Спосіб спуску важких обсадних колон у свердловину в один прийом при недостатній вантажопідйомності бурового верстата

Спосіб спуску важких обсадних колон у свердловину в один прийом при недостатній вантажопідйомності бурового верстата, що полягає у поступовому нарощенні обсадної колони та використанні вузлів тертя при рухові колони в свердловину, який відрізняється тим, що на обсадну коло 39833 здійснюється шляхом встановлення на обсадну колону жорстких пружинних центраторів або інших вузлів тертя таким чином, що кожна додаткова вага колони при її нарощуванні дорівнює або близька додатковим силам тертя, які виникають на нарощеному відрізку колони, при цьому кожна додаткова вага обсадної колони розвантажується на раніше встановлену й зацементовану колону більшого діаметру шля хом використання сил тертя жорстких пружинних центраторів із можливістю осьового переміщення обсадної колони як униз при її спуску, так і вгор у - при знятті з клинового захоплювача на усті, а вагу на гаку підтримують в межах 0,2-0,5 частини вантажопідйомності бурового верстата незалежно від його вантажопідйомності та ваги важкої обсадної колони. Суть запропонованого способу спуску важких обсадних колон в один прийом полягає в тому, що кожна додаткова вага колони, спущена в свердловину, еквівалентна додатковим силам тертя. Очевидно, що вага колони, яку спускають у свердловину, утримується за рахунок сил тертя на зацементованій обсадній колоні більшого діаметру, як на фундаменті. При цьому вага колони, яку спускають, розподіляється по всій довжині раніше встановленого кріплення більшого діаметру. Наприклад, здійснюють спуск 245-мм обсадної колони довжиною 4000 м в свердловину, закріплену 324-мм колоною завдовжки 3000 м. В такому випадку вагу 245 мм колони можна розподілити по всій довжині 324-мм обсадної колони (3000 м). Приклад реалізації способу. В свердловину на глибину 6800 м необхідно спустити обсадну колону діаметром 245-мм з товщиною стінки 12-мм групи міцності М, вага якої в повітрі складає 4760 кН. Колона складається з обсадних труб ОТТМ1 з нормальним діаметром муфт і припустимим навантаженням 3870 кН. Гранично припустиме навантаження в клинових захоплювачах становить 4350 кН. Спуск обсадної колони виконується буровим верстатом з вантажопідйомністю 2000 кН в свердловину, закріплену 324-мм обсадною колоною на глибину 3600 м. Спочатку 245-мм обсадну колону спускають за стандартною технологією до глибини, наприклад, 1000 м. Вага цієї частини колони в повітрі буде складати 700 кН. При подальшому спуску на кожну трубу встановлюють жорсткі пружинні центратори, кожен з яких, як показують розрахунки, може утримувати в кільцевому просторі між 245-мм і 324-мм колонами вагу труби в розмірі 12-16 кН при коефіцієнті тертя метал-метал 0,17. Таким чином, при подальшому спуску 245-мм колони її верхня частина за рахунок сил тертя буде утримуватись 324-мм зацементованою колоною. Для забезпечення можливості зняття колони труб з клинів у складі компоновки 245-мм обсадної колони передбачене герметичне телескопічне з'єднання з ходом 0,5 м. Телескопічне з'єднання встановлюють таким чином, щоб алгебраїчна сума сил ваги і тертя колони під телескопічним з'єднанням дорівнювала нулю, тобто колона обсадних труб повинна повністю висіти на центраторах. В подальшому колону з центраторами нарощують до 0,3-0,4 вантажопідйомності бурового верстата. Взамін телескопічного з'єднання можна також використовува ти видовження верхньої частини колони за рахунок сили натягу. При виході 245-мм колони з-під зацементованої 324-мм колони у відкритий ствол вага 245-мм колони на гаку буде збільшуватися на вагу тієї частини колони, яке знаходиться у відкритому стовбурі свердловини. Центратори не будуть спрацьовувати в стволі з номінальним діаметром 295 мм. Нарощуючи колону із встановленням центраторів, можна компенсувати вагу колони в незакріпленій частині свердловини до довжини 3200 м, щоб досягти проектної глибини 6800 м, залишаючи при цьому на гаку бурового верстата вагу колони в розмірі, зручному для роботи: 200-300 кН. Варто зазначити, що реальна глибина спуску 245-мм обсадної колони, яка обмежена величиною навантажень, що викликають розрив різьбових з'єднань обсадних труб, стосується лише тієї частини колони, яка перебуває у відкритому стволі свердловини. Отже, в нашому випадку 245-мм обсадну колону загальною вагою 6390 кН можна спустити до глибини 9100 м. Природно, що із врахуванням сили виштовхування в буровому розчині довжину обсадної колони можна іще збільшити. Цементування 245-мм колони виконується відомими способами із використанням муфт ступінчастого цементування. Головна перевага запропонованого способу, у порівнянні з уже відомими, полягає у тому, що ніякими іншими відомими на сьогоднішній день способами, в тому числі з використанням вантажопідйомного обладнання, неможливо спускати такі важкі довгі обсадні колони в свердловину в один прийом, оскільки вага колони, що спускається, обмежена міцністю різьбових з'єднань колони на розрив. Завдяки запропонованому методу, це стає можливим, оскільки вплив розтягувальних навантажень у обсадній колоні має місце лише у її нижній частині, яка знаходиться у відкритому стволі, і частково компенсується силою виштовхування бурового розчину. Джерела інформації: 1. Досвід проектування, випробування і планування рекордного спуску обсадної колони діаметром 508 мм, SPE, Drill, End, 1988-3 № 2, p. 187-194. 2. А. с. № 282234 СССР МКИ Е21d19/06. 3. Патент 3419112 США МКИ Е21В33/16. Устрій для спускання обсадної колони в свердловину. Опубліковано 31.12.1968 р. 2 39833 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3