Компенсатор давления для скважин

(72) Б.П.Минеев и (53) 622.245.42(0 (56) Гайворонский ние скважин и раэ М,: Недра, 1981,Там же, с,54-5 В.Я.М8.8) ев А.А. и др. бщение пла121-23. еплев. ится к об оляет пов(57) Изобретен бурения скважи надежность раб снижения инерц вания, а также е отно и поэ асти сить счет ты- нсаты ус оннос ойства з его сра ости комп воэм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ А ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ ныи научно-исследоктный институт нефсти "Укргипронии 47 КОМЛЕНСАТОР ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СКВА ции давления (Д) во время цементирования скважин. Компенсатор включаеткорпус (К) 1 с осевым каналом 2 имеханизм компенсации Д. Он выполненв виде патрубка 3, образующего сК 1 кольцевую полость 4, заполненнуюгазом и гидравлически связанную внижней части с каналом 2 К 1. В нижней части полости 4 размещен кольцевой поршень 5, а в верхней - зарядный обратный клапан Ь. При спускеустройства на колонне обсадных труб9 жидкость из-под колонны направляется в зазор между скважиной и трубами 9 и перед нижней ее частью создается повышенное Д. Оно передаетсявнутрь труб 9 и гасится компенсатором. Жидкость вытесняется иэ негопри снижении Д эа колонной. При этомД на забой уменьшается. В этом проявляется эффект компенсации.ил.Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для компенсации давления в скважинах во время спуска обсадных колонн в5 скважины и во время цементирования скважины.Цель изобретения - повьппение надежности работы устройства за счет снижения инерционности его срабатыва О ния, а также возможности компенсации давления во время цементирования скважин.На чертеже изображен предлагаемый компенсатор, общий вид. 15Компенсатор давления для скважин включает корпус 1 с осевым каналом 2 и механизм компенсации давления, который выполнен в виде патрубка 3, образующего с корпусомкольцевую 2 О полость 4, заполненную воздухом и гидравлическн связанную в нижней части с осевым каналом 2 корпуса 1. При этом в нижней части кольцевой полости 4 установлен зарядный обратный 25 клапан 6. Корпус 1 и патрубок 3 разобщены в верхней части с помощью металлического кольца 7. Для центрирования патрубка предусмотрен центратор 8. Устройство соединяют с обсад ными трубами 9 с помощью муфты 1 О и устанавливают под обратным клапаном 6.Компенсатор работает следующим образом.Перед его спуском в скважину в кольцевую полость 4 закачивают сжатый газ через зарядный обратный клапан 6, Под давлением газа кольцевой поршень 5 перемещается в нижнее по ложение, а давление в кольцевой полости 4 повышают до необходимой величины с учетом глубины скважины.Компенсатор обеспечивает компенсацию в скважине гидравлических уда ров, возникающих в различных технологических процессах. Колонна обсадных труб, снабженная обратным клапаном, при спуске подобна поршню, вытесняющему жидкость из скважины. При этом жидкость из-под колонны направляется в зазор между стенкой скважины и наружной поверхностью труб. В зависимости от скорости спуска труб, вязкости раствора, величины зазора и веса труб перед нижней частью колонны создается зона повышенных давлений. Она может быть погашена за счет перемещения вытесняемой жидкости,объем которой зависит от диаметра идлины трубы,Поскольку обсадные трубы рассматриваются как поршень, то давлениепрежде всего передается внутрь труб,т.е. туда, где установлен компенсатор и там гасится. Другая часть жидкости направляется по зазору и перетекает вверх. При наличии компенсатора увеличивается время перетока:часть жидкости, вошедшая внутрь труб,в компенсатор, вытесняется оттудапри снижении давления за колонной.За счет этого величина давления назабой уменьшается. В этом проявляется эффект компенсации.Давление жидкости передается непосредственно на кольцевой поршень5, удерживающий сжатый газ. При сжатии газа ы перемещении кольцевогопоршня 5 давление падает.Таким образом, компенсатор позволяет уменьшать силу гидравлическихударов, возникающих в скважине вовремя спуска труб, их расхаживании,закачке в скважину тампонажных растворов. Возникающие при этом импульсы давлений не могут оказать большого влияния на стенки ствола скважиныи довести до гидроразрыва пласта.Поэтому скорости спуска колонн могут быть увеличены, а время крепления сокращено.Скважинные компенсаторы, предупреждая гидрораэрыв пласта, позволяют также повысить качество разобщения пласта, так как цемент поднимается до заданных отметок и не кольматирует пласт.Формула изобретенияКомпенсатор давления для скважин, включающий корпус с осевым каналом и механизм компенсации давления, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности работы устройства эа счет снижения инерционности его срабатывания, а также возможности компенсации давления во время цементирования скважин, механизм компенсации давления выполнен в виде патрубка, образующего с корпусом кольцевую полость, заполненную газом и гидравлически связанную в нижней части с осевым каналом корпуса, причем в нижней части кольцевой полости помещен кольцевой порпень, а в верхней ее части установлен зарядный обратный клапан.