Разработкой и производством цементировочных головок «РосНефтеГазИнструмент» занимается с 2009 г. За этот период их было спроектировано, изготовлено и успешно введено в эксплуатацию более пятисот, различных по типу и исполнению. Цементировочные головки различаются по конструкции и устройству, в зависимости от конкретных условий применения. Конструкторским и технологическим отделами «РосНефтеГазИнструмента» разработана полностью оригинальная конструкция головок, которая по всем параметрам не уступает мировым аналогам, а современное оборудование, оснащенное системами ЧПУ, позволяет изготавливать продукцию высокого качества.
Преимущества головок производства «РосНефтеГазИнструмент»:
- Простая конструкция, универсальность и удобство в обслуживании.
- Возможность изготовления головок с повышенным рабочим давлением (давление может быть увеличено более чем в два раза, по сравнению со стандартным). Это стало возможным благодаря применению специальной технологии термической и механической обработки. Термообработка всех деталей цементировочных головок, включая корпус, производится в цехе предприятия, оснащенном современными закалочными и отпускными печами с программным управлением.
- Оснащенность цементировочных головок шаровыми кранами собственного производства, специально разработанными в «РосНефтеГазИнструменте» для этих целей и адаптированными к работе с цементным раствором. Данные краны имеют улучшенные характеристики, способны выдерживать рабочее давление до 105 МПа, обладают меньшей массой, легки в обслуживании и ремонте, а также являются полнопроходными (Ду 50 мм). Также особенностью крана является то, что с обоих концов он имеет гнезда конуса – быстроразъемные соединения (БРС), интегрированные в корпус самого крана. Данное решение позволило убрать из конструкции лишние патрубки НКТ-60, с помощью которых, как правило, соединяется кран высокого давления с цементировочной головкой, а это значительно увеличивает время обслуживания головки. Благодаря оригинальной конструкции «РосНефтеГазИнструмента», цементировочная головка собирается и разбирается за несколько минут.
- Конструкция головок позволяет размещать, фиксировать и в последующем освобождать продавочные пробки всех видов и типоразмеров различных производителей. Для двухступенчатого цементирования целесообразно применение двухъярусных головок. Головки такого типа предусматривают размещение сразу двух пробок – верхней и нижней.
- Корпуса оснащены противовакуумными устройствами для выравнивания давления выше и ниже пробки, что обеспечивает целостность пробки при начале продавки в скважину.
- Крышка головки оснащена трубчатым упором для предотвращения «залипания» пробки в верхней части головки и гарантированного сброса пробки в скважину.
- Головки оборудованы сигнальными поворотными устройствами простой и надежной конструкции флажкового типа.
- Фиксация и освобождение пробок осуществляются винтовыми стопорами, которые приводятся в движение от штурвала или воротка. Все подвижные механизмы легки в обслуживании и имеют точки смазки.
- Для контроля давления жидкости в колонне предусмотрен манометр. Крепление манометра к головке обеспечено посредством разделителя сред, предотвращающего засорение его твердыми частицами, которыми насыщены буровой или цементный растворы. Манометр может быть расположен на крышке, корпусе или коллекторе. Манометр легко монтируется и демонтируется. В комплекте с манометром идут заглушки, которыми можно заглушить отверстие, если манометр не используется.
- Промывка нагнетательных линий от цемента производится без отсоединения их от головки.
- Производятся все типоразмеры, включая условный диаметр 508 мм.
ЗАО НПП «РосНефтеГазИнструмент» изготавливает следующие разновидности цементировочных головок:
- Стандартные цементировочные головки типа ГЦУР1 или ГУЦ-Р1 предназначены для обвязки устья при цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах (рис. 1). Головки типа ГЦУ-Р1 комплектуются шаровыми кранами, быстроразъемными соединениями и другой арматурой. Все головки комплектуются индивидуально, по техническому заданию заказчика.
- Усовершенствованные цементировочные головки с приставным коллектором ГЦК-Р1 оснащены съемными коллекторами и представляют собой новое поколение головок, отвечающих современным требованиям цементирования обсадных колонн, в том числе в процессе их расхаживания при цементировании с использованием стандартных штропов талевой системы (рис. 2). Коллектор снабжен отводом для промывки напорного манифольда и дополнительным гнездом для манометра, что создает удобство при обслуживании в процессе цементирования.
- Специализированные головки для условий двухступенчатого цементирования ГЦУ2-Р1, ГЦК2-Р1 предусматривают размещение сразу двух пробок – верхней и нижней, при этом значительно сокращается время на пуск нижней пробки (рис. 3).
- Головки цементировочные для бурильных труб ГЦУ/ГЦК-БТ-Р1 предназначены для подключения напорного манифольда цементировочных агрегатов к бурильным трубам, на которых спускают потайные колонны (хвостовики) в скважину (рис. 4). По своему устройству головки ГЦУ/ГЦК-БТ-Р1 аналогичны головкам ГЦУ/ГЦК-Р1 и модифицированы по размерам замков бурильных труб.
- Специализированные головки для верхнего привода ГЦУ/ГЦК-БТ-Р3 исключают загрязнение цементом компонентов верхнего привода (рис. 5). При этом создается проток для цемента и вытесняющей жидкости без прохождения через компоновку верхнего привода. Это создает идеальные условия для цементирования хвостовиков с использованием систем верхнего привода. Цементировочная головка верхнего привода состоит из вертлюга, внутренней обводной линии и узлов для сброса шара и продавочных пробок.
Цементировочная головка для цементирования с применением верхнего привода может быть сконфигурирована для одной пробки со сбросом шара или для двух пробок со сбросом шара и подходит для спуска и цементирования всех систем хвостовиков, включая вращающиеся хвостовики.
Преимущества таких компоновок:
– свободный канал, после того как сбрасываются шар или пробка;
– продавочные пробки и сбросной шар полностью изолированы от обводной линии;
– невращающийся цементировочный канал в корпусе вертлюга позволяет производить цементирование, расхаживание с одновременным вращением колонны.
Специализированные головки для верхнего привода ГЦУ-Р3 позволяют производить цементирование обсадных колон с расхаживанием и одновременным вращением обсадной колонны (рис. 6). Применение таких головок совместно с СВП значительно повышает качество цементирования скважин.
Также в настоящее время «РосНефтеГазИнструмент» ведет разработку конструкции головок с дистанционным управлением механизмами фиксации и сброса пробок и шаров. Эта разработка позволит быстрее производить все операции с цементировочной головкой в процессе цементирования в составе силового верхнего привода.