Спосіб кріплення похило-направлених свердловин

Реферат: Спосіб кріплення похило-направлених свердловин включає згвинчування обсадних труб та спуск утвореної ними колони у свердловину і який на визначених викривлених ділянках ствола свердловини включає застосування (введення) механічно-деформаційних пружнозгвинчувальних з'єднуючих елементів, котрі під дією осьового розтягу зафіксовані по відношенню до викривлених ділянок свердловини. Як механічно-деформаційні пружнозгвинчувальні з'єднуючі елементи вводять пружиноподібні елементи, які під дією осьового розтягу витягуються. Кожен із цих елементів виконаний із наборів каліброваних пластинчастих пружин за формою трапеції і укомплектований еластичними мембранами з властивістю розриву усередині обсадної колони при створенні внутрішнього тиску, більшого від гранично допустимої межі міцності еластичних мембран. UA 105916 U (12) UA 105916 U UA 105916 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазової промисловості, зокрема до способу кріплення похило-направлених свердловин, який може бути застосований для кріплення викривлених свердловин. Відомий спосіб кріплення похило-направлених свердловин, що включає згвинчування обсадних труб та спуск утвореної ними колони у свердловину і який на визначених викривлених ділянках ствола свердловини включає введення механічно-деформаційних з'єднуючих елементів, котрі під дією осьового розтягу є фіксовані по відношенню до викривлених ділянок свердловини, при цьому як механічно-деформаційні з'єднуючі елементи застосовують обсадні труби з ексцентриситетом поздовжніх осей - зовнішньої і внутрішньої поверхонь, де внутрішня поверхня є орієнтованою величиною відносно радіуса викривлення ствола свердловини внаслідок дії осьового розтягуючого навантаження [ав. св. СССР № 1368425, Е21В33/14, бюл. № 3, 1988 г.]. Але цей спосіб не дає можливості здійснити надійний спуск обсадної колони до проектної позначки свердловини, зокрема у свердловинах з нестійкими горизонтами і у свердловинах, які мають декілька викривлених ділянок та у яких межа (інтервал) кріплення верхньої вертикальної ділянки є більшою ніж 300 м. Це зумовлено тим, що величина вихідного ексцентриситету обсадних труб є залежною величиною, відповідно інтенсивності викривлення ділянки/ділянок ствола свердловини. При цьому орієнтовна межа ексцентриситету обсадних труб для кожної окремої викривленої ділянки визначається самостійно. Внаслідок цього практично неможливо здійснити надійне кріплення у похило-направлених свердловинах шляхом орієнтованого спуску орієнтованої обсадної колони. Крім цього, операції підбору обсадних труб необхідного ексцентриситету, визначення мінімальної та максимальної величини товщини стінки обсадних труб шляхом розмітки, а у подальшому досягнення їх суміщення при з'єднанні у секції шляхом згвинчування для утворення обсадної колони, яку спускають у свердловину, є трудомісткі та технологічно складні і ще більше ускладнюють спосіб. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб кріплення похило направлених свердловин, що включає згвинчування обсадних труб та спуск утвореної ними колони у свердловину і який на визначених викривлених ділянках ствола свердловини включає застосування (введення) механічно-деформаційних з'єднуючих елементів, котрі під дією осьового розтягу зафіксовані по відношенню до викривлених ділянок свердловини, згідно з яким як механічно-деформаційні з'єднуючі елементи вводять пружно-згвинчувальні стрічкоподібні елементи, які під дією осьового розтягу витягуються, при цьому кожен із цих елементів має форму конуса і виконаний із наборів каліброваних кілець та еластичних мембран - останні розриваються усередині обсадної колони при створенні внутрішнього тиску, який є більшим від гранично допустимої межі міцності еластичних мембран, а як еластичні мембрани використовують латунні мембрани [Спосіб кріплення похило-направлених свердловин. Патент України на корисну модель № 7396, Е21В33/10, Бюл. № 6, 2006]. Але і цей спосіб не дає можливості здійснити надійний спуск обсадної колони до проектної позначки свердловини, особливо у свердловинах з нестійкими горизонтами і у свердловинах, які мають декілька викривлених ділянок та у яких межа (інтервал) кріплення верхньої вертикальної ділянки є надто великою, оскільки пружно-згвинчувальні стрічкоподібні елементи, виконані із наборів каліброваних кілець за формою конуса, не забезпечують належної взаємодії з внутрішнім тиском у свердловині, внаслідок чого на практиці виникаютьтруднощі у забезпеченні надійного кріплення похило-направлених свердловинах шляхом орієнтованого спуску орієнтованої обсадної колони. В основу корисної моделі поставлено задачу створення нового більш надійного способу кріплення похило-направлених свердловин шляхом підбору "пружно-гнучкого" з'єднуючого елемента, придатного для кріплення викривлених ділянок свердловини, забезпечити спрощення способу, спрямованого на покращення якості кріплення обсадних колон у викривлених свердловинах і одночасно розширити сферу застосування способу. Поставлена задача вирішується тим, що за способом, що включає згвинчування обсадних труб та спуск утвореної ними колони у свердловину і який на визначених викривлених ділянках ствола свердловини включає введення механічно-деформаційних пружно-згвинчувальних з'єднуючих елементів, котрі під дією осьового розтягу є фіксовані по відношенню до викривлених ділянок свердловини, згідно з корисною моделлю, як механічно-деформаційні пружно-згвинчувальні елементи вводять пружиноподібні елементи, які під дією осьового розтягу витягуються, при цьому кожен із цих елементів виконаний із наборів каліброваних пластинчастих пружин за формою трапеції, укомплектованих еластичними мембранами з властивістю розривання у середині обсадної колони при створенні внутрішнього тиску, більшого за гранично допустимі межі міцності еластичних мембран. 