Патент на изобретение №2306404

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Обеспечивает исключение осреднительной емкости из технологического процесса приготовления водоизоляционного состава, а также повышение качества водоизоляционных работ. Устройство состоит из спущенной в скважину колонны труб с башмаком на конце. Башмак выполнен в виде полой втулки и снизу оснащен хвостовиком со сквозными отверстиями, а снаружи – самоуплотняющейся манжетой, пропускающей снизу вверх. В нижней части колонна труб снабжена перемычкой. Выше и ниже перемычки выполнены соответственно верхние и нижние радиальные каналы. Хвостовик выполнен с возможностью взаимодействия с забоем скважины. Полая втулка установлена с возможностью ограниченного перемещения вверх относительно колонны труб с герметичным перекрытием нижних радиальных каналов. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для проведения водоизоляционных работ в скважине.

Известно устройство для проведения водоизоляционных работ в скважине, осуществляющее способ (см. патент RU №2188929 Е21В 33/13, бюл. №28 от 10.09.2002 г.), состоящее из спущенной в скважину колонны лифтовых труб с расположенной внутри нее колонной труб.

Наиболее близким является устройство для ликвидации негерметичности обсадных колонн и заколонного пространства скважины тампонированием под давлением, осуществляющее способ (см. “Повторное цементирование при строительстве и эксплуатации скважин” И.А.Серенко, Н.А.Сидоров, А.Т.Кошелев. Москва, “Недра”, 1988 г., стр.111), состоящее из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с башмаком на конце.

Как аналогу, так и прототипу присущи общие недостатки:

во-первых, невозможно использовать колонное пространство скважины в качестве осреднительной емкости при приготовлении водоизоляционного состава;

во-вторых, нестабильные химические показатели 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.

Задачей изобретения является исключение осреднительной емкости из технологического процесса приготовления водоизоляционного состава, а также повышение качества водоизоляционных работ.

Поставленная задача решается устройством для проведения водоизоляционных работ в скважине, состоящим из спущенной в скважину колонны труб с башмаком на конце.

Новым является то, что башмак выполнен в виде полой втулки и снизу оснащен хвостовиком со сквозными отверстиями, а снаружи – самоуплотняющейся манжетой, пропускающей снизу вверх, при этом в нижней части колонна труб снабжена перемычкой, выше и ниже которой выполнены соответственно верхние и нижние радиальные каналы, причем хвостовик выполнен с возможностью взаимодействия с забоем скважины, а полая втулка установлена с возможностью ограниченного перемещения вверх относительно колонны труб с герметичным перекрытием нижних радиальных каналов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.

Устройство для проведения водоизоляционных работ в скважине состоит из спущенной в скважину 1 колонны труб 2 с башмаком 3 на конце.

Башмак 3 выполнен в виде полой втулки 4 и снизу оснащен хвостовиком 5. Снаружи башмак 3 снабжен самоуплотняющейся манжетой 6, пропускающей снизу вверх и зафиксированной на полой втулке 4.

В нижней части колонна труб 2 снабжена перемычкой 7, выше и ниже которой выполнены соответственно верхние 8 и нижние 9 радиальные каналы.

Хвостовик 5 выполнен с возможностью взаимодействия с забоем 10 скважины 1 и имеет сквозные отверстия 11 напротив изолируемого интервала скважины 1.

Полая втулка 4 установлена с возможностью ограниченного перемещения вверх на длину L относительно колонны труб 2 с герметичным, посредством уплотнительного кольца 12, перекрытием нижних радиальных каналов 9.

Устройство для проведения водоизоляционных работ в скважине работает следующим образом.

Перед началом водоизоляционных работ производят компоновку устройства, которое по мере сборки постепенно спускают в скважину 1.

С этой целью сначала в скважину 1 спускают башмак 3, который компонуют из труб, представляющих собой хвостовик 5, при этом сквозные отверстия 11 хвостовика 5 располагают таким образом, чтобы после спуска устройства в скважину 1 и упора хвостовика 5 на забой 10 они находились напротив изолируемого интервала (например, перфорационных отверстий 13 водоносного пласта 14, который требуется изолировать).

Затем на верхний конец верхней трубы хвостовика 5 наворачивают полую втулку 4 с самоуплотняющейся манжетой 6, при этом полую втулку 4 предварительно закрепляют на нижней трубе колонны труб 2. Таким образом, башмак 3 полностью собран.

Далее производят спуск колонны труб 2 в скважину 1 до тех пор, пока нижний конец хвостовика 5 не упрется на забой 10 скважины 1. После упора на забой 10 хвостовика 5 его сквозные отверстия 11 оказываются напротив изолируемого интервала, а колонна труб 2 своим нижним торцом упирается в верхний торец верхней трубы хвостовика 5, при этом нижние радиальные каналы 9 колонны труб 2 герметично посредством уплотнительного кольца 12 перекрываются полой втулкой 4, причем на устье скважины 1 фиксируется полная потеря веса устройства.

