Способ удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра

Авторы патента:

Ягафаров Альберт Салаватович (RU)

Пронин Виталий Евгеньевич (RU)

Киршин Анатолий Вениаминович (RU)

Филиппов Виталий Петрович (RU)

Хамитьянов Нигаматьян Хамитович (RU)

E21B7/20 - установка обсадных труб или бурильных труб в буровых скважинах, например спуск; одновременное бурение и обсадка буровых скважин (наземные средства сообщения реверсивного вращения обсадным трубам E21B 3/025; установка свай E02D 7/00; проходка шахтных стволов с опускной крепью E21D 1/08)

Владельцы патента RU 2491404:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадной колонны в скважине путем ее наращивания снизу. Способ удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра, включающий углубление скважины до подошвы зоны удлинения колонны, расширение зоны удлинения расширителем, спуск в скважину дополнительной колонны из профильных труб в расширенный интервал, закрепление ее верхнего конца в нижней предварительно расширенной части обсадной колонны и расширение профильных труб созданием в них гидравлического давления с последующим их развальцовыванием впотай. Перед расширением ствола скважины расширителем производят расширение нижней части обсадной колонны методом развальцовывания с образованием раструба развальцевателем, диаметр которого выбирают таким, чтобы внутренний диаметр раструба при соединении обсадной и дополнительной колонн обеспечивал надежное и герметичное их соединение между собой без уменьшения диаметра скважины. Предлагаемый способ позволяет производить наращивание обсадной колонны без уменьшения диаметра на скважинах, ранее не планируемых к наращиванию, например при недоспуске колонны при цементировании, при осложнении при бурении из-под колонны, как следствие, снизить материальные затраты и ускорить процесс строительства скважины. 4 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадной колонны в скважине путем ее наращивания снизу.

Известен способ удлинения обсадных колонн в скважине, включающий в себя устройство для удлинения обсадных колонн, содержащее установленный на нижнем конце колонны стыковочный патрубок, оснащенный снизу внутренней технологической выборкой, цементирование колонны с патрубком, спуск в скважину дополнительной колонны из профильных и цилиндрических труб, закрепление ее верхнего конца в стыковочном патрубке и расширение профильных труб созданием в них гидравлического давления с последующими калибровкой профильных и развальцовкой цилиндрических труб (Ш.Ф. Тахаутдинов и др. «Удлинение обсадных колонн и профильных перекрывателей без уменьшения диаметра скважины и ее цементирования». Статья в журнале «Нефтяное хозяйство» №7, 2002 г., с.87).

Недостатками устройства являются:

- ограниченные условия применения, так как устройство применяют в тех случаях, когда планируют наращивание обсадной колонны;

- нестандартная компоновка низа обсадной колонны, включающая стыковочный патрубок с башмаком, ограничивает прохождение по стволу колонны при спуске, а также приводит к усложнению процесса цементирования;

- после цементирования колонны и разбуривания цементной пробки на внутренних стенках патрубка остается слой затвердевшего цементного раствора, который перед установкой дополнительной колонны зачищают фрезерованием, что связано с дополнительными временными и материальными затратами.

Наиболее близким по технической сущности и количеству совпадающих с заявляемым существенных признаков является «Способ удлинения обсадных колонн в скважине» (патент RU №2259458, МПК Е21В 7/20, 33/14 опубл. бюл. №24 от 27.08.2005 г.), включающий в себя устройство для удлинения обсадных колонн в скважине, содержащее установленный на нижнем конце колонны стыковочный патрубок и легкоразбуриваемый башмак на конце, причем стыковочный патрубок оснащен снизу внутренней технологической выборкой и цилиндрическим стаканом из легкоразбуриваемого материала с седлом под цементировочную пробку вверху, при этом пространство между технологической выборкой патрубка и цилиндрическим стаканом заполнено густой смазкой.

Недостатками устройства являются:

- сложность изготовления устройства, а именно для изготовления цилиндрического стакана необходимо изготовить сложную пресс-форму для заливки, что связано с дополнительными материальными затратами.

Техническими задачами являются упрощение способа наращивания обсадной колонны без уменьшения ее диаметра с возможностью применения на любых скважинах, в том числе не планируемых ранее к наращиванию, а также снижение материальных затрат и ускорение процесса строительства скважины.