1 UA 105916 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 За рахунок сукупності ознак, а саме, що запропоновано на визначених викривлених ділянках ствола свердловини вводити пружно-згвинчувальні пружиноподібні з'єднуючі елементи, які мають властивість витягуватися під дією осьового розтягу, забезпечують надійний спуск та кріплення відносно ствола свердловини, досягають сприятливих умов проходження "пружногнучкого" з'єднуючого елемента та покращення якості кріплення його на викривлених ділянках ствола свердловини. Внаслідок того, що спуск у свердловину пружно-згвинчувальних пружиноподібних елементів є самоорієнтованим, незалежний від інтенсивності викривленої ділянки чи викривлених ділянок, і що витягування пружно-згвинчувальних пружиноподібних елементів на викривлених ділянках ствола свердловини проходить за рахунок осьового розтягу, саме по ділянках кожної із каліброваних пластинчастих пружин, виконаних за формою трапеції і укомплектованих еластичними мембранами з властивістю розривання всередині свердловини, за умови створення відповідного внутрішнього тиску, величина якого є заданою і залежна від гранично допустимих меж міцності еластичних мембран, забезпечується почерговий розрив мембран передаванням гідравлічного зусилля від однієї мембрани до іншої. Тобто, розрив відбувається по ділянках пружно-згвинчувальних пружиноподібних елементів, зумовлюючи таким чином поступове та плавне їх переміщення на викривлених ділянках у процесі спуску колони. Таким чином сукупністю відомих і пропонованих суттєвих ознак маємо нове технічне рішення, достатнє для виконання поставленої задачі корисної моделі. Суть способу ілюструють креслення. На Фіг. 1 наведено загальний вигляд пружиноподібного з'єднувального елемента, на Фіг. 2 - те ж, вигляд зверху, і на Фіг. 3 - пружиноподібний елемент у розрізі А-А. Запропонований спосіб здійснюють таким чином. Приклад. Перед спуском обсадних труб у свердловину по інклинограмі визначають інтервали викривлення ствола свердловини. Після цього, з'єднання обсадних труб та пружно-згвинчувальних пружиноподібних з'єднувальних елементів здійснюють за звичним принципом. В свердловину опускають нижню частину обсадної колони. Під час спуску на викривлених ділянках ствола свердловини вводять пружно-згвинчувальні пружиноподібні елементи 1, а на вертикальних - обсадні труби заданого діаметра (на Фіг. не наведено). При цьому самоорієнтоване направлене переміщення пружнозгвинчувальних пружиноподібних елементів 1 на викривлених ділянках ствола свердловини здійснюють, створюючи у свердловині колони внутрішній тиск шляхом закачування робочого реагенту, величина якого більша за гранично допустиму межу міцності еластичних мембран (на Фіг. не наведено). В результаті чого мембрани почергово розриваються, передаючи гідравлічне зусилля від однієї мембрани до іншої, зумовлюючи почергове вивільнення каліброваних пластинчастих пружин за формою трапеції 2, надаючи пружно-згвинчувальному елементу "пружно-гнучкості". Внаслідок цього відбувається витягування пружно-згвинчувального елемента 1 відносно осі 3 ствола свердловини. Таким чином за рахунок розриву мембран проходить проштовхування пружно-згвинчувального пружиноподібного елемента 1 до проектної глибини свердловини, при цьому кріплення верхнього вертикального інтервалу, від 0 до 300 м і більше, здійснюється звичайними обсадними трубами за звичайною (загальноприйнятою) технологією. Пропонований спосіб кріплення похило-направлених свердловин шляхом підбору "пружногнучких" з'єднуючих елементів, придатних для кріплення викривлених ділянок свердловини, забезпечує покращення якості кріплення обсадних колон у викривлених свердловинах і одночасно розширює сферу застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Спосіб кріплення похило-направлених свердловин, що включає згвинчування обсадних труб та спуск утвореної ними колони у свердловину і який на визначених викривлених ділянках ствола свердловини включає застосування (введення) механічно-деформаційних пружнозгвинчувальних з'єднуючих елементів, котрі під дією осьового розтягу зафіксовані по відношенню до викривлених ділянок свердловини, який відрізняється тим, що як механічнодеформаційні пружно-згвинчувальні з'єднуючі елементи вводять пружиноподібні елементи, які під дією осьового розтягу витягуються, при цьому кожен із цих елементів виконаний із наборів каліброваних пластинчастих пружин за формою трапеції і укомплектований еластичними мембранами з властивістю розриву усередині обсадної колони при створенні внутрішнього тиску, більшого від гранично допустимої межі міцності еластичних мембран. 2 UA 105916 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3