В процессе спуска колонны труб 2 в скважину 1 находящаяся в ней жидкость свободно перетекает снизу вверх благодаря самоуплотняющейся манжете 6, пропускающей снизу вверх, благодаря чему исключается излив жидкости из скважины 1 на устье. Далее начинают приготовление водоизоляционного состава.

Для этого закачкой жидкости в колонну труб 2 через верхние радиальные каналы 8 колонны труб 2 и далее вверх по межколонному пространству 15, поскольку самоуплотняющаяся манжета 6 прижимается к внутренним стенкам скважины 1 и не пропускает сверху вниз, а затем вновь в колонну труб 2 круговой циркуляцией приготавливают водоизоляционный состав (межколонное пространство 15 между колонной труб 2 и скважиной 1 используется в качестве осреднительной емкости). Таким образом, круговую циркуляцию водоизоляционного состава продолжают до стабилизации его химических показателей.

После этого колонну труб 2 приподнимают вверх относительно полой втулки 4, имеющей возможность ограниченного осевого перемещения на длину L, при этом верхние 8 и нижние 9 радиальные каналы колонны труб 2, разделенные между собой перемычкой 7, сообщаются посредством межколонного пространства 15.

Далее герметизируют на устье пространство между скважиной 1 и колонной труб 2. Затем в межколонное пространство 15 с устья скважины 1 закачивают расчетный объем продавочной жидкости, оставив примерно 100 литров водоизоляционного состава в межколонном пространстве 15 с учетом того, чтобы после продавки верхний уровень водоизоляционного состава был выше верхних радиальных каналов 8 колонны труб 2 с целью исключения смешивания продавочной жидкости с водоизоляционным составом, находящимся внутри колонны труб 2. Производят продавку водоизоляционного состава из межколонного пространства 15 сквозь нижние радиальные каналы 9 колонны труб 2, поскольку самоуплотняющаяся манжета 6 под давлением продавки плотно прижимается к внутренним стенкам скважины 1 и не пропускает сверху вниз, и далее через внутренние пространства полой втулки 4, хвостовика 5 и его сквозные отверстия 11 сквозь перфорационные отверстия 13 в изолируемый водоносный пласт 14.

Далее герметизируют на устье скважины межколонное пространство 15 и закачивают в колонну труб 2 расчетный объем продавочной жидкости, оставив примерно 100 литров водоизоляционного состава в колонне труб 2, и производят продавку водоизоляционного состава из колонны труб 2 через верхние радиальные каналы 8 колонны труб 2 и далее через межколонное пространство 15 сквозь нижние радиальные каналы 9 колонны труб 2, поскольку самоуплотняющаяся манжета 6 под давлением продавки плотно прижимается к внутренним стенкам скважины 1 и не пропускает сверху вниз, через внутренние пространства полой втулки 4, хвостовика 5 и его сквозные отверстия 11 сквозь перфорационные отверстия 13 в изолируемый водоносный пласт 14.

Вновь опускают колонну труб 2 вниз до полной потери веса устройства, то есть упора нижней трубы колонны труб 2 на торец верхней трубы хвостовика 5, при этом колонна труб 2, смещаясь вниз герметично, посредством уплотнительного кольца 12 перекрывает нижние радиальные каналы 9 колонны труб 2 в полой втулке 4.

Разгерметизируют на устье скважины межколонное пространство 15. Прямой (подачей промывочной жидкости в колонну труб 2) или обратной промывкой (подачей промывочной жидкости в межколонное пространство 15) вымывают остатки водоизоляционного состава из колонны труб 2 и межколонного пространства 15.

Далее из скважины 1 полностью извлекают устройство.

Предлагаемое устройство позволяет исключить использование осреднительной емкости, в связи с чем упрощается технология приготовления водоизоляционного состава, а продавка водоизоляционного состава в изолируемый водоносный пласт осуществляется после стабилизации химических показателей водоизоляционного состава, что позволяет повысить качество изоляционных работ и исключить вероятность повторных работ.

Формула изобретения

Устройство для проведения водоизоляционных работ в скважине, состоящее из спущенной в скважину колонны труб с башмаком на конце, отличающееся тем, что башмак выполнен в виде полой втулки и снизу оснащен хвостовиком со сквозными отверстиями, а снаружи – самоуплотняющейся манжетой, пропускающей снизу вверх, при этом в нижней части колонна труб снабжена перемычкой, выше и ниже которой выполнены соответственно верхние и нижние радиальные каналы, причем хвостовик выполнен с возможностью взаимодействия с забоем скважины, а полая втулка установлена с возможностью ограниченного перемещения вверх относительно колонны труб с герметичным перекрытием нижних радиальных каналов.

РИСУНКИ