Конструкція свердловини
Номер патенту: 16447
Опубліковано: 29.08.1997
Автори: Мрочко Микола Акимович, Сотула Леонід Федорович, Шульга Анатолій Михайлович
Формула / Реферат
Конструкция скважины, включающая кондуктор, обсадную колонну с муфтой для ступенчатого цементирования содержащую верхнюю и нижнюю части корпуса с радиальными отверстиями, дополнительную колонну, установленную в полости обсадной колонны и образующую с ней герметичное кольцевое пространство, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения создания слоя теплоизоляции за эксплуатационной колонной при креплении скважины в многолетнемерзлых породах, муфта для ступенчатого цементирования размещена ниже зоны многолетнемерзлых пород, а нижняя часть корпуса муфты выполнена с конической проточкой и образует с корпусом верхней части полость, заполненную смазкой, причем радиальные отверстия муфты перекрыты разрывными диафрагмами, а на наружной поверхности муфты, перед отверстиями, установлены подпружиненные перфорированные заслонки.
Текст
Изобретение относится к технике и технологии теплоизоляции межтрубного пространства скважин и найдет применение для предупреждения оттаивания вечномерзлых пород вокруг скважин при их эксплуатации, а также может использоваться для предупреждения охлаждения добываемой нефти или термальной воды. Целью изобре-. тения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения создания слоя теплоизоляции за эксплуатационной колонной при креплении скважин в многолетнемерзлых породах. Конструк ция скважины имеет обсадную колонну (ОК) с муфтой для ступенчатого цементирования, состоящей из двух частей. В полости ОК установлена дополнительная колонна, образующая с ОК герметичное кольцевое пространство. Муфта для ступенчатого цементирования установлена ниже зоны многолетнемерзлых пород. Нижняя часть корпуса муфты выполнена с конической проточкой и образует с корпусом верхней части полость, заполненную смазкой. Верхняя часіь муфты имеет радиальные отверстия, перекрытые разрывными диафрагмами. Перед радиальными отверстиями муфты с наружной стороны установлены подпружиненные перфорированные заслонки. В процессе работы кольцевой зазор выше устройства заполняют гидрофобной теплоизоляционной суспензией до устья. Затем медленно-опорожняют ОК ниже устройства на расчетную высоту путем подъема из скважины второго ряда труб, башмак которого перекрыт продавочной пробкой. После возникновения перепада давлений из теплоизоляционной суспензии отфильтровывают жидкую фазу внутрь опорожняющейся ОК через радиальные отверстия муфты ступенчатого цементирования, б ил. Изобретение относится к технике и технологии теплоизоляции меж трубного пространства скважин и найдет применение для предупреждения оттаивания вечномерзлых пород вокруг скзажин при иА эксплуатации, а также мажет использоваться для предупреждения охлаждения добываемой нефти или термальной воды. Известно устройство для теплоизоляции межтрубного пространства скважин, предусматривающее применение двухстенных насосно-компрессорных труб, кольцевой зазор заполняется полиуретаном, а стыки внутренних труб уплотняются металлическими или резиновыми кольцами. 1717797 Недостаток известного устройства заключается в сложности концентричного размещения внутренней трубы относительно наружной, заполнения зазора между трубами полиуретаном, герметизацию сочленений торцов внутренних труб и необкодимость сварки наружных труб при спуске колонны в скважину. Наиболее близким к предлагаемому является способ цементирования скважин, который предусматривает спуск в скважину обсадной колонны, в которой на расчетной высоте устанавливают муфту для ступенчатого цементирования, спуска в обсадную колонну второго ряда труб, соединения башмаков первого и второго рядов труб и одновременную закачку и продавку через второй ряд труб цементного раствора, а в кольцевой зазор между первым и вторым рядами труб и затрубное пространство, выше муфты для ступенчатого цементирования, закачку облегченного бурового раствора, воды или аэрированной воды для регулирования давления на цементируемый