etanșând spațiul țevii de inelar. În plus, pomparea fluidului de deplasare a fost oprită, în timp ce capul de fixare 12 este fixat în canelura inelară 6 a îngustarii inelare 7, etanșând inelul de țeavă, a cărui etanșeitate a fost verificată prin reducerea presiunii la hidrostatic și absența preaplinului din tubulatura 2 a fluidului de deplasare mai mult decât volumul de compresie. Abia după aceea a ridicat conducta de ramificație 4 cu spațiu de țeavă închis ermetic în șirul de tuburi 2 până la limita superioară 13 (figura 2) a podului de ciment, adică. la o adâncime de 1400 m, din această cauză nu are loc diluarea suspensiei de ciment cu fluidul de sondă. Presiunea de pompare a fost din nou crescută la 7 MPa sau mai mult, ducând la deplasarea dopului de strângere 11 prin îngustarea inelară 7, fixarea acestuia în locașul 8 este însoțită de deschiderea canalelor radiale 5 ale conductei de ramificație 4. Pomparea fluidului de deplasare a fost oprită și excesul de ciment a fost curățat prin canalele radiale de apă 5. Am ridicat conducta de ramificație 4 de pe șirul de tuburi 2 la o distanță sigură, de exemplu. la o adâncime de 1200 m cu completarea puţului. Fântâna a fost închisă în timp ce suspensia de ciment s-a întărit. La testarea etanșeității la o presiune de 15,0 MPa și la scăderea nivelului prin tamponare, șirul de producție a arătat etanșeitate completă.
Prin urmare,parametrii principali ai nămolului de ciment sunt păstrați prin eliminarea diluției nămolului de ciment din cauza suprapunerii ermetice a spațiului țevii din șirul de tuburi atunci când țeava de ramificație este ridicată la limita superioară a podului de ciment.
O metodă de instalare a unei punți de ciment într-o puț, inclusiv coborârea unui pantof pe un șir de tuburi (snur de tuburi) în puț până la limita inferioară a podului de ciment, pomparea nămolului de ciment prin șirul de tuburi și forțarea acestuia cu un fluid de deplasare, ridicarea pantofului cu șirul de tuburi până la limita de ciment superioară a excesului de punte de ciment și ridicarea bordurii superioare de ciment. e la o distanță sigură de limita superioară a podului de ciment, caracterizată prin aceea că, înainte de coborârea în puțul dintre șirul de tuburi și pantof, este instalată o conductă de ramificație cu găuri radiale, deasupra căreia țeava de ramificație este echipată cu o canelură inelară cu o îngustare inelară, iar dedesubt - o șa de ședere cu un diametru interior mai mic decât diametrul interior al inelului și îngustul fluidului dintre diametrul interior și îngustul fluidului. , este instalat un dop de deplasare cu un cap de fixare, care este fixat în canelura inelară a îngustarii inelare după ce nămolul de ciment este pompat în inel și ridicați conducta de ramificație pe șirul de tuburi până la limita superioară a podului de ciment, apoi se creează o presiune excesivă în șirul de tuburi, suficientă pentru a împinge dopul prin canalul inelar al ramurilor care se deschide prin canalul inelar, care se fixează prin constricția inelară. excesul de șlam de ciment este spălat.