Основное назначение обратного клапана — предотвратить поступление цементного раствора из заколонного пространства внутрь обсадной колонны по окончании цементирования. Клапан состоит из стального корпуса /, седла 2, уплотнительной манжеты 3, кольца 4, шара 5, корзины 6 для удержания шара от падения в скважину. Все детали, кроме корпуса 1, изготовляют из легко разбуриваемых материалов.
Клапан пропускает жидкость в одном направлении — из колонны в заколонное пространство. При обратном токе жидкости шар 5 плотно прижимается к уплотнительной манжете 3 и закрывает вход в колонну. При спуске в скважину обсадная колонна вытесняет всю жидкость в кольцевое пространство. Если скорость спуска значительна, а зазор между колонной и стенками скважины невелик, то в скважине может возникнуть гидродинамическое давление, под воздействием которого начнется поглощение промывочной жидкости. Поэтому скорость спуска приходится существенно ограничивать. При наличии обратного клапана в обсадной колонне во избежание смятия труб периодически доливают буровой раствор. Обычно это делают после спуска каждых 300—400 м труб. Чтобы исключить необходимость долива раствора и уменьшить величину гидродинамического давления, применяют дифференциальные клапаны (рис.2).
Рис. 2 Дифференциальный Рис.3 Центрирующие фонари
обратный клапан
В период спуска клапан создает ограниченное сопротивление поступлению бурового раствора из скважины внутрь колонны через дроссель 7. По окончании спуска в колонну сбрасывают шар 4, который при промывке свободно проходит через отверстие в нажимном кольце 1, продавливается через пакет разрезных шайб 2, резиновую диафрагму 3 и садится на ограничитель 5. После посадки шара на ограничитель поток промывочной жидкости отгибает вниз мембрану 6 и проходит через периферийные окна в ограничителе. В случае же возникновения притока из скважин в колонну шар приподнимается, прижимается к резиновой диафрагме 3 и перекрывает отверстие в кольце 1, закрывая проход для жидкости.
Спущенная в скважину обсадная колонна должна быть хорошо зацементирована. Для этого колонна должна быть оснащена центрирующими устройствами. Упругий пружинный фонарь (рис. 3 а) состоит из двух разъемных шарнирных колец 1, соединенных между собой несколькими плоскими или ребристыми пружинами 2, изогнутыми наружу. Фонарь надевают так, чтобы муфта обсадной колонны была между его шарнирными кольцами. Если же расстояние между фонарями должно быть меньше длины одной трубы, то на нее надевают специальное ограничительное кольцо и приваривают, а фонарь надевают на кольцо.
Диаметр фонаря выбирают на 15—20 % больше номинального диаметра скважины. Перед спуском обсадной колонны проверяют жесткость фонаря. Деформация его под действием прижимающей силы в месте установки в скважине не должна превышать допустимую для центрирования колонны и фонарь с такой жесткостью должен проходить через возможные сужения в стволе скважины.
Жесткий фонарь (рис 3 б) состоит из одного или двух колец 1 и жестких ребер 2, приваренных параллельно оси колец или под некоторым углом по спирали. Диаметр жесткого фонаря должен быть меньше диаметра самых узких сечений скважины.Жесткие фонари используют при малом зазоре между обсадной колонной и стенкой скважины.
Для лучшего замещения бурового раствора тампонажным на обсадной колонне устанавливают турбулизаторы (рис. 4). Турбулизатор состоит из корпуса /, неподвижно закрепляемого на обсадной трубе, и упругих (обычно резиновых) лопастей 2, наклоненных под углом 30—50° к образующей, и клина 3 для фиксации на трубе. Лопасти изменяют направление восходящего потока бурового и тампонажного растворов, способствуют образованию местных вихрей и разрушению структуры в застойных зонах. Турбулизаторы устанавливают в интервалах недостаточно хорошего центрирования колонны, со сложной конфигурацией сечения ствола, а также на участках с неширокими кавернами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.