пласт. муфта для ступенчатого цементирования в транспортном положении; на фиг. 3 - то же, в процессе нагнетания теплоизоляционной суспензии в кольцевой зазор; на фиг. 4 5 положение деталей муфты при отфильтровывании жидкой фазы из суспензии внутрь опорожненнойколонны;на фиг. 5 и б-схемы_ расположения деталей муфты после перекрытия радиальных циркуляционных кана10 лов и герметизации верхней и нижней частей корпуса муфты. Скважина содержит направляющую пробку 1, башмак 2, обратный клапан 3, патрубок 4, стоп-кольцо обсадной колонны 5, 15 посадочное гнездо 6, посадочный конус второго ряда труб 7, стоп-кольцо второго ряда труб 8, обсадную колонну 9, второй ряд труб 10, муфту 11 для ступенчатого цементирования 11, нагнетательные патрубки 12-15, уп20 лотнение 16, продавочные пробки 17 и 18, цементировочную головку 19, кондуктор 20, Прерывистая линия 21 показывает, что в этом месте кончаются многолетние мерзлые породы. Муфта 11 для ступенчатого цемен25 тирования состоит из верхнего элемента 22 Недостатком способа является то, что с разъемного корпуса , нижнего элемента 23 его помощью невозможно удалить жидкую корпуса, соединительной муфты 24, с пофазу из теполизоляционной суспензии, намощью которой соединяются верхний и ходящейся в кольцевом зазоре между пронижний элементы корпуса, радиальных цирмежуточной и эксплуатационной 30 куляционных каналов 25, разрывных диафколоннами. рагм 26, зажимных гаек 27, перфорированных заслонок 28, плоских Целью изобретения является расширеподжимных пружин 29, муфты 30, и уплотниние технических возможностей за счет тельного состава 31, Теплоизоляционные обеспечения создания слоя теплоизоляции за эксплуатационной колонной при крепле- 35 работы с помощью элементов, входящих в нии скважин в многолетнемерзлых породах. конструкцию скважины, производятся следующим образом. Поставленная цель достигается тем, что в конструкции скважины, включающей конВ обсадную колонну 9, оборудовандуктор, обсадную колонну с муфтой для стуную башмачной пробкой 1, башмаком 2, пенчатого цементирования, содержащую 40 обратным клапаном 3, стоп-кольцом 5, верхнюю и нижнюю части корпуса, связанпосадочным гнездом б и муфтой 11 для ные между собой резьбой и имеющие радиступенчатого цементирования спускают альные отверстия, дополнительную второй ряд труб 10. Низ второго ряда труб колонну, установленную в полости обсадоборудуется стоп-кольцом 8, посадочным ной колонны и образующую с ней герметич- 45 конусом 7, цементировочной головкой 19, ное кольцевое пространство, муфта для внутри которой между нагнетательными ли•ступенчатого цементирования устанавливаниями 14 и 15установлены две разделительется на обсадной колонне ниже зоны многоные пробки 17 и 18, причем пробка 17 имеет летнемерзлых пород, а нижняя часть меньший наружный диаметр, чем пробка 18. корпуса муфты выполнена с конической 50 Затем герметизируют кольцевой зазор межпроточкой и образует с муфтой полость, заду первым и вторым рядом труб 9 и 10 путем полненную смазкой, причем отверстия муфпосадки конуса 7 на посадочное гнездо 6 и ты перекрыты разрывными диафрагмами, а перекрытия кольцевого зазора уплотнением на наружной поверхности муфты, перед от16. После чего через патрубок 13 производят верстиями, установлены подпружиненные 55 опрессовку герметичности сочленения посаперфорированные заслонки. • дочиого конуса 7 с гнездом 6. После опрессовки сочленения через наНа фиг. 1 приведена конструкция сквагнетательный патрубок 14 во второй ряд жины, в которой ниже зоны многолетнемертруб 10 закачивают расчетные обьемы бузлых пород установлена муфта для ферной жидкости и цементного раствора. ступенчатого цементирования; на фиг. 2 1717797 После отфильтровывания жидкой фазы из теплоизоляционной суспензии внутрь обсадной колонны извлекают второй ряд труб из скважины и производят вращение закачивают воду, создают избыточное дав- 5 верхней неззцементированной части колонны вправо до сочленения верхнего и нижнеление в межтрубном пространстве до разруго элементов корпуса муфты для шения диафрагм 26. В дальнейшем закачку ступенчатого