Пристрій для обертання обсадної колони в процесі її цементування

С.А. Рябоконь, В.М. Мільштейн, А.В. Лазаренко

Обертання і ходіння обсадної колони в процесі її цементування є ефективними технологічними прийомами, що сприяють підвищенню ступеня заповнення заколонного простору тампонажні розчином. Дані операції, виконувані для підвищення якості кріплення обсадних колон, досить широко застосовуються у закордонній практиці будівництва свердловин [1-3]. У вітчизняній промисловий практиці ходіння обсадних колон на стадіях кріплення здійснюється вкрай рідко, а обертання не застосовують взагалі.

Основний причиною відсутності прикладів обертання колон при їх цементування є буріння похило спрямованих свердловин, що переважають на розроблюваних родовищах країни. У цих умовах застосування такого технологічного прийому створює ймовірність виникнення серйозних ускладнень. Однак у вертикальних свердловинах, буріння яких нерідко здійснюється в складних геологічних умовах, застосування технології обертання колон при цементування забезпечить значне підвищення ступеня надійності роз'єднання пластів. При цьому в порівнянні з ходіння обертання виключає ймовірність виникнення такого ускладнення, як прихопи обсадної колони в піднесеному над гирлом стані. Другий, не менш важливою причиною, яка не дозволяє обертати обсадних колон в процесі її цементування, є відсутність спеціальних технічних засобів вітчизняного виробництва.

В зв'язку з зазначеним фахівцями ВАТ «НВО« Буріння »розроблено універсальну трехсекционная цементіровочная головка (мал. 1), застосування якої дає можливість обертати обсадні колони в процесі їх цементування. Пристрій головки виключає необхідність застосування стандартних чи спеціальних штро-пов і підключення напірного маніфольда цементіровочного агрегату безпосередньо до голівці. Призначення, пристрій і умови застосування цієї головки розглянуті в роботі [4].

Для забезпечення можливості обертання колони при цементування головку необхідно оснастити спеціальним обертовим Перевідники, встановленим між головкою і обсадної колоною. Форма Перевідники по зовнішності відповідає формі клинових вкладишів ротора (рис. 2). При цементування колони вкладиші в роторі відсутні і в момент початку виходу цементного розчину з-під черевика колони в заколонное простір підняту колону з Перевідники опускають в гніздо роторних клинів і починають обертати ротор з колоною з мінімально можливою швидкістю.

В план проведення робіт по спуску і цементування обсадної колони необхідно передбачити можливість її ходіння або обертання, визначивши необхідну глибину спуску і спосіб кріплення елементів технологічного оснащення на трубах. При цьому необхідно передбачити можливість обертання труб в елементах оснащення: центраторів і тур-булізаторах. Шкребки, жорстко закріплені на трубах, застосовують при запланованому ходіння колони, яка є доповненням до її обертання. Такий комбінований технологічний прийом найбільш ефективний для досягнення високої якості цементування обсадних колон.

Обертовий Перевідники забезпечений спеціальним фіксатором, жорстко з'єднаний з корпусом цементіровочной головки. При обертанні обсадної колони за годинниковою стрілкою Різьбове з'єднання, що з'єднує Перевідники з корпусом головки, працює на одворот. Наявність фіксатора перешкоджає ослаблення різьбового з'єднання головки. Аналогічна фіксація повинна бути передбачена в різьбовому з'єднанні Перевідники, що з'єднує цементіровочную головку з ведучою трубою квадратного перетину, яка в свою чергу з'єднує вертлюг з головкою. Останній може бути приєднаний безпосередньо при застосуванні Перевідники з лівою різьбою (див. рис. 1).

В практиці цементування свердловин фірмою Halliburton (США) питань обертання обсадних колон при заповненні заколонного простору цементним розчином приділяється особлива увага. Для цього дотримуються спеціальні технічні умови при згвинчення обсадних труб в процесі спуски колони, згідно з яким обгрунтовано вибираються крутний момент, спеціальна змазка різьбових з'єднань і ін (Halliburton sales and service catalog, 1963). Колону обертають за допомогою спеціальних вертлюгів різних конструкцій.

В відміну від закордонних варіантів і конструкцій технічних засобів спеціального призначення пропонована нами цементіровочная головка не вимагає застосування спеціальних вертлюгів і підключення до неї напірних трубопроводів від цементіровочних агрегатів. Для подачі розчинів в колону трубопровід підключають до стояка циркуляційної системи використовуючи для цього спеціальний відвід на стояку з краном високого тиску.

Список літератури

1 . Robert С. Smith. Amoco Production. Co. Tulsa. Checklist aids successful primary cementing// Oil and Gaz Journal. -1982. - № 1. Vol. 80. - P. 30-33.

2. Henry L. Doherty Memorial Fund of AIME Sosiety of Petroleum Engineers of AIME New York. - Dallas. -1976.

3. Мільштейн В.М. Цементування бурових свердловин. - Краснодар: ВАТ «НВО« Буріння », 2003. - 286 с.

4. Мільштейн В.М., Лазарев В.Б. Трисекційна універсальна цементіровочная головка з приставним колектором ЗУЦГК-168-40// Будівництво нафтових свердловин на суші і на морі. - 2005. - № 5. - С. 26-27.

Журнал «Нафтова господарство» № 5, 2006