Колонная головка скважины

Колонная головка скважины представляет собой специальное устройство для установки обсадных колонн и разобщения колонных пространств. Именно колонная головка обеспечивает передачу нагрузки от веса колонны труб на кондуктор, связывая несколько элементов в единую систему.

Конструкционно колонная головка скважины представляет собой комплекс устройств (в различных случаях в числе таких устройств могут быть представлены катушки или крестовины), функцией которых является фиксация колонны обсадных труб.

Колонная головка, используемая в многоколонных скважинах, представляет собой навинчиваемый на обсадную трубу корпус и расположенными на ней клиньями для удержания внутренней колонны труб. Внутренняя поверхность корпуса имеет коническую форму. Для обеспечения возможности доступа в затрубное пространство в конструкции устройства предусмотрена задвижка. На фланце при помощи болтов на корпусе фиксируется катушка, а специальные уплотнители разобщают межтрубные пространства.

Колонная головка в процессе эксплуатации испытывает серьезные нагрузки, поскольку при бурении глубоких скважин вес колонны может быть весьма значительным. Кроме того, на устройство действуют и иные нагрузки: например, давление среды, а также металлические элементы подвергаются воздействию химических и физико-химических факторов, провоцирующих коррозийные процессы. Не менее суровые условия необходимо выдерживать и с точки зрения температурных колебаний: теплоносители при подаче в скважину способны нагревать обвязку до 200 градусов по Цельсию, в то время как при работе в условиях северных широт снижение температуры после остывания может достигать минус 60 градусов. Такие условия работы диктуют жесткие требования к характеристикам и качеству изделий, поскольку их выход из строя или разрушение сопряжено с высокими рисками.

Для обеспечения прочности и надежности колонные головки производят из легированной стали. При этом расход материала на производство довольно высок – размеры и масса колонной головки (особенно для многоколонных скважин) весьма велики: вертикальные габариты могут составлять около 1 метра, а вес – достигать полутонны.

Установка обвязок производится на устье скважины поэтапно по мере спуска колонны труб в скважину и завершения процесса их цементирования. Выбор конкретного типа устройства осуществляется на основе прогнозируемого максимального давления пласта на следующем участке бурения.

Благодаря использованию колонных обвязок при бурении скважин реализуется возможность загерметизировать кольцевое межколонное пространство, с помощью применения технологии нагнетания специализированных паст и пластиков.