Устройство для соединения секций обсадных колонн

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности соединения секций обсадных колонн за счет совмещения момента их стыковки со срабатыванием устр-ва. Оно включает хвостовик 1 с легкодеформируемой оболочкой 2. Деформация последней осуществляется концентрично расположенным в кольцевой камере 3 зарядом взрывчатого вещества 12. Сдеформйрованная оболочка принимает форму внутренней поверхности раструба 10 с кольцевыми проточками 11, при этом обеспечивается стыковка секций и их герметизация. Инициирование взрывчатого вещества осуществляется электродетонаторами 13 после их коммутации с источником питания 14. Коммутация осуществляется с помощью магнитоуправляемых контактов 18 после пересечения им силового магнитного поля магнитных вставок 17, расположенных в раструбе 10. Благодаря этому осуществляется надежное соединение секций устройства. 2 ил. 15 (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4609055/03 (22) 28. 11.88 (46) 23. 02. 91 . Бюл. В 7 (7 1) Камский научно-исследовательский институт комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин (72) И.А.Козубовский и В,Ю.Ванцев (53) 622.245.13 (088.8) (56) 1!атент Великобритании

9 2108030, кл. В 23.К 20/08, опублик, I 983.

Авторское свидетельство СССР

)) 1076568, кл. К 21 В 17/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО Щ И СОЕДИНКНИЯ СЕКЦИЙ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель— повьппение надежности соединения секций обсадных колонн за счет совмещения момента их стыковки со срабатыванием устр-ва. Оно включает хвостовик

1 с легкодеформируемой оболочкой 2.

Деформация последней осуществляется концентрично расположенным в кольцевой камере 3 зарядом взрывчатого вещества 12. Сдеформированная оболочка принимает форму внутренней поверхности раструба 1О с кольцевыми проточками 11, при этом обеспечивается стыковка секций и их герметизация. Инициирование взрывчатого вещества осуществляется электродетонаторами 13 после их коммутации с источником питания 14. Коммутация осуществляется с помощью магнитоуправляемых контактов 18 после пересечения им силового магнитного поля магнитных вставок 17, расположенных в раструбе 10, Благодаря этому осуществляется надежное соединение секций устройства. 2 нл.

1 (Д1)5 Е 21 В 17/08, 33/14, В 23 K 20/08

1629463

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при спуске обсадных колонн секциями, а также в общем машиностроении при необходимости соединения длинномерных трубчатых элементов, Целью изобретения является повышение надежности соединения секций обсадных колонн эа счет совмещения момента их стыковки со срабатыванием устройства, Па фиг. 1 изображено устройство для соединения секций обсадных ко- 15 лонн (последние не показаны) в момент стыковки; на фиг,2 — часть устройства после осуществления стыковки.

Устройство состоит из хвостовика

1, размещенного в нижней части верх- 20 ней секции обсадной колонны. В нижней части его наружной поверхности имеется легкодеформирующаяся оболочка 2, концентрично которой в хвостовике расположена кольцевая камера 3, 25 состоящая из корпуса 4, верхней пробки 5, нижней пробки 6 и соединительной втулки 7. Герметичность кольцевой камеры обеспечивается прокладками 8 и коническими резьбами 9. В верхней части нижней секции обсадной колонны установлен раструб 10 с кольцевыми проточками 11 на внутренней поверхности. В кольцевой камере 3 размещено формообразующее средство 35

12, в качестве которого используется взрывчатое вещество. Узел привода устройства выполнен в виде электродетонаторов 13 с источником 14 питания. Электродетонаторы подпружинены 40 пружинами 15 относительно хвостовика и имеют на концах предохранительные вставки 16, например из легкоплавкого материала (сплав Вуда), которые расположены на входе в кольцевую камеру 45

3 с взрывчатым веществом 12, Средств» фиксации момента стыковки раструба и хвостовика выполнены в виде магнитной вставки 17 на внутренней поверхности раструба 10 и магнито-50 управляемых контактов 18, которые установлены на хвостовике и связывают источник 14 питания с электродетонаторами 13, В рабочем положении после стыковки устройства последние расио55 лагаются в одной поперечной плоскости. Все элементы, образующие кольцевую камеру, выполнены из раз буриваемсго диамагнитного материала, например алюминия. Легкодеформирующаяся оболочка покрыта слоем 19 мягкого металла (например, цинком), являющегося уплотнителем места соединения.

В корпусе раструба 10 просверлен ряд отверстий 20 для вытеснения раствора во время деформации оболочки 2, Устройство работает следующим образом.

После спуска и цементирования нижней секции обсадной колонны в скважину спускают верхнюю секцию..Спуск сопровождается периодическими промывками через отверстия 21, По мере спуска колонны температура в скважине нарастает, происходит разогрев хвостовика. При достижении определенной температуры происходит расплавление предохранительных. вставок 16 и электродетонаторы 13 под действием пружины 15 подаются в гнезда кольцевого заряда взрывчатого вещества 12„

Расплавленное вещество вставок 16 поступает в зазор между обоймой электродетонаторов 13 и корпусом кольцевого заряда. В тот момент, когда магнитоуправляемые контакты 18 пересекут силовое поле магнитных вставок 17, произойдет замыкание электрической цепи, от напряжения источника 14 питания осуществится воспламенение электродетонаторов 13 и инициирование заряда взрывчатого вещества 12. При этом произойдет деформация легкодеформируемой оболочки 2 по профилю кольцевых проточек 11 внутренней части раструба 10, причем на поверхность поступит четкий сигнал о стыковке по бурильным трубам или по сейсмической линии связи.

После разрушения башмака и стыковки приступают к цементированию с применением продавочной пробки. Дойдя до втулки 22, пробка срезает штифты 23 и втулка 22 герметизирует цементационные отверстия 21.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность соединения и стыковки колонн в сверхглубоких искривленных скважинах и получить четкий сигнал на поверхность о стыковке, что не зависит ни от удлинения бурильных и обсадных труб, ни от сжимаемости жидкости, ни от трения о стенки скважины, так как инициирование заряда ВВ, т.е. сигнал о стыковке, возникает только в мо5 1Ь2 мент пересечения магнитоуправляемыми контактами силовых линий магнита.

Фиг. 2

Составитель В. Родина

Редактор H.Ðoãóëè÷ Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Бескид

Заказ 417 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула из обр е тения

Устройство для соединения секций обсадных колонн, включающее установленный в верхней части нижней секции раструб с кольцевыми проточками на внутренней поверхности, размещенный в нижней части верхней секции хвостовик с легкодеформируемой оболочкой на наружной поверхности и концентрично расположенной кольцевой камерой с формообразующим средством, узел привода его в рабочее положение и средства фиксации момента стыковки раструба и хвостовика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения секций за счет совмещения момента их стыков94ь3

6 ки со срабатыванием устройства, в качестве формообразующего средства используют взрывчатое вещество, узел

5 привода формообразующих средств в рабочее. положение выполнен в виде электродетонаторов с источником питания, электродетонаторы подпружинены относительно хвостовика и имеют на концах предохранительные. вставки, расположенные на входе в кольцевую камеру, а средства фиксации выполнены в виде магнитной вставки, размещенной на внутренней поверхности раструба, и магнитоуправляемых контактов, установленных на хвостовике и связывающих источник питания с электродетонаторами, причем магнитные вставки и магнитоуправляемые контакты в рабочем по20 ложении устройства расположены в одной поперечной плоскости,