цементирования. Наличие на буферной жидкости, цементного раствора, элементах корпуса муфты соединительных продавочной жидкости во второй ряд труб и воды в кольцевой зазор между первым и 10 резьб и уплотнительного состава в зазоре между элементами корпуса позволяет навторым рядами труб производят одновредежно герметизировать радиальные циркуменно до посадки пробок 17 и 18 соответстляционные каналы муфты для ступенчатого венно на стоп-кольцз 5 и 8. Затем через цементирования. патрубок 13 в межтрубное пространство между первым и вторым рядами труб зэка- 15 Использование предложенной констчивают расчетные объемы теплоизоляционрукции скважины позволит провести теплоной суспензии и продавочной жидкости, изоляцию межтрубного пространства против залегания многолетнемерэлых поВ процессе закачки теплоизоляционрод и предотвратит из оттаивание при эксной суспензии в затрубное пространство скважин и обратное перфорированные заслонки 28 отжимаются 20 плуатации промерзание при остановках. потоком суспензии, циркуляционные каналы остаются открытыми в процессе закачки Формула изобретения и продавки суспензии. После окончания Конструкция скважины, включающая продэвки пружины 29 прижимают заслонки кондуктор, обсадную колонну с муфтой для к седлам в муфте 24 (фиг. 4). Затем произво- 25 ступенчатого цементирования содержащую дят разгерметизацию кольцевого зазора верхнюю и нижнюю части корпуса с радимежду первым и вторым рядами труб, втоальными отверстиями, дополнительную корой ряд труб подымают из скважины на лонну, установленную в полости обсадной расчетную высоту. При подъеме второго ряколонны и образующую с ней герметичное да труб, башмак которого перекрыт пробкой 30 кольцевое пространство, о т л и ч а ю щ а я 18, вместе с трубами поднимается находяс я тем, что, с целью расширения технологищаяся в них продавочная жидкость. Это деческих возможностей путем обеспечения лается с той целью,_ чтобы в колонне создания слоя теплоизоляции за эксплуатапостепенно снизить уровень бурового расционной колонной при креплении скважины твора ниже радиальных циркуляционных 35 в многолетнемерзлых породах, муфта для каналов муфты 11 и создать перепад давлеступенчатого цементирования размещена ния между затрубным и трубным пространниже зоны многолетнемерзлых пород, а нижствами для отфильтровывания жидкой фазы няя часть корпуса муфты выполнена с коничеиз теплоизоляционной суспензии внутрь ской проточкой и образует с корпусом обсадной колонны. Глубина опорожнения 40 верхней части полость, заполненную смазобсадной колонны ниже радиальных канакой, причем радиальные отверстия муфты, пелов муфты определяется расчетным путем' рекрыты разрывными диафрагмами, а на из условия, что вся жидкая фаза, отфильтронаружной поверхности муфты, перед отверванная из теплоизоляционной суспензии, стиями, установлены подпружиненные пердолжна поместиться в опорожненной ко- 45 форированные заслонки. лонне. Затем через нагнетательный патрубок 15 закачивают продавочную жидкость. Через нагнетательный патрубок 13 в кольцевой зазор между первым и вторым рядами труб 1717797 Фаг.1 Фиг. Z 1717797 Фиг-S Фиг.Щ 1717797 РигМ Редактор А Мотыль Фиг.б Составитель В.Родина Техред М.Моргентал Корректоо Т.Палий Заказ 861 Тираж , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям npv ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушсчая наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюWell design
Автори англійськоюMrochko Mykola Akymovych, Sotula Leonid Fedorovych, Shulha Anatolii Mykhailovych
Назва патенту російськоюКонструкция скважины
Автори російськоюМрочко Николай Акимович, Сотула Леонид Федорович, Шульга Анатолий Михайлович
МПК / Мітки
МПК: E21B 36/00
Мітки: свердловини, конструкція
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-16447-konstrukciya-sverdlovini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Конструкція свердловини</a>
Попередній патент: Спосіб визначення кута викривлення свердловини
Наступний патент: Спосіб дослідження гірських порід
Випадковий патент: Пластиковий профіль для обробки підвіконників