Способ крепления преимущественно скважин и устройство для его осуществления

 

1. Способ крепления преимущественно скваш1н, включающий спуск режущего инструмента и расширение скважины , спуск в скважину крепежного материала и размещение его в расширенной части, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности . способа крепления.за счет сокращения спуско-подъемных операций и повыше ,ние надежности размещения крепежного материала, спуск режущего инструмен;та и крепежного материала осуществля1ЮТ одновременно, причем расширение I скважины ведут путем выполнения уг:лубления на стенках скважины в форме спирали. 2. Устройство для крепления преимущественно скважин, содержащее переходник , корпус, кожух и размещенный | |ежду ними упругий материал, о т л ичающееся тем, что оно снабжено раскрештягацим узлом, установлентяя в нижней части корпуса, и режущим инструментом, установленным в верхней части корпуса и связанным полым штоком с переходником через ограничитель крутящего момента, причем корпус и кожух выполнены со спиральной прорезью одинакового шага, а кожух соединен с пол1Л4 штоком винтовой парой , шаг резьбы которой равен шагу спирального шлреза в корпусе и кожухе , арн этом режущий инструмент размещен в спиральной прорези, которая в корпусе заканчивается вертикальным участком, а кожух подпружинен относительно корпуса и установлен с возможностью взаимодействия с переходником при срабатывании ограничителя крутящего момента, а крепящий мате- . риал вьшолнен в виде пружины кручения и размещен выше каждого винта спиральной прорези корпуса, а кожух имеет выступы на внутренней поверхности для взаимодействия с крепящим материСО 00 4 алом. 3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что ограничитель 00 крутящего момента выполнен в виде подпружиненных шариков, расположенных в переходнике и штоке. 4.Устройство по пп.1-3, о т л ичающееся тем, что, с целью крепления нескольких интервалов скважины , устройство снабжено дополнительными крепежными материалами в виде пружин кручения по числу интервалов .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С« Н

РЕСПУБЛИК

4(51) ° E 21 В 33/132

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTlO (21) 3629205/22-03 (22) ?8.07.83 (46) 07.02.85. Бюл. У 5

{72) В.И.Овинов (53) 622.243.245(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 953172, кл. Е 21 В 33/138, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 973795, кл. Е 21 В 7/20, 1967.

3. Крышов В.И. Иэомеция поглощающих пластов в глубоких скважинах.

М., "Недра", 1980, с.270 (прототип) ° (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ крепления преимущественно скважин, включающий спуск режущего инструмента и расширение скважины, спуск в скважину крепежного материала и размещение его в расширенной части, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа крепления.за счет сокращения спуско-подьемных операций и повыше,ние надежности. размещения крепежного материала, спуск режущего инструмента и крепежного материала осуществля:ют одновременно, причем расширение скважины ведут путем выполнения уг,лубления на стенках скважины в форме спирали.

2. Устройство для крепления преимущественно скважин, содержащее переходник, корпус, кожух и размещенный между ними упругий материал, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабSUÄÄ 1 8480 А жено раскреплякицим узлом, установленным в нижней части корпуса, и режущим инструментом, установленным в верхней части корпуса и связанным полым штоком с переходником через ограничитель крутящего момента, причем корпус и кожух выполнены со спиральной прорезью одинакового шага, а кожух соединен с полым штоком винтовой парой, mar резьбы которой равен шагу спирального выреза в корпусе и кожухе, нри этом режущий инструмент размещен в спиральной прорези, которая в корпусе заканчивается вертикальным участком, а кожух подпружинен относительно корпуса и установлен с воз- Е

O можностью взаимодействия с переходником нри срабатывании ограничителя крутящего момента, а крепящий материал выполнен в виде пружины кручения и размещен выше каждого винта спиЭВ ральной прорези корпуса, а кожух имеет выступы на внутренней поверхности для взаимодействия с крепящим материалом. C©

3. Устройство по п.2, о т л и ч а- QQ в щ е е с я тем, что ограничитель ф крутящего момента выполнен в виде Я) подпружиненных шариков, расположенных в переходнике и штоке.

4. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью крепления нескольких интервалов скважины, устройство снабжено дополнительными крепежными материалами в виде пружин кручения по числу интервалов.

1 11384

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к нефтегазодобывающей, и может использоваться при креплении неустойчивых интервалов цилиндрических горных выработок н скважин, а также в качестве арматуры фильтра при эксплуатации нефтегазо- и водоносных скважин.

Известны способ крепления стенок скважины обсадной трубой, выполнен- !О ной в виде уложенной по спирали ме. таллической ленты $13, и устройство для локального крепления ствола сква жины, включающее корпус, упругую оболочку с верхней и нижней фиксиру- tS ющими обоймами и сердечник, установленный внутри упругой оболочки и состоящий из верхнего и нижнего патрубков f2)..

Недостаток данного способа креп- 2р ления и устройства для крепления скважин заключается в том, что поспе крепления диаметр скважины уменьшаетСяе

Наиболее близкими к изобретению 25 являются способ крепления преимущественно скважин, включающий спуск в скважину крепежного материала н размещение его в расширенной части, и устройство для крепления преимущест- щ венно скважин, содержащее переходник, корпус, кожух и размещенный между ними упругий материал (33.

Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что перед креплением интервала скважины его предварительно расширяют, для чего первоначально спускают в скважину специальный расширитель. При подьеме расширителя из скважины возможен 4О

"поршневой эффект". Кроме этого, при выполнении следующей операции по спуску устройства и. крепления расширенного интервала дюралевой кассетой в скважине на забое остаются отдель- 45 ные элементы устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности способа крепления за счет сокращения спуско-подъемных операций и повышение надежности раз- 5р мещения крепежного материала, а также крепления нескольких интервалов скважины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления преимущественно скважин, включающему спуск режущего инструмента и расшире. ние скважины, спуск в скважину кренежного материала и размещение его в расширенной части, спуск режущего инструмента и крепежного материала осуществляют одновременно, причем расширение скважины ведут путем выполнения углубления на стенках скважины в форме спирали.

