Устройство для заканчивания буровых скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советсккв

Социалистические

Республик

Зависимый от патента №

M. Кл. E 21Ь 43!00

Заявлено 05.Ч.1966 (№ 1074421!22-3) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано ОЗ.Х1.1972. Бюллетень № 34

УДК 622.245.14(088.8) Дата опубликования описания 3.1.1973

Автор изобретения и заявитель

Иностранец

Солис Мирон Зандмер (Канада) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАНЧ ИBAH ИЯ БУРОВЫХ СКВА)КИ Н снабжен съемную

Известны устройства для заканчивания буровых скважин, включающие обсадную колонну и механизм с каналом из кислотостойкого материала, прикрепляемый к обсадной колонне соосно с отверстиями в ней, где указанный механизм включает концевой патрубок с растворимой в кислоте металлической пробкой, способный выдвигаться в сторону из обсадной колонны до вхождения в нефтеносную породу, и предохранительный колпачек, установленный на его внутреннем конце заподлицо со стенкой обсадной колонны и имеющий узкий проход с шаровым клапаном, пропускающим поток жидкости наружу.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что предохранительный колпачек выполнен из нерастворимого в кислоте металла в виде стакана, днище которого снабжено осевым каналом с наружной фаской, служащим для размещения в нем вставки из расгворимого в кислоте металла, в которой, в свою очередь размещен шаровой клапан, причем диаметр осевого канала меньше наружного диаметра концевого патрубка. Это позволяет обеспечить перекрытие канала между нефтеносной породой и внутренностью обсадной колонны путем подачи в обсадную колонну шарового уплотнителя.

Концевой патрубок может быть фильтром, представляющим собой пластину, снабженную щелями и выполненную либо из металла, покрытого материалом, химически инертным к жидкости скважины и имеющим малое сцепление с твердыми углеводородами, либо целиком из материала покрытия. Фильтр служит для предотвращения попадания в скважину твердых частиц.

На фиг. 1 изображен частичный боковой разрез обсадной колонны буровой скважины;

10 на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 2; на фиг.

4 — вид с торца на предохранительный колпачек; на фиг. 5 — продольный разрез металлической пробки; на фиг. 6 — продольный раз15 рез концевого патрубка с ввинченной в него металлической пробкой; на фиг. 7 — продольный разрез фильтра.

Механизм 1 устанавливается снаружи на обсадной колонне 2 с помощью ниппеля 3, 20 приваренного к обсадной колонне 2. Задняя часть механизма 1 выполнена цилиндрической и снабжена снаружи резьбой, которая входит в резьбу ниппеля 8. Передняя часть механизма 1 имеет фланец 4, входящий в кольцевую

25 выемку ниппеля 3. Фланец 4 может быть снабжен кольцевой канавкой 5 для размещения в ней уплотнительного кольца б. Задняя часть механизма снабжена выступом 7 с наружной резьбой, который входит в отверстие 8 обсадЗО ной колонны 2. Выступ 7 служит для навин358864

65 чивания на него предохранительного колпачка 9. Периферийная часть предохранительного колпачка 9 изготовлена из нерастворимого в кислоте металла. Днище колпачка, выполненного в виде стакана, снабжено осевым каналом 10 с наружной фаской 11. В канале !О размещена вставка 12, выполне:шая пз рас;— воримого в кислоте металла, например, из цинка. В канале 13 вставки 12 размещен шаровой клапан 14. Шарик клапана 14, пропускающего жидкость наружу, удерживается в камере 15 с помощью звездообразной пластинки 1б. Последняя удерживается, в свою очередь, загнутыми выступами 17 вставки 12.

Сама вставка 12 удерживается в предохранительном колпачке 9 выступом 18, который образуется после запрессовки встазки 12 в предохранительный колпачек 9.

Механизм снабжен рядом телескопических трубок, заканчивающихся концевым патрубком 19, в который ввинчивается выполненная из растворимого в кислоте металла, например, из цинка пробка 20. На фиг. 1 пробка 20 показана неполностью ввинченой в патрубок 19.

Передняя часть пробки снабжена наружной резьбой 21, а задняя часть — наружным кольцевым пазом 22, в который вставлено уплотнительное кольцо 28. Пробка 20 снабжена углублением 24, идущим от задней части пробки к передней и снабженым кольцевой канавкой 25.

Концевой патрубок 19 выполнен из кислотостойкого металла. Внутренний канал концевого патрубка 19 на расстоянии, равном длине пробки, снабжен выступом 26, служащим для упора в него фильтра 27. Для предотвращения смещения фильтра 27 в сторону обсадной колонны 2 внутренний канал концевого патрубка 19 снабжен кольцевым пазом 28, в который устанавливается разъемное пружинное кольцо 29.

