Компоновка низа обсадных колонн

Для обеспечения надежного спуска обсадных колонн и качественного цементирования низ обсадной колонны оборудуется следующими деталями и узлами (рис.31) (снизу вверх):

Рис.31 Детали и узлы низа обсадных колонн

1. Башмачной направляющей пробкой. 2. Башмаком. 3. Башмачным патрубком. 4. Обратным клапаном. 5. Упорным кольцом «стоп». 6. Пакер-фильтром. По наружной части труб 7. Фонарями или центраторами. 8. Скребками. 9. Турбулизаторами. 1.Башмачная направляющая пробка (рис.32 поз.2) предназначается для направления спускаемой колонны в скважине.Башмачная направляющая пробка изготавливается из дерева, чугуна или бетона. Пробка имеет центральное и боковое отверстия для промывки и

выхода цементирующего раствора. Длина ее 0, 3-0, 5 м. Для кондуктора обычно применяются деревянные пробки, для технических и эксплуатационных колонн - чугунные.

2. Башмак (рис.32 поз.1) предназначен для предохранения нижней части обсадной колонны от смятия в случае посадки ее на забой. Башмак представляет собой толстостенный патрубок (15-20 мм) длиной 0, 3-0, 5 м. В верхней части патрубок имеет резьбу под обсадную трубу, в нижней части - резьбу под резьбу башмачной пробки.

Рис.32 Башмак и башмачная направляющая пробка

3. Башмачный патрубок представляет собой толстостенный патрубок длиной 1, 5-2 м. В теле патрубка по винтовой линии сверлятся или прожигаются отверстия. В верхней и нижней части нарезается резьба.

4. На башмачный патрубок навертывается муфта, в которую ввертывают корпусной шаровой обратный клапан (рис.33).

Назначение обратного клапана в том, чтобы облегчать все колонны при спуске, для предупреждения обратного попадания цементного раствора внутрь колонны по окончании цементирования и ОЗЦ, также при спуске с обратным клапаном создается периодическая промывка за счет вытеснения из скважины жидкости, что предупреждает прихват колонны.	Рис.33 Шаровой обратный клапан
Рис.34 Тарельчатый обратный клапан	Для обеспечения надежной работы обратного клапана иногда в эксплуатационной колонне устанавливают два обратных клапана: один на башмачный патрубок, второй в муфту первой трубы. Кроме шарового обратного клапана может применяться

тарельчатый обратный клапан (рис.34), который состоит из седла 7, тарелки 8, штока 2, пружины 5

. 5. Упорное кольцо «стоп» предназначено для посадки продавочной пробки при цементировании скважины, т.е. для сигнализации об окончании продавки цементного раствора, т.к. при посадке пробки на упорное кольцо «стоп» в колонне создается скачок давления.

Рис.35 Продавочная пробка

Продавочная пробка (рис.35) изготавливается различных конструкций, но в основном, применяют самоуплотняющиеся резиновые пробки, состоящие из чугунного или алюминиевого сердечника с привулканизи- рованными к нему резиновыми элементами.

Имеются разъемные разделительные продавочные пробки, применяющиеся при спуске колонн секциями и хвостовиков. Кольцо «стоп» изготавливается из чугуна толщиной 15-20 мм и устанавливается в муфте обсадной колонны между 1 и 2 трубой, или между 2 и 3-ей. Выше могут быть установлены пакер-фильтры, а по наружной части направляющие фонари, скребки, турбулизаторы.

Лекция №19

6. Пакер-фильтр (рис.36) предназначен для повышения качества разобщения нефтеносных или газоносных пластов от водоносных.

Он состоит из корпуса-патрубка длиной 2-2, 5 м, фильтровой части, состоящей из нескольких рядов проволоки с фильтрующим элементом - тканью или мешковиной. В начале укладывается ряд продольных проволочек Æ 2-3 мм, потом слой мешковины, затем слой витков, опять мешковина, опять ряд витков и ткань.

Рис.36 Пакер-фильтр

В корпусе имеются 4 отверстия, в которые ввертываются чугунные пробки с шаровыми клапанами. Пакер-фильтр устанавливается в колонне в месте раздела нефтеносной и водоносной части разреза (в кровле или подошве нефтеносного пласта).

По окончании цементирования скважины продавочная пробка срезает выступы пробок, давление в колонне сбрасывают и через шаровые клапаны пробок за счет перепада давления в затрубье и трубах в колонну попадает фильтрат цементного раствора. Твердая фаза цементного раствора отлагается на фильтре, быстро затвердевает и образует плотный цементный мост против пакер-фильтра, предотвращающий перетоки между пластами.

В практике цементирования применяются и другие типы пакеров, гидравлические, механические, разбуриваемые и другие для специальных видов работ.

7. Центраторы или центрирующие фонари (рис.37) предназначены для обеспечения концентричного размещения обсадной колонны в скважине.

Рис.37 Центрирующий фонарь

По конструкции центраторы подразделяются на разъемные и неразъемные, пружинные и жесткие, сварные и разборные. Наибольшее распространение получили пружинные фонари типа ГрозНИИ. Они состоят из двух стальных колец, к которым приварены 4-5 планок из рессорной стали. Диаметр пружинного фонаря на 40-50 мм больше диаметра скважины, длина около метра. Центратор одевается на трубу и удерживается на ней специальным кольцом, приваренным к трубе. В скважине центраторы устанавливаются против мест

возможного примыкания колонн к стенкам скважины и, как правило, два центратора в кровле продуктивного пласта и два в подошве.

Разъемные пружинные фонари состоят из двух обойм и 6-ти планок. Они одеваются на трубу и стопорятся.

8. Скребки (рис.38) устанавливают на обсадной колонне для разрушения глинистой корки на стенках скважины при расхаживании обсадной колонны в процессе ее цементирования, обычно применяются проволочные скребки, которые состоят из разъемного корпуса высотой 300-400 м и пучков проволок, прикрепленных к нему. Скребки устанавливаются на колонне через интервал, равный длине расхаживания (около 4-5 м).	Рис.38 Скребок
9. Турбулизаторы (рис.39) устанавливают на обсадной колонне для завихрения восходящего потока цементного раствора при цементировании скважины. Турбулизатор состоит из корпуса, патрубка длиной 20-25 см, к которому под углом 350 приварены лопасти. Турбулизатор способствует более полному замещению глинистого раствора цементным.	Рис.39 Турбулизатор

В эксплуатационных колоннах, как правило, устанавливаются все вышеперечисленные детали низа, в технических колоннах и кондукторах отдельные детали отсутствуют.