Элементы обсадной колонны

Стандартами России на нефтяные трубы предусматривается выпуск стальных бесшовных обсадных труб диаметром от 114 до 508 мм. Трубы каждого диаметра выпускаются с несколькими толщинами стенок. Например, толщина стенок обсадных труб диаметром 146 мм составляет 6, 5; 7; 8; 9; 10 и 11 мм. На концах труб предусмотрена конусная резьба. Трубы, поставляе­мые длиной 9, 5— 13 м, соединяются муфтами (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Обсадная труба и соединительная муфта к ней: D — наружный диаметр трубы; δ — толщина стенки трубы; G — длинарезьбы; DM — диаметр муфты трубы

Для успешного спуска обсадной колонны и цементирова­ния скважины ее нижняя часть оборудуется следующим об­разом (рис. 2.16): направляющая пробка 1, башмак 2, башмач­ный патрубок 3, обратный клапан 4 и упорное кольцо (на рисунке не показано). Направляющая пробка, изготовленная из цемента или чугуна, служит для направления обсадной колонны при спуске ее в скважину.

Рис. 2.16. Конструкция низа об­садной колонны

Цементные пробки легко разбуриваются и поэтому их применяют при спуске промежуточных колонн. Чугунные пробки в последнее время нашли широкое распростране­ние. Они имеют одно центральное отверстие и четыре боковых. Эти пробки обладают высокой прочностью и в то же время сравнительно легко разбуриваются.

Башмак представляет собой толстостенный стальной патрубок длиной 300 — 600 мм, на верхнем конце которого выполнена резь­ба для соединения с обсадными трубами, а на нижнем — резьба для соединения с чугунной на­правляющей пробкой. Иногда внутренняя часть остается глад­кой (в случае применения це­ментной направляющей пробки).

Башмачный патрубок изготов­ляется из толстостенной обсад­ной трубы длиной около 1, 5 м с резьбой на концах. Нижний ко­нец патрубка свинчивается с баш­маком, а на верхний конец на­винчивают удлиненную муфту, внутри которой устанавливают обратный клапан. В башмачном патрубке просверливаются отвер­стия по винтовой линии для вы­хода из обсадной колонны про­мывочной жидкости и цемент­ного раствора при цементирова­нии скважины [9].

Обратный клапан служит для циркуляции жидкости в направ­лении сверху вниз. При спуске обсадной колонны жидкость из скважины в колонну не прони­кает, что уменьшает нагрузку на резьбовые соединения, а также на талевую систему и вышку. Поэтому обратный клапан необ­ходимо применять при спуске утяжеленных обсадных колонн. В промежуточных, а иногда в эк­сплуатационных колоннах обрат­ный клапан после окончания цементирования скважины необходимо разбуривать. Поэтому обратный клапан изготавливают из чугуна.

К удлиненной муфте, в которой устанавливается обратный клапан, привинчивается обсадная труба, соединенная со сле­дующей обсадной трубой с помощью стандартной муфты, в которой размещается чугунное упорное кольцо диаметром на 15 — 20 мм меньше внутреннего диаметра муфты обсадной трубы. Упорное кольцо предназначено для задержания це­ментировочных пробок, перемещающихся по обсадной ко­лонне в процессе цементирования скважины.