Фильтр представляет собой пластину, снабженную одним или несколькими отверстиями

80, направляющие которых могут быть параллельными, направленными под углом друг к другу или теми и другими вместе. Фильтр может быть выполнен в виде металлической пластины 81, покрытой материалом 82, химически инертным к пластовой жидкости и обладающим небольшой способностью к адгезин твердь:х углеводородов (например, тетрафторэтиленом, нейлоном), либо фильтр - выполняется целиком из материала покрытия.

Устройство работает следующим образом.

После того, как обсадная колонна установлена в скважине и цементный раствор прокачен через колонну для заполнения пространстза между наружной поверхностыс колонны и породой, в обсад:;,ю колонну закачивают жидкость, которая, проходя через клапан 14, выдвигает телескопические трубки и концевой патрубок 19 до соприкосновения с породой и вхождения в нее растворимой металлической пробки 20. Клапан 14, допускающий течение жидкости только наружу нз обсадной колон5

45 ны, предотвращает поступление скважинной жидкости в колонну в случае повреждения частей устройства, выступающих за наружную поверхность ниппеля 8.

После выдвижения телескопических трубок в обсадную колонну подается кислота для растворения вставки 12, вследствие чего в днище предохранительного колпачка 9 образуется проход, равный наружному диаметру вставки 12. После растворения вставки 12 кислота начинает растворять пробку 20. Наличие кольцевой канавки 25 способствует быстрому разъеданию пробки в этом месте за счет уменьшенной толщины стенки и поступлению кислоты в зону резьбы 21, как показано стрелкой В. После разрушения пробки 20 в зоне резьбы 2! происходит ее разрушение в задней части, примыкающей к выступу 2б концевого и ат рубка 19.

В случае падения давления в обсадной колонне после выдвижения телескопических трубок, они не могут быть задвинуты в оосадную колонну наружным давлением ввиду того, что их наружный диаметр больше диаметра канала 10, образующегося после растворения вставки 12.

Если в процессе эксплуатации скважины возникает необходимость в перекрытии канала !0 предохранительного колпачка 9, то в обсадную колонну с поверхности подается шарик, диаметр которого больше диаметра канала 10 и который, прижимаясь к фаске 11, перекрывает канал 10.

Возможна также установка деформирующегося шарового уплотнителя, диаметр которого несколько больше диаметра канала 10. При создании давления внутри обсадной колонны шаровой уплотнитель, деформируясь, проходит через канал !О, после чего принимает свою первоначалы.ую форму, перекрывая проход.

Уплотнитель может быть изготовлен из маслостойкого каучука. В случае необходимости открытия прохода, в обсадную колонну подают раствор пель для растворения шарового уплотнителя.

Предмет изобретения

1, Устройство для заканчивания буровых скважин, содержащее обсадную колонну и механизм с каналом из кислотостойкого материала, прикрепляемый к обсадной колонне соосно с отверстиями в ней, где указанный механизм включает концевой патрубок с растворимой в кислоте металлической пробкой, способный выдвигаться в сторону из обсадной колонны <0 вхождения в нефтеносную породу, и предохранительный колпачек, установленный на его внутреннем конце заподлицо со стенкой обсадной колонны и имеющий узкий проход с шаровым клапаном, пропускающим поток жидкости наружу, от.гичаюцееся тем, что, с целью обеспечения возможности пере. крытпя капала в процессе эксплуатации сква358864

«гр ZS г ж

А-А у 20

20 Риг 1 ог

Риг 2

28F иг. б

ЮО,Ь

Фиг 7

Составитель В. Мордухаев

Техред T. Курилко Корректор Г. Запорожец

Редактор С. Титова

Заказ 4105/6 Изд. № 1713 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 жины вводимым с поверхности шаровым уплотнителем, предохранительный колпачск выполнен из нерастворимого в кислоте металла в виде стакана, днище которого снабжено осевым каналом с наружной фаской, в котором установлена вставка из растворимого в кислоте металла, служащая для размещения в нем шарового клапана, причем диаметр осевого канала меньше наружного диаметра концевого патрубка.

2. Устройство по п. 1, отлича ощееся тем, -по, с целью предотвращения попадания в скважину твердых частиц, концевой патрубок снабжен фильтром, представляющим собой

5 съемную пластину, снабженную щелями и выполненную либо из металла, покрытого материалом, химически инертным к жидкости скважины и имеющим малое сцепление с твердым:1 углеводородами, либо целиком из материа10 ла покрытия.