Устройство для ремонта обсадной колонны в скважине

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-стям. Цель - повышение эффективности установки ремонтного пластыря за счет обеспечения гарантированного вытеснения жидкости из зоны ремонта. Для этого газогенератор выполнен в виде расположенной в нижней части полости патрубка 6 шашки гидрореагирующего вещества 7. При этом патрубок 6 в его верхней части выполнен с радиальными отверстиями 13 и перегородкой с осевым отверстием над газогенератором. Узел включения газогенератора выполнен в виде клапана, размещенного в осевом отверстии перегородки патрубка 6. Устройство имеет герметизирующий элемент 2, расположенный над ремонтным пластырем 3. После снятия нагрузки пластырь 3 получает остаточную деформацию и с натягом садится в обсадную колонну, перекрывая имеющиеся в ней отверстия. Элемент 2 обеспечивает непрорыв газов в верхнюю часть обсадной колонны. Патрубок 6 создает дополнительную область газа, в которую легко вытесняется газ из полости между пластырем 3 и обсадной колонной. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1574 1 (5t ) 5 Е 2! В 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 443514!/23-03 (22) 03.06.88 (46) 30.06.90. Бюл. Н 24 (71) МГТУ им. Н.Э. Баумана (72) Д.В. Шишканов, А.Н. Зарубин, В.Л. Дульцев, В.В. Селиванов, О.Е. Ячник и С.А. Ловля (53) 622.248(088.8) (56) Патент США V 3175618, кл. 166-63, опублик. 1961.

Авторское свидетельство СССР

Н 810936, кл. Е 21 В 29/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАДНОЙ

КОЛОННЫ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой прои-стям. Цель - повышение эффективности установки ремонтного пластыря за счет обеспечения гарантированного вытеснения жидкости из зоны ремонта. Для этого газогенератор выполнен в виде расположенной в нижней части полости патрубка 6 шашки гидрореагирующего вещества 7. При этом патрубок 6 в его верхней части выполнен с радиальными отверстиями 13 и перегородкой с осевым отверстием над газогенератором. Узел включения газогенератора выполнен в виде клапана, размещенного в осевом отверстии перегородки патрубка 6. Устр-во имеет герметизирующий элемент 2, расположенный над ремонтным пластырем 3. После снятия нагрузки пластырь 3 получает остаточную деформацию и с натя гом садится в обсадную колонну; перекрывая имеющиеся в ней отверстия.

Элемент 2 обеспечивает непрорыв газов в верхнюю часть обсадной колонны. Патрубок 6 создает дополнительную область газа, в которую легко вытесня2 ется газ из полости между пластырем 3 и обсадной колонной. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. з 1S7479

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам для установки ремонтного пластыря в скважине.

Целью изобретения является повышение эффективности установки ремонтного патрубка за счет обеспечения возможности полного вытеснения жидкости из зоны ремонта.

На черте>не изображена схема предлагаемого устройства для ремонта обсадной колонны в скважине.

Устройство содержит кабель 1, герметизирующий элемент 2, ремонтный пластырь 3, узел его деформирования, включающий инициатор 4, и заряд взрывчатого вещества (ВВ) 5, патрубок 6 с перегородкой с осевым отвер" стием, навеску из гидрореагирующего вещества 7, пороховую шашку 8 и средство ее воспламенения, размещенные в осевом отверстии перегородки патрубка 6, жилы 9 и 10 электрического кабеля, герметичную пробку 11, кроме этого в патрубке 6 газогенератора имеются отверстия 13 для выхода газа. Пороховая шашка со средством ее воспламенения является узлом включения газогенератора и может быть выполнена в виде управляемого клапана.

Ремонтный пластырь крепится к кабелю 1, Над ремонтным пластырем 3 находится скрепленный с ним и с кабелем 1 герметизирующий элемент 2. 1(нижней части ремонтнЬго пластыря 3 крепится

35 патрубок 6, внутри которого размещена с зазором шашка из гидрореагирующего вещества 7 (например, гидрида лития). ,Осевое отверстие в перегоРодке пат- 40 рубка закрывает пороховая шашка и средство ее воспламенения, электрически связанное с жилой 10 кабеля.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства на глубину, заданную по геологотехническим условиям, по сигналу, поданному с поверхности, герметизирующий элемент

2 перекрывает ствол обсадной колонны

12 над местом ремонтируемого участка (например, в результате деформирования упругой оболочки). Процентное содержание воды в ремонтируемой обводненной скважине составляет 70-903.

