1.8 Роз’єднування пластів

1.8.1 Елементи обсадної колони

Стандартами передбачається випуск сталевих безшовних обсадних труб діаметром від 114 до 508 мм.

Труби кожного діаметру випускаються з різною товщиною стінок. Так, наприклад, товщина стінок обсадних труб діаметром 146 мм складає 6,5; 7; 8; 9; 10 і 11 мм. На кінцях труб передбачені виконання конусної нарізі. Труби завдовжки 9,5...13 м, з’єднуються за допомогою муфт (рис. 1.94).

Для успішного спуску обсадної колони і її цементування низ обладнується (рис. 1.95) направляючою пробкою 1, башмаком 2, башмачним патрубком 3, зворотним клапаном 4 і упорним кільцем (на рис. не показано). Направляюча пробка виготовлена з цементу або чавуну, служить для направлення обсадної колони при спуску її в свердловину. Цементні пробки легко розбурюються, тому їх застосовують при спуску проміжних колон. Чавунні пробки останніми роками найпоширеніші. Вони мають один центральний отвір і чотири бокових. Такі пробки мають високу міцність і при цьому відносно легко розбурюються.

Рисунок 1.94 – Обсадна труба і з’єднувальна муфта до неї:

D – зовнішній діаметр труби; δ – товщина стінки;

G – довжина нарізі; Dм – діаметр муфти

Рисунок 1.95 – Конструкція нижньої частини обсадної колони:

а – схема; б – зовнішній вигляд башмака із зворотним клапаном;

1 – напрямна пробка;

2 – башмак; 3 – башмачний патрубок; 4 – зворотний клапан

а б

Башмак – це товстостінний сталевий патрубок завдовжки 300...600 мм, на верхньому кінці якого є нарізь для з’єднання з обсадними трубами, а на нижньому – нарізь для з’єднання з чавунною направляючою пробкою. Іноді внутрішня частина залишається гладкою (у разі застосування цементної направляючої пробки). Башмачний патрубок виготовляють із товстостінної обсадної труби завдовжки близько 1,5 м з наріззю на кінцях. Нижній кінець патрубка згвинчується з башмаком, а на верхній кінець нагвинчують подовжену муфту, усередині якої поміщають зворотний клапан. У башмачному патрубку просвердлюють отвори по гвинтовій лінії для виходу з обсадної колони промивної рідини і цементного розчину при цементуванні свердловини.

Зворотний клапан служить для циркуляції рідини в напрямі зверху донизу. При спуску обсадної колони рідина із свердловини в колону не проникає, що зменшує навантаження на нарізні з’єднання, а також на талеву систему і вежу. Тому зворотний клапан необхідно застосовувати при спуску важких обсадних колон. У проміжних, а іноді і в експлуатаційних колонах, зворотний клапан після цементування свердловини необхідно розбурювати. Тому зворотний клапан виготовляють з чавуну. До подовженої муфти, в якій встановлюється зворотний клапан, згвинчується обсадна труба, з’єднана з наступною обсадною трубою за допомогою стандартної муфти, в якій встановлюється чавунне упорне кільце товщиною 15...20 мм з внутрішнім діаметром на 60...80 мм меншим від внутрішнього діаметру муфти обсадної труби. Упорне кільце призначене для затримання цементувальних пробок, що переміщаються обсадною колоною в процесі її цементування.