Техническая задача решается способом удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра, включающим углубление скважины с расширением до подошвы зоны удлинения колонны, спуск в скважину дополнительной колонны из профильных труб в расширенный интервал, закрепление ее верхнего конца в нижней предварительно расширенной части обсадной колонны и расширение профильных труб созданием в них гидравлического давления с последующим их развальцовыванием впотай.

Новым является то, что перед спуском дополнительной колонны из профильных труб производят расширение нижней части обсадной колонны методом развальцовывания с образованием раструба развальцевателем, диаметр которого выбирают таким, чтобы внутренний диаметр раструба при соединении обсадной и дополнительной колонн обеспечивал надежное и герметичное их соединение между собой без уменьшения диаметра скважины.

На фиг.1 показано углубление скважины до подошвы зоны удлинения; на фиг.2 - расширение нижней части обсадной колонны развальцевателем, на фиг.3 - расширение ствола скважины расширителем, на фиг.4 - соединение обсадной и дополнительной колонн между собой.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Скважину 1 углубляют (см. фиг.1) до подошвы 2 зоны удлинения 3 колонны 4, например, для изоляции пласта 5, несовместимого по буримости с верхним пластом, перекрытым колонной 4, или для изоляции зоны осложнения 5, возникшей при углублении скважины 1 ниже колонны 4. Затем производят расширение нижней части обсадной колонны 4 (см. фиг.2) методом развальцовывания с образованием раструба 6 развальцевателем 7. Расширителем 8 (см. фиг.3) производят расширение зоны удлинения 3. Далее производят спуск в скважину дополнительной колонны 9 (см. фиг.4) из профильных труб 10 в расширенный интервал зоны удлинения 3. После чего созданием гидравлического давления в дополнительной колонне 9 профильные трубы 10 расширяют, в результате происходит закрепление их верхнего конца 11 в раструбе 6 обсадной колонны 4 с последующим развальцовыванием профильных труб впотай. Диаметр развальцевателя 7 выбирают таким, чтобы внутренний диаметр раструба 6 обеспечивал надежное и герметичное соединение обсадной колонны 4 и верхнего конца 11 расширенных профильных труб 10 дополнительной колонны 9 без уменьшения внутреннего диаметра скважины 1.

Предлагаемый способ позволяет производить наращивание обсадной колонны без уменьшения диаметра на любых скважинах, включая ранее не планируемых к наращиванию, например при недоспуске колонны при цементировании, при осложнении, возникшем при бурении из-под колонны, как следствие, снизить материальные затраты и ускорить процесс строительства скважины.

Способ удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра, включающий углубление скважины до подошвы зоны удлинения колонны, расширение зоны удлинения расширителем, спуск в скважину дополнительной колонны из профильных труб в расширенный интервал, закрепление ее верхнего конца в нижней предварительно расширенной части обсадной колонны и расширение профильных труб созданием в них гидравлического давления с последующим их развальцовыванием впотай, отличающийся тем, что перед расширением ствола скважины расширителем производят расширение нижней части обсадной колонны методом развальцовывания с образованием раструба развальцевателем, диаметр которого выбирают таким, чтобы внутренний диаметр раструба при соединении обсадной и дополнительной колонн обеспечивал надежное и герметичное их соединение между собой без уменьшения диаметра скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадных колонн в скважине путем наращивания их снизу. .

Способ крепления пробуренного участка скважины обсадной трубой и устройство для его осуществления // 2456436

Изобретение относится к способу крепления обсадными трубами пробуренной (цилиндрической) скважины, в частности, нефтедобывающей или газодобывающей, а также к устройству для осуществления этого способа.

Устройство для проводки скважины через осложняющийся пласт // 2439276

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для бурения скважин с одновременной обсадкой в зонах осложнения бурения. .

Способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин // 2437997

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин с одновременной изоляцией зон осложнений при бурении колонной расширяемых труб.

Способ сооружения горизонтальной дренажной скважины в неустойчивых подвижных горных породах и буровой снаряд для его осуществления // 2435925

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к бурению глубоких горизонтальных дренажных скважин в наиболее сложных геологических условиях, например в неустойчивых горных породах - в песчаных водоносных горизонтах, в плывунах и в текучих мелах.

Раздвижной буровой снаряд // 2419713

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для проходки скважин в неустойчивых породах. .