При наличии пороховой шашки 8 в 55 процессе спуска в скважину вода через нижнее отверстие в патрубке 6 поступает к гидрату лития. В результате химической реакции LiH + Н О = LiOH +

+ Н вырабатывается водород (легкий газ), и под перегородкой патрубка 6 образуется газовая пробка,. которая— оттесняет воду от гидрида лития, в результате чего химическая реакция прекращается.

Сигналом, поданным с поверхности на средство воспламенения, осуществля. ется воспламенение пороховой шашки 8 в перегородке патрубка 6. После выгорании пороховой шашки 8 водород через радиальные отверстия 13 выходит в виде пузырей s пространство между обсадной колонной 12 и устройством и поднимается к герметизирующему элементу 2, вытесняя воду из указанной области. При этом вода получает возможность беспрепятственно поступать к навеске гидрида лития, и реакция начинает идти непрерывно.

После вытеснения водородом жидкости с поверхности подается электрический импульс на инициатор 4, соединенный с жилой 9 кабеля, и осуществляется инициирования заряда ВВ 5. При детонации заряда ВВ 5 происходит образование ударных волн (УВ) и продуктов детонации (ПД), под воздействием которых происходит радиальное расширение ремонтного пластыря 3 устройства до полного прижатия к стенкам обсадной колонны 12. После прилегания (рабочей секции) ремонтного пластыря 3 к обсадной колонне 12 дополнительная деформация ремонтного пластыря 3 проходит совместно с обсадной колонной

12. При этом ремонтный пластырь 3 деформируется в упруго-пластической зоне, а обсадная колонна 12 - в упругой зоне. После снятия нагрузки ремонтный пластырь 3 получает остаточную деформацию и с натягом садится на обсадную колонну 12, перекрывая имеющиеся в ней отверстия.

Непрорыв газов в верхнюю часть обсадной колонны 12 при вытеснении жидкости обеспечивается герметизирующим элементом 2. Вытеснение жидкости легким газом необходимо для предотвращения сопротивления жидкости расширению ремонтного пластыря. Легкий газ, например водород, заполняя область между обсадной колонной 12 и устройством, оказывает меньшее сопротивление расширению ремонтного пластыря 3, чем другие газы (например, пороховые), что приводит к увеличеСоставитель И. Левкоева

Техред Л.Сердюкова КорректоР В. Кабаций

Редактор Т. Парфенова

Заказ 1766 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина,101

15 нию надежности проведения ремонтных работ.

Удлиненный патрубок 6 создает дополнительную область газа, в которую будет легко вытесняться газ из полости между ремонтным пластырем 3 и об" садной колонной 12.

Применение бесшовных труб из материалов с пределом прочности, равным 280-330 мПа и относительным удлинением 0,33-0,45,в качестве ремонтного пластыря обеспечит отсутствие разрушения трубы вдоль шва при нагружении ее ударной волной и продуктами детонации, а также благодаря своим хорошим пластическим свойствам может обеспечить расширение ремонтного пластыря в широком диапазоне, что позволяет устройству одного типоразмера оЬе печить ремонт оЬсадных колонн в широком диапазоне диаметров.

Для ремонта обсадной колонны диаметром 120 мм применялось устройство, в котором ремонтный пластырь 3 представлял цилиндрическую трубу диаметром 105 мм с толщиной стенки 5 мм, длиной 1 м. Заряд 88 5 состоял из отрезков детонирующего шнура ДШ-В.

В качестве узла инИциирования и применялся взрывной патрон ПВГУ-5. В качестве гидрореагирующего вещества применялась шашка из гидрида лития диаметром 45 мм, высотой 100 мм. В качестве герметизирующего элемента 2

74791

6 применялась легкодеформируемая рези новая оболочка.

I формула изобретения

1. Устройство для ремонта обсад" ной колонны в скважине, включающее размещенные на кабеле ремонтный пла10 стырь, заполненный жидкостью, с узлом его деформирования, герметизирующий элемент и расположенный под ремонтным пластырем патрубок с газогенератором и узел включения газогенератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности установки ремонтного пластыря за счет обеспечения гарантированного вытеснения жидкости из зоны ремонта, газогенератор выполнен в виде ðàñïîложенной в нижней части полости пат.рубка шашки гидрореагирующего вещества, при этом патрубок в его верхней части выполнен с радиальными отверстиями и перегородкой с осевым отвер" стием над газогенератором, узел вклю" чения газогенератора выполнен в виде управляемого клапана, размещенного в осевом отверстии перегородки пат30 рубка, а герметизирующий элемент расположен над ремонтным пластырем.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый клапан выполнен в виде пороховой . шашки со средством ее воспламенения.