Способ крепления наклонно-направленных скважин

 

)Изобретение позволяет повысить герметичность и несущую способность резьбовых соединений труб. Перед спуском колонны обсадных труб в сква-г жину с искривленными участками определяют необходимую величину исходного эксцентриситета обсадных труб. В колонну обсадных труб включают трубы с эксцентриситетом продольных осей наружной и внутренней поверхностей. Колонну обсадных труб спускают в скважину и размещают эксцентричные обсадные трубы на участках интенсивного набора кривизны. Далее осуществляют их ориентирование до совпадения плоскости и радиуса искривления ствола с плоскостью и радиусом искривления эксцентричных обсадных труб под действием осевой растяг иваюЩей нагрузки . Крепление верхнего вертикального интервала производится обычными обсадными трубами по общепринятой технологии . i W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 F. 21 В ЗЗ/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4090853 22-03 (22) 26.05.86 (46) 23.01.88. Бюл. М - 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб и Куйбышевский инженерно-строительный институт им. А.И. Микояна (72) Г.M. Файн, А.С. Неймарк, Г.Г. Шинкевич и С.А. Сабирзянов (53) 622.245.42(088.8) (56) Барановский В.Д. и др. Крепление и цементирование наклонных скважин. M.: Недра, -1983, с. 28-49.

Авторское свидетельство СССР

В 491778, кл. Е 21 В 33/14, 1972. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН (57)Изобретение позволяет повысить герметичность и несущую способность

„„Я0„„13 8425 И резьбовых соединений труб. Перед спуском колонны обсадных труб в сква-. жину с искривленными участками определяют необходимую величину исходного эксцентриситета обсадных труб. В колонну обсадных труб включают трубы с эксцентриситетом продольных осей наружной и внутренней поверхностей.

Колонну обсадных труб спускают в скважину и размещают эксцентричные обсадные трубы на участках интенсивного набора кривизны. Далее осуществляют их ориентирование до совпадения плоскости и радиуса искривления ствола с плоскостью и радиусом искривления эксцентричных обсадных труб под

C действием осевой растягивающей нагруз- ф ки. Крепление верхнего вертикального интервала производится обычными обсадными трубами по общепринятой технологии

1368425

Ориентирование спускаемой обсадной колонны производят известными способами. Величина исходного эксцентриситета обсадных труб зависит от интенсивности искривления обсаживаемого участка ствола скважины, типоразмера применяемых обсадных труб, веса нижележащих секций обсадной колонны и определяется по формуле, вывод котоИзобретение относится к способам

1 крепления наклонно направленных скважин с зенитным искривлением ствола и может быть использовано при креп—

5 ленки искривленных скважин с профилем ствола, расположенного в одной вертикальной плоскости.

Цель изобретения — повьппение герметичности и несущей способности резьбовых соединений обсадных труб за счет снижения в них уровня изгибающих напряжений.

Способ крепления наклонно направленных скважин осуществляется следующим образом.

Перед спуском обсадных труб в скважину известными методами определяют интервалы и углы искривления ствола скважины и рассчитывают участ- 20 ки искривления.

Затем определяют необходимую величину исходного эксцентриситета обсадных труб от действия осевой растягивающей нагрузки, осуществляют подбор труб с заданным эксцентриситетом и разметку положения минимальной (максимальной) толщины стенки, которую затем совмещают в одной плоскости при соединении труб в секцию и включают подобранные секции в спускаемую колонну обсадных труб.