Способ строительства скважины малого диаметра // 2393320

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины малого диаметра. .

Способ бестраншейной прокладки труб // 2392390

Способ поинтервального вскрытия и крепления осложненных участков ствола скважины // 2386780

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к поинтервальному бурению и способам крепления осложненных участков скважин. .

Способ и устройство для выполнения операций в стволе подземной скважины посредством использования гибких обсадных труб // 2378479

Способ и устройство для бурения с расплавлением // 2509195

Группа изобретений относится к способу и устройству для бурения с расплавлением для выполнения точных по размеру скважин, шахт и туннелей в грунте, в частности в скальной породе, в котором с помощью расплава расплавляют основание скважины и расплав вскрышной породы выдавливают в окружающую среду, в частности в разрыхленную за счет воздействия температуры и давления окружающую скальную породу, и в котором во время бурения за счет затвердевающего расплава образуется затяжка скважины вокруг образованной из трубных элементов колонны обсадных труб. В открытую вверх центральную выемку по меньшей мере одного нижнего трубного элемента колонны обсадных труб подают сверху металл в твердом агрегатном состоянии через лежащие выше трубные элементы, в этой выемке его расплавляют за счет подвода энергии и направляют через каналы, которые проходят от выемки наружу и заканчиваются в наружной боковой поверхности трубного элемента, в наружное окружение трубного элемента, образующийся под самым нижним трубным элементом скальный расплав выдавливают в окружающую скальную породу с образованием за счет затвердевания окружающей колонну обсадных труб металлической затяжки. Обеспечивает непрерывную металлическую затяжку высокого качества отливки и упрощение ввода энергии для выполнения процесса плавления. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для бурения // 2513970

Изобретение относится к области бурения скважин в сложных геологических условиях, в том числе в неустойчивых осадочных породах. Устройство для бурения включает обсадную колонну, установленный в обсадной колонне с возможностью вращения породоразрушающий инструмент для разрушения периферийной части забоя, колонну бурильных труб, соединенное с колонной бурильных труб пневмоударное устройство, керноприемное устройство, включающее колонковую трубу с кернозахватным устройством, и две взаимодействующие между собой полумуфты, одна из которых скреплена с породоразрушающим инструментом, а вторая полумуфта скреплена с наружной поверхностью колонковой трубы. Обеспечивает максимальный выход кернового материала в сложных геологических условиях, в том числе в неустойчивых осадочных породах с включением галечника. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ сооружения скважины // 2515647

Изобретение относится к горной и строительной технике, применяется при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ заключается в бурении скважины породоразрушающим инструментом забойного снаряда, соединенного с двойной бурильной колонной, с непрерывным удалением шлама от забоя скважины и транспортировкой шлама потоком отработанного рабочего тела под давлением по центральному каналу двойной бурильной колонны. Для бурения скважины используют двойную бурильную колонну, образованную невращающейся наружной трубой и размещенной в ней буровой штангой, передающей крутящий момент и осевое усилие на забойный снаряд с породоразрушающим инструментом. Одновременно с бурением скважины осуществляют затяжку в нее указанной наружной трубы, которую после завершения бурения оставляют в скважине в качестве обсадной трубы. Центральным каналом двойной бурильной колонны является канал буровой штанги. Технические задачи - повышение эффективности способа за счет совмещения процессов бурения и обсаживания скважины, увеличение надежности и расширение области применения способа за счет одновременной затяжки обсадной трубы, а также снижение массы и стоимости комплекта оборудования за счет применения наружной трубы двойной бурильной колонны из неметаллического материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ ликвидации заколонных перетоков // 2537709

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин. Способ ликвидации заколонных перетоков включает стадию проведения геофизических исследований с определением интервалов возможных заколонных перетоков перед спуском обсадной колонны. После чего обсадную колонну снабжают расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами и спускают в скважину. Располагают трубы с уплотнениями напротив интервалов возможных перетоков. При возникновении заколонных перетоков, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб, расширяют их во всем интервале перетока, уплотняя заколонное пространство. Предлагаемый способ позволяет повысить надежность ликвидации заколонных перетоков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Буровая установка // 2539476