Устройство для крепления преимущественно скважин, содержащее переходник, корпус, кожух и размещенный между ними упругий материал, снабжено раскрепляющим узлом, установленным в нижней части корпуса, и режущим инструментом, установленным в верхней части корпуса и связанным полым штоком с переходником через ограничитель крутящего момента причем корпус и кожух выполнены со спиральной прорезью одинакового шага, а кожух соединен с полым штоком винтовой парой, шаг резьбы которой равен шагу спирального выреза в корпусе и кожухе, при этом режущей инструмент размещен в спиральной прорези, которая в корпусе заканчивается вертикальным участком, а кожух подпружинен относительно корпуса и установлен с возможностью взаимодействия с переходником при срабатывании ограничителя крутящего момента, а крепящий материал выполнен в виде пружины кручения и размещен выше каждого винта спиральной прорези корпуса, а кожух имеет выступы на внутренней поверхности для взаимодействия с крепящим материалом.

Причем ограничитель крутящего момента выполнен в виде подпружиненных шариков, расположенных в переходнике и,штоке.

Кроме того, устройство снабжено дополнительными крепежными материалами в виде пружин кручения по числу интервалов.

На фиг.1 изображено устройство для крепления преимущественно скважин, общий вид, на фиг.2 — скважина с нарезанными спиральными прорезями на стенках", .на фнг.3 — разрез вертикальной плоскости по фнг. 1.

В скважину, имеющую нарушенный интервал 1, спускается устройство 2, которое нарезает на боковой поверхности скважины спиральное углубление, а затем укладывает в него крепежный материал 3. После извлечения устройства из скважины бурение можно про3 11384 должать беэ изменения диаметра поро- доразрушающего инструмента.

Раскрепляющий узел соединен с обоймой 4 с помощью гайки 5 и содержит шарнирный параллелограмм 6, подпружиненный пружиной 7, расположенной на валу 8. В статическом положении пружина 7, выдвигая пяту 9, утапливает шарнирный параллелограмм s прорезь обоймы. Направляющий аппарат 10 состоит из корпуса 10, соединенного с гайкой 11, имеющей внутреннюю резьбу с шагом, соответствукмцим спиральному вырезу в корпусе 10. Режущий узел состоит из режущего элемента 12, 15 расположенного на штоке 13, с отверстием 14 для охлаждения. Шток 13 подпружинен в гидроцилиндре 15 пружиной

16, поэтому режущий элемент не касается боковой поверхности скважины llpH 20 спуско-подъемно операциях. Гидроцилиндр 15 соединяется с полым винтом

17, который соединен с переходником

18 с помощью шариков 19, ограничивающих крутящий момент. Гайка 20 и уп- 25 лотнение служат для герметичности соединения. Кассета с пружинным креплением состоит из обоймы 1, подпружиненной тарельчатыши пружинами, и крепежного материала.

Работа снаряда заключается в том, что устройство, соединенное с бурильными трубами, спускается в скважину на забой. При создании осевой нагрузки пята 9 утанливается в обойму 1 и происходит раскрепление снаряда с помощью шарнирного параллелограмма 7. При подаче промывочной жидкости по колонне бурильных труб в гидроцилиндр 15 происходит выдвижение штока 13 с режущим элементом 12. Охлаждение режу40 .щего элемента при работе производится через промывочный канал в штоке и отверстие 14. При вращении бурильной колонны и подаче промывочной жидкости режущий элемент 12 на боковой по45 верхности скважины вырезает углубление, опускаясь по спиральному вырезу направляющего аппарата.

Дойдя до нижнего положения в конце спирального выреза, режущий эле80 4 мент останавливается. Бурильный вал вместе с переходником 18 начинает вращаться вхолостую, так как соединение переходника 18 с винтом 17, выполненное с помощью подпружиненных шариков, рассчитано на определенный крутящий момент, что фиксируется контрольно-измерительными приборами на поверхности.

Установив момент окончания нарезки спирального углубления, останавливают вращение снаряда. Повышают осевую нагрузку, режущий элемент движется вниз по заходу прорези, тарельчатые пружины сжимаются, корпус 10 опускается вниз, перекрывая со стороны скважины спиральный вырез, и одновременно упором, расположенным выше крепежных элементов, вытапкивает иэ обоймы 1 один крепежный элемент в спиральный вырез обоймы 1. Затем уменьшают осевую нагрузку, корпус 10 под действием тарельчатых пружин возвращается в исходное положение, а крепежный материал, раскручиваясь, укладывается в углубление на боковой поверхности скважины.

Создав в другом интервале "кважины искусственный забой — пробку аналогично проводят крепление следующего.

Использование изобретения обеспечивает возможность повышения эффективности алмазного бурения путем снижения непроизводительных затрат времени и материалов на крепление сква-жин, возможность закрепления нарушенных интервалов в скважинах диаметром

76 и 59 мм, использование спирального крепления как арматуры фильтра при эксплуатации нефтегазо- и водо- ° нОсных скважин вОзможность ислоль— зования в качестве временной крепи при проходке стволов большого диаметра с последующим бетонированием, возможность крепления наклонных и восстающих скважин, возм жность использования устройства автоматическими станциями, так как крепление возможно нескольких интервалов при экономичном расходе материала крепи.

1138480

1138480

,ВНИИПО Заказ 10649/22 Тираж 540 . Подписное

Фщщал ШШ Йачемт", r. Ужгород, ул.Проектам,.4