Устройство для вращения обсадной колонны в процессе ее цементирования

Вращение и расхаживание обсадной колонны в процессе ее цементирования являются эффективными технологическими приемами, способствующими повышению степени заполнения заколонного пространства тампонажным раствором. Данные операции, выполняемые для повышения качества крепления обсадных колонн, достаточно широко применяются в зарубежной практике строительства скважин [1-3]. В отечественной промысловой практике расхаживание обсадных колонн на стадиях крепления осуществляется крайне редко, а вращение не применяют вообще.

Основной причиной отсутствия примеров вращения колонн при их цементировании является бурение наклонно направленных скважин, преобладающих на разрабатываемых месторождениях страны. В этих условиях применение такого технологического приема создает вероятность возникновения серьезных осложнений. Однако в вертикальных скважинах, бурение которых нередко осуществляется в сложных геологических условиях, применение технологии вращения колонн при цементировании обеспечит значительное повышение степени надежности разобщения пластов. При этом по сравнению с расхаживанием вращение исключает вероятность возникновения такого осложнения, как прихват обсадной колонны в приподнятом над устьем состоянии. Второй, не менее важной причиной, которая не позволяет вращать обсадную колонну в процессе ее цементирования, является отсутствие специальных технических средств отечественного производства.

В связи с отмеченным специалистами ОАО «НПО «Бурение» разработана универсальная трехсекционная цементировочная головка (рис. 1), применение которой дает возможность вращать обсадные колонны в процессе их цементирования. Устройство головки исключает необходимость применения стандартных или специальных штро-пов и подключения напорного манифольда цементировочного агрегата непосредственно к головке. Назначение, устройство и условия применения этой головки рассмотрены в работе [4].

Для обеспечения возможности вращения колонны при цементировании головку необходимо оснастить специальным вращающимся переводником, установленным между головкой и обсадной колонной. Форма переводника по внешности соответствует форме клиновых вкладышей ротора (рис. 2). При цементировании колонны вкладыши в роторе отсутствуют и в момент начала выхода цементного раствора из-под башмака колонны в заколонное пространство приподнятую колонну с переводником опускают в гнездо роторных клиньев и начинают вращать ротор с колонной с минимально возможной скоростью.

В плане проведения работ по спуску и цементированию обсадной колонны необходимо предусмотреть возможность ее расхаживания или вращения, определив необходимую глубину спуска и способ крепления элементов технологической оснастки на трубах. При этом необходимо предусмотреть возможность вращения труб в элементах оснастки: центраторах и тур-булизаторах. Скребки, жестко закрепленные на трубах, применяют при запланированном расхаживании колонны, которое является дополнением к ее вращению. Такой комбинированный технологический прием наиболее эффективен для достижения высокого качества цементирования обсадных колонн.

Вращающийся переводник снабжен специальным фиксатором, жестко соединенным с корпусом цементировочной головки. При вращении обсадной колонны по часовой стрелке резьбовое соединение, соединяющее переводник с корпусом головки, работает на отворот. Наличие фиксатора препятствует ослаблению резьбового соединения головки. Аналогичная фиксация должна быть предусмотрена в резьбовом соединении переводника, соединяющего цементировочную головку с ведущей трубой квадратного сечения, которая в свою очередь соединяет вертлюг с головкой. Последний может быть присоединен непосредственно при применении переводника с левой резьбой (см. рис. 1).

В практике цементирования скважин фирмой Halliburton (США) вопросам вращения обсадных колонн при заполнении заколонного пространства цементным раствором уделяется особое внимание. Для этого соблюдаются специальные технические условия при свинчивании обсадных труб в процессе спуски колонны, согласно которым обоснованно выбираются крутящий момент, специальная смазка резьбовых соединений и др. (Halliburton sales and service catalog, 1963). Колонну вращают с помощью специальных вертлюгов различных конструкций.

Другие материалы

Сравнительная характеристика различных видов транспорта
Прогресс человеческого общества неотделим от истории развития транспорта. Если под словом "транспорт" понимать прежде всего процесс перемещения, то можно утверждать, что без перемещения орудий и предметов труда и самого человека ...

Развитие рекреационного хозяйства Украины на примере Крыма
Данная работа направлена на изучение Украины, как экономического и географического объекта. Этот реферат имел две основные цели: 1.изучение промышленности 2.изучение рекреационных ресурсов. Также в работе рассмотрено географиче ...