СОВЕРШЕНСТВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Лысакова А.А.,
Донецкий национальный технический университет


Источник: Сборник научных трудов студентов - 2011 / Материалы ХI Всеукраинской научно-технической конференции студентов. - Донецьк, ДонНТУ - 2011, с. 41.



      Задачи повышения качества цементирования обсадных колонн до настоящего времени остаются проблемными. Во многом требуемый эффект цементации обусловлен необходимостью надежной очистки ствола от глинистой корки, а также очистки от шлама застойных зон в кавернах скважины. Не менее важной является задача повышения надежности пакерующих устройств для разобщения пород с продуктивным горизонтом.
     Предложено устройство для очистки застойных зон, работающее по принципу уменьшения сечения потока промывочной жидкости на увеличенных в диаметре участках ствола. При этом достигается повышение скорости жидкости на контакте ее со стенками скважины. Выполнение условия обеспечивается за счет увеличения объема эластичного баллона силой давления жидкости , формирующейся в рабочей полости 5.

Рис. 1 Очистительное устройство

           На рис. 2 показана схема предложенного пакера для разобщения пород с продуктивным горизонтом и выполнения манжетного цементирования вышележащего горизонта. Устройство состоит из корпуса, включающего верхний переходник 1, верхний цилиндр 4, муфту 7, нижний цилиндр 10 и нижний переходник 11. Внутри корпуса установлены полые патрубки 2 и 5 с уплотнительными манжетами. Оба патрубка в исходном положении неподвижны относительно верхнего и нижнего цилиндров за счет шплинтов 3 и 6. На наружной поверхности нижнего цилиндра установлена резиновая колба 8. Соединение колбы с корпусом устройства обеспечивается путем зажатия ее верхнего конца при ввинчивании нижнего цилиндра 10 в муфту 7. Нижний конец колбы зажимается при навинчивании гайки 9 на цилиндр 10. В исходном положении цементировочное отверстие «а» перекрыто нижним патрубком 5, при этом отверстия «б» нижнего патрубка совмещены с полстью колбы с помощью отверстий «в», выполненными в нижнем цилиндре 10. Работа по цементированию обсадной колонны заключается в следующем.
     Устройство на обсадной колонне спускается на глубину кровли разобщающего пласта. В заданный момент процесса цементирования в обсадную колонну сбрасывается шар 12, который садится на седло нижнего патрубка 5 и перекрывает центральный канал пакера. При включении насоса жидкость поступает в камеру колбы 8, которая, увеличиваясь в объеме, перекрывает затрубное пространство. При дальнейшем повышении давления шплинт 6 срезается, и нижний патрубок 5 вместе с шаром перемещается вниз до упора в ступень нижнего ци-линдра. При этом герметично перекрываются отверстия «в» и открываются цементировочные отверстия «а». Производится нагнетание в скважину (в участок над пакером) расчетного количества цементного раствора. Вслед за цементным раствором спускают пробку, которая вытесняет цементный раствор в затрубное пространство. При упоре проб-ки в верхний патрубок 2, срезаются шплинты 3. Пробка и верхний патрубок перемещаются вниз до упора в нижний патрубок 5, перекрывая цементировочные отверстия. После схватывания и затвердения цементного раствора разбуриваются цементировочная пробка, шар и цементный стакан.
Далее эксплуатируется продуктивный пласт путем выдачи на поверхность полезного ископаемого.

Рис. 1 Устройство для цементирования обсадных колонн