Участки ствола скважины, имеющие интенсивность искривления, превышающую установленную действующими норма35 тивно-техническими документами, крепят путем ориентированного спуска обсадной колонны, имеющей секции с на1 чальным заданным эксцентриситетом (несоосностью) продольных осей наруж- 40 ной и внутренней поверхностей основного тела труб, при этом плоскость изгиба и радиус искривления секции эксцентричных обсадных труб совмещают при спуске с плоскостью и радиусом искривленного участка ствола скважины. Операцию ориентирования осуществляют для каждого искривленного участка раздельно. рой основан на известных зависимостях курса сопротивления материалов:

iF(R — Rg) (R + R )

7,28 10 P R где е — эксцентриситет обсадных труб, мм; — интенсивность искривления ствола скважины в град/10 м;

E — модуль продольной упругости материала обсадных труб, Па;

P — осевая растягивающая нагрузка, Н;

R,Ð вЂ” соответственно радиусы наружной и внутренней поверхностей основного тела эксцентричных обсадных труб, м.

Под действием веса нижерасположенных секций и последующего осевого натяжения обсадной колонны в эксцентричных обсадных трубах имеет место внецентренное растяжение, включающее осевое растяжение и чистый изгиб основного тела трубы. При этом ось эксцентричной обсадной трубы независимо от профиля ствола скважины примет изогнутое положение, а изгибающий момент и, следовательно, напряжения изгиба в трубном резьбовом соединении, выполненном соосно (коаксиально)внутренней поверхности, будут весьма незначительными.

После спуска колонны обсадных труб проводятся операции по креплению и освоению скважин.

Пример. Скважина глубиной

30С0 м имеет участок искривления длиной 100 м, расположенный в интервале

300-400 м от устья скважины с интен- сивностью набора кривизны i--3 град/10 м.

Параметры применяемых обсадных труб: размер 146 х 10 мм, вес одного погонного метра о = 335 Н/м, плотность р =

7,85 г/см, модуль продольной упругости 2,1 10 " Па. Плотность жидкости, заполняющей скважину: у = 1,16 г/см .

Таким образом, вес в жидкости нижележащих секций обсадной колонны длиной 1 = 2600 м составит Р

1g(1 — †) = 7 42 10 Н а для крепР

Э У ления искривленного участка ствола скважины применяют обсадные трубы, величина исходного эксцентриситета которых, определенная по указанной формуле, составит е = 3,76 мм.

СледоватеЛьно, для обеспечения безаварийного спуска обсадных труб

1368425

Составитель В. Родина

Техред Л.Сердюкова

Корректор, И. Муска

Редактор В. Данко

Подписное

Заказ 208/28 Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 при интенсивности искривления

3 град./10 м оси обсадных труб размером 146 10 мм под действием веса нижележащих секций P = 7,42 10 Н их исходный эксцентриситет должен составлять е = 3,76 мм.

Последовательность технологических операций при реализации предлагаемого способа крепления скважины следующая.

Спуск обсадной колонны в интервале

300-3000 м производится по следующей методике: производится последовательный спуск эксцентричных обсадных труб с ориентированием каждой из них относительно искривленного участка таким образом, чтобы плоскость изгиба труб и радиус их изгиба под действием веса нижележащих секций совместились с плоскостью и радиусом искривления обсаживаемого участка скважины.

Крепление верхнего вертикального интервала 0-300 м производится обычными осадными трубами по общепринятой технологии, сохраняя при этом ориентацию спущенных ранее эксцентричных труб относительно искривленного участка скважины, Спуск эксцентричных обсадных труб в искривленную скважину обязательно должен быть ориентированным, иначе возможно возникновение изгибающего момента, большего, чем в случае спуска соосных обсадных труб. формула изобретения

Способ крепления наклонно направленных скважин, включающий свинчивание обсадных труб, спуск колонны в скважину, размещение обсадных труб на участках интенсивного набора кривизны и с ориентированием их по отношению к плоскости искривления ствола, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности

20 и несущей способности резьбовых соединений труб, в колонну обсадных труб включают трубы с эксцентриситетом продольных осей наружной и внутренней поверхностей, причем ориентирование последних осуществляют до совпадения плоскости и радиуса искривления ствола с плоскостью и радиусом искривления эксцентричных труб под действием осевой растягивающей нагрузки.