Обсадная колонна

 

Изобретение относится к креплению скважин и позволяет повысить эксплуатационную надежность колонны. Она состоит из соединенных между собой муфтами 1 труб 2. На трубах 2 концентрично с зазором установлены предохранительные кожухи в виде сжатой пружины 4, Концы пружины расположены свободно с возможностью осевого перемещения. При действии давления горных пород на нормально сжатую пружину 4 происходит радиальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

6727 А1 (19) (И) (Я) 4 Е 21 В 17/00, 43/10 .

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3940296/22-03 (22) 07.08.85 (46) 30.01.87. Бюл. Р 4 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) Л.M.Ìàòâeåíêî и Т.К.Аливердизаде (53) 622.245.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

))- 80564, кл. E 21 В 17/06, 1947.

Авторское свидетельство СССР ..Ф 717294, кл. E 21 В 43/10, 1977. (54) ОБСАДНАЯ КОЛОННА (57) Изобретение относится к креплению скважин и позволяет повысить эксплуатационную надежность колонны.

Она состоит из соединенных между собой муфтами 1 труб 2. На трубах 2 концентрично с зазором установлены предохранительные кожухи в виде сжатой пружины 4. Концы пружины расположены свободно с возможностью осевого перемещения. При действии давления горных пород на нормально сжатую пружину 4 происходит радиальное

86727 циально смещаясь. Пружина 4 скручивается, увеличиваясь в длине. Скручивание пружины 4 сопровождается возрастанием ее поперечной жесткости и способности противостоять поперечному сжатию при сохранении ее цилиндрической формы. 1 ил.

Изобретение относится к креплейию скважин, а именно к конструкциям обсадных колонн для буровых скважин.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности об- 5 садной колонны.

На чертеже изображена обсадная колонна.

Обсадная колонна состоит из соединенных между собой муфтами 1 труб

2, на которых установлены в местах возможного смятия колонны массивом горных пород 3 нормально сжатые пружины 4, причем последние расположены относительно труб 2 концентрично с l5 зазором 5. Концы пружины 3 не защемлены, т.е. расположены свободно и имеют возможность осевого перемещения.

Обсадная колонна работает следуюш1им образом.

При действии давления горных пород на нормально сжатую пружину располоф

У

25 женную на трубе 2 с зазором и возможностью удлинения, возникает радиальное сжатие пружины 4, что обеспечивает релаксацию напряжений в сдавливающем (прискважинном) слое горного массива, т.е. уменьшение ве30 личины передающегося горного давления во времени. Это связано с тем, что при радиальном сжатии цилиндрической пружины витки уменьшаются в диаметре, тангенциально смещаясь, и пружина 4 скручивается, увеличиваясь в длине. Скручивание пружины сопровождается возрастанием ее.поперечной жесткости и способности npol тивостоять поперечному сжатию при

В11ИИПИ Заказ 7691/31 Тираж 532 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

12 ее сжатие. В сдавливающем слое горного массива возникает релаксация напряжений, т.е. уменьшение величины передающего горного давления во времени. Это связано с тем, что при радиальном сжатии пружины 4 витки ее уменьшаются в диаметре, тангенсохранении ее цилиндрической формы, при которой продолжается осуществление пружиной экранирования колонны от боковой сжимающей нагрузки. Возрастание же способности цилиндрической пружины противостоять радиальному сжатию приводит к релаксации приствольных напряжений в массиве за счет перераспределения напряжении

Э путем уменьшения уровня напряжений в приствольной зоне скважины и распространения их вглубь массива.

Уменьшение приствольных напряжений происходит также за счет трансформации энергии деформации пружины в работу трения между витками и поверхностью сжимающего массива, который подвергается при этом разупрочнению.

Возрастание жесткости пружины пропорционально ее сжатию. Поэтому, если изготовить нормально сжатую цилиндрическую пружину с исходной устойчивостью смятию не меньшей, чем устойчивость смятию обсадной колонны, то в результате радиального сжатия массивом эта устойчивость возрастет многократно °

Формула изобретения

Обсадная колонна, включающая соединенные между собой трубы, на которых концентрично с зазором установлены предохранительные кожухи, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, предохранительные кожухи выполнены в виде сжатой пружины, концы которой расположены свободно с возможностью осевого перемещения.