Изобретение относится к буровым установкам. Буровая установка содержит платформу основания, установленную вокруг секций ротора, и вертлюг, расположенный над центром секций ротора. На платформе основания установлена пространственная рама с вертикальными направляющими вертлюга. В направляющих расположены катки осей балансиров телескопических механизмов. Концы балансиров опорами качания попарно соединены короткими осями. Верхние балансиры телескопических механизмов соединены длинной осью, на которой закреплен вертлюг. На платформе основания также расположены гидроцилиндры подъема секций телескопических механизмов. Головки верхних секций гидроцилиндров соединены осью, на которой на опорах качания установлены середины верхних балансиров нижней секции телескопических механизмов. Середины нижних балансиров этой секции на опорах качания установлены на оси, зафиксированной на пространственной раме. На раме также расположены вертикальные направляющие барабана, в котором расположены свечи труб. Выше центра тяжести барабана расположен вращающийся сепаратор. Сепаратор находится в цанге на гидроподъемниках, а катки наконечников цанги установлены в вертикальных направляющих рамы. Изобретение обеспечивает автоматизацию спускоподъемных операций и расширение эксплуатационных и компоновочных характеристик буровой установки. 8 ил.

Способ предотвращения заколонных перетоков в скважине // 2584194

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин. Технический результат - повышение эффективности способа за счет уменьшения материальных и временных затрат на ликвидацию заколонных перетоков. Способ включает проведение геофизических исследований с определением интервалов заколонных перетоков. Снабжают обсадную колонну расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами. Обсадную колонну в верхней части расширяемых труб изнутри снабжают полым дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором для остановки дорна. Расширение обсадной колонны в интервале перетоков производят во время цементирования. Расширяют дорном, который перемещают под действием избыточного давления в обсадной колонне, создаваемого с устья скважины. Перемещение дорна осуществляют цементировочной пробкой после ее посадки на дорн, установленный в заданном интервале скважины. 2 ил.

Бурильная компоновка // 2585779

Изобретение относится к бурильным компоновкам для выполнения скважины в грунте или горной породе. Технический результат заключается в уменьшении длины буровой коронки и увеличении скорости бурения. Бурильная компоновка содержит пилотное долото, бурящее среднюю часть скважины, и буровую коронку, бурящую скважину кольцевым забоем. При бурении буровая коронка установлена вокруг пилотного долота, и вращение и ударные усилия бурения направляются от пилотного долота на буровую коронку с помощью фасонных отверстий и деталей, установленных между долотами и передающих мощность, при этом буровая коронка выполнена с возможностью отведения, перемещаясь вокруг пилотного долота, и с возможностью установки на него. Накладное кольцо, выполненное с возможностью скрепления с буровой коронкой, установлено вокруг буровой коронки для соединения с трубой обсадной колонны, втягивающейся в бурящуюся скважину к буровой коронке с помощью накладного кольца. Буровая коронка содержит, по меньшей мере, две кольцевые канавки на наружной окружности, в данных кольцевых канавках установлены с возможностью вращения и перемещения в нужных пределах в аксиальном направлении бура части, участвующие в фиксации, такие как пружинящие стопорные кольца, и расположенные на внутренней поверхности накладного кольца, при этом накладное кольцо установлено вокруг периферии буровой коронки таким способом, что из частей, участвующих в возвратно-поступательном перемещении, фиксирующих накладное кольцо и буровую коронку, по меньшей мере, две расположены с разных сторон от линии, когда устройство собрано, причем данная линия проходит, по существу, через среднюю точку поверхности, передающей вращение буровой коронки. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Системы и способы для использования прохода сквозь подземные пласты // 2594032

