Способ крепления скважины и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин. Цель - снижение величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны. Скважину промывают, цементируют и растягивают сжатый участок обсадной колонны с устья скважины. На сжатый участок обсадной колонны воздействуют дополнительным растягивающим усилием в пределах самого участка путем закачивания в колонну под избыточным давлением жидкости с плотностью, равной или превышающей плотность применяемого при промывке бурового раствора. Затем одновременно со снятием давления жестко фиксируют в скважине переместившийся башмак обсадной колонны. Устр-во для осуществления способа содержит корпус с радиальными промывочными окнами, перекрытыми подвижной втулкой с седлом под бросовый шар, зафиксированной в корпусе на срезных элементах, и механизм раскрепления, включающий откидные подпружиненные лапы. В верхней части подвижной втулки на срезных элементах укреплено стопорное кольцо. Корпус выполнен с упорной проточкой под стопорное кольцо, установленное относительно последней с осевым зазором, равным наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе. В момент открытия промывочных окон внутреннее давление уменьшается, а откидные лапы упираясь в стенки скважины, заклиниваются в породе восстанавливающейся сжимающей силой. Возникшая после продавливания штампонажного раствора на обратном клапане сжимающая нагрузка от действия перепада давления воспринимается зафиксированным устр-вом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 33/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714133/03 (22) 04.07.89 (46) 23.07.91. Бюл. ЬЬ 27 (71) Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (72) И.И.Чернышев, П.А.Озарчук, Ю.А.Еремеев, А.Я.Глушаков, Ю.С.Рыбин и B.È.Ãåðö (53) 622.245.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1229308, кл. Е 21 В 33/13, 1984.

Патент США

М 3545543, кл, 166 — 212, опублик."1970. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ НИЯ (57) Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин. Цель — сниж.ение величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны. Скважину промывают, цементируют и растягивают сжатый участок обсадной колонны с устья скважины. На сжатый участок обсадной колонны воздействуют дополнительным растягивающим усилием в пределах самого участка путем закачивания в колонну под избыточным давлением жидкости плотностью, равной или превышающей плотность

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано npvi креплении скважин с целью повышения качества и надежности крепи.

Цель изобретения — снижение величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны.,,! Ы„„1665022 А1 применяемого при промывке бурового раствора. Затем одновременно со снятием давления жестко фиксируют в скважине переместившийся башмак обсадной колонны. Устр-so для осуществления способа содержит корпус . с радиальными промывочными окнами, перекрытыми подвижной втулкой с седлом под бросовый шар, зафиксированной в корпусе на срезных элементах. и механизм раскрепления, включающий откидные подпружиненные лапы. В верхней части подвижной втулки на срезных элементах укреплено стопорное кольцо. Корпус выполнен с упорной проточкой под стопорное кольцо, установленное относительно последней с осевым зазором, равным наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов. фиксирующих втулку в корпусе. В момент открытия промывочных окон внутреннее давление уменьшаетея, а откидные лапы, упираясь в стенки скважины, заклиниваются в породе восстанавливающейся сжимающей силой.

Возникшая после продавливания тампонажного раствора на обратном клапане сжимающая нагрузка от действия перепада давления воспринимается зафиксированным устр-вом. 2 с,п. ф-лы, 2 ил.

На фиг.1 изображено устройство. Общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Растяжение сжатого участка обсадной колонны может быть осуществлено в следующие в следующие периоды крепления скважины: до начала цементирования, при закачивании тампонажного раствора в колонну труб, при окончании продавливания

1бб5022 тампонажного раствора в затрубное пространство (в момент получения "стоб" ).

Устройство состоит из корпуса 1 с промывочными каналами и направляющей насадкой 2, подвижной втулки 3 с 5 уплотнительными кольцами 4, зафиксированной срезными элементами — болтами 5, упорного кольца б, закрепленного на верхней части подвижной втулки 3 срезными элементами — калибровочными болтами 7, 10 узла раскрепления, включающего откидные лапы 8, пружины 9, оси 10 и опорные башмаки 11, Откидные лапы 8 устанавливаются в прорезях корпуса 1 и в транспортном положении удерживаются срезными болтами 15

5, Для хода комплекса втулки 3 и упорного кольца 6 предусмотрен кольцевой зазор а, равный наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе. 20

Способ с помощью устройства осуществляют следующим образом.

На первой обсадной трубе в нижней ее части закрепляется устройство, а в верхней части устанавливается обратный клапан — 25

"хлопушка" (не показана), пропускающий свободно через себя шар. Обсадную колонну спускают на намеченную глубину, производят промывку скважины, бросают шар 12 с подкачкой бурового раствора до его посад- 30 ки в седло втулки 3. После перекрытия шаром 12 промывочного канала создается внутреннее давление, меньшее необходимого расчетного для перемещения башмака, при котором происходит срез болтов 5, 35 перемещение втулки 3 вниз до соприкосновения нижнего торца упорного кольца 6 с уступом корпуса 1 и в этот период осуществляется выброс откидных лап под действием пружин 9 в рабочее положение, т.е, до их 40 контакта со стенкой скважины. Длина хода втулки 3 выбирается такой, чтобы лапы устройства вошли в соприкосновение со стенкой скважины до открытия промывочных окон. Затем создается расчетное внутрен- 45 нее давление, при котором происхоцит перемещение башмака на- необходимую величину со снятием сжимающего усилия в обсадной колонне, срез калибровочных болтов 7, дальнейшее перемещение втулки 3 50 вниз и открытие промывочных окон, В момент открытия промывочных окон внутреннее давление уменьшается, а откидные лапы, упираясь в стенки скважины, заклиниваются в породе восстанавливающейся сжимающей силой. После этого производят цементирование обычным способом.

Возникающая после продавливания тампонажного раствора на обратном клапане сжимающая нагрузка от действия перепара давления за счет разности плотностей жидкостей снаружи и внутри колонны воспринимается зафиксированным устройством, Формула изобретения

1. Способ крепления скважины, включающий ее промывку, цементирование и растяжение сжатого участка обсадной колонны сустья скважины,отл ич а ющи йся тем, что, с целью снижения величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны, нд последний воздействуют дополнительным растягивающим усилием в пределах самого участка путем закачивания в колонну под избыточным давлением жидкости с плотностью, равной или превышающей плотность применяемого при промывке бурового раствора, а затем одновременно со снятием давления жестко фиксируют в скважине переместившийся башмак обсадной колонны.

2. Устройство для крепления скважины, состоящее из корпуса с радиальными промывочными окнами, перекрытыми подвижной втулкой с седлом под бросовый шар, зафиксированной s корпусе на срезных элементах, и механизма раскрепления, включающего радиально откидные подпружиненные лапы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения величины усилия на растяжение сжатого участка, обсадной колонны, оно снабжено стопорным кольцом, укрепленным в ьерхней части подвижной втулки на срезных элементах, а корпус выполнен с упорной проточкой под стопорное кольцо, установленное относительно последней с осевым зазором, равным наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе.

1665022

Составитель В.Никулин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Куяерявая !

Редактор Н.Яцола

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

Заказ 2375 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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