Группа изобретений относится к системам и способам при бурении обсадной колонной. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства за счет избирательного управления скоростями циркуляционных текучих сред или потока текучих сред. Предложены система и способ управления скоростью циркуляции подземного бурового раствора и давлением при использовании стенки прохода через подземные пласты для нагнетания бурового раствора, для размещения устройства и для удлинения прохода через подземные пласты. Система содержит узел обсадных труб, содержащий по меньшей мере одно устройство для прохождения бурового раствора и колонну обсадных труб, содержащую первую колонну обсадных труб и по меньшей мере одну дополнительную колонну обсадных труб большего диаметра, при этом первая колонна обсадных труб содержит канал, проходит продольно через проксимальный район прохода через подземные пласты и образует внутренний проход через канал, по меньшей мере одна дополнительная колонна обсадных труб большего диаметра проходит продольно через проксимальный район прохода через подземные пласты и продолжается в осевом направлении вниз от самой внешней защитной колонны обсадных труб, облицовывающей проксимальный район, таким образом образуя первый кольцевой проход между ее стенкой и окружающей стенкой подземного прохода. Первая колонна обсадных труб проходит по меньшей мере частично внутри первого конца и второго конца по меньшей мере одной дополнительной колонны обсадных труб большего диаметра для образования промежуточного внутреннего прохода, по меньшей мере одного дополнительного кольцевого прохода или их комбинаций, при этом по меньшей мере одно устройство для прохождения бурового раствора соединяет первую колонну обсадных труб с по меньшей мере одной дополнительной колонной обсадных труб большего диаметра и содержит по меньшей мере один радиальный проход, проходящий между внутренним проходом, промежуточным внутренним проходом, по меньшей мере одним дополнительным кольцевым проходом, первым кольцевым проходом или их комбинациями таким образом, что буровой раствор, проходящий в по меньшей мере одном из проходов, отклоняется через по меньшей мере один радиальный проход к другому из проходов с тем, чтобы, при использовании, управлять скоростью и давлением циркуляции подземного бурового раствора для размещения устройства или для удлинения прохода через подземные пласты. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 166 ил.

Уменьшение трения и износа скважинных труб при использовании графена // 2635701

Группа изобретений относится к способу и системе для уменьшения трения бурового оборудования, размещаемого в буровой скважине. Указанный способ включает: обеспечение наружного трубчатого элемента, имеющего ствол с внутренней поверхностью; нанесение первого слоя смазочного материала по меньшей мере на часть внутренней поверхности наружного трубчатого элемента; размещение наружного трубчатого элемента по меньшей мере в части буровой скважины; обеспечение бурового снаряда, содержащего внутренний элемент, имеющий наружную поверхность и центральную продольную ось, совмещенную с центральной продольной осью наружного элемента; нанесение второго слоя смазочного материала по меньшей мере на часть наружной поверхности внутреннего элемента; вставку внутреннего элемента в ствол наружного трубчатого элемента; обеспечение протекания бурового раствора через ствол бурового снаряда; поворот внутреннего элемента по отношению к наружному элементу; измерение показателя механического износа и/или трения между наружным элементом и внутренним элементом; определение того, превышает ли измеренный показатель заранее заданный пороговый уровень; и запуск последующей операции в ответ на определение того, что измеренный показатель превышает заранее заданный пороговый уровень. Последующая операция вызывает повышение концентрации графена, содержащегося в виде взвеси в буровом растворе. Технический результат заключается в уменьшении трения и износа бурового оборудования. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ установки геотермальных теплообменников для извлечения низкопотенциального тепла // 2641439

Изобретение относится к способам извлечения и использования геотермального тепла. Способ установки геотермальных теплообменников для извлечения низкопотенциального тепла включает бурение скважин с использованием буровой колонны. Бурение скважин для установки зондов осуществляют без переноса бурового станка с одного места и под углом 20-45 градусов к горизонту. В грунт устанавливают железобетонное кольцо диаметром 1,5 м, его верхний торец заглубляют на 0,3-0,4 м от поверхности. На этом же уровне устраивают кольцевую площадку шириной 0,5 м. Дно кольца заливают бетонной стяжкой. Сверху на железобетонное кольцо устанавливают колодезную опору бурового станка, определяют наклон оси бурения, монтируют буровой станок на колодезной опоре, в процессе бурения используют бетонное кольцо в качестве зумпфа, а после окончания бурения - в качестве кессонной камеры геотермального коллектора. При достижении заданной глубины бурения в колонну бурильных труб опускается на жестком тросе извлекатель съемного пилота. После извлечения пилота в колонну бурильных труб, выполняющих роль обсадной трубы, опускают подготовленный геотермальный зонд, колонну бурильных труб свинчивают с вращателем буровой установки и приподнимают на 0,5 м. Технический результат заключается в уменьшении количества операций, в частности подъема бурового снаряда, обсаживания ствола скважины обсадной трубой, выкапывания дополнительного приямка или зумпфа для циркуляции бурового раствора, переноса бурового станка на новое место бурения. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.