Конструкция скважины в зоне многолетнемерзлых пород

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при строительстве скважин в зоне многолетнемерзлых пород. Цель - повышение надежности работы оборудования за счет возможности более равномерного охлаждения грунтового массива (ГМ) 6 вокруг ствола 1 скважины, а также обеспечение свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта. В стволе 1 установлена обсадная колонна (ОК) 2, закрепленная цементным раствором 8. В ГМ 6 вокруг ствола 1 размещены охлаждающие узлы (ОУ) выполненные в виде однотрубных жидкостных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправляющими элементами 5. Термосифоны 4 и термосваи 3 размещены вокруг ствола 1 поочередно. Нижние части ОУ установлены в ГМ 6, а верхние жестко связаны с ОК 2. Затрубное пространство 9 ОУ заполнено буровым шламом, а сами ОУ - керосином или аммиаком. В средней части 7 ОУ выполнены изогнутыми на уровне поверхности ГМ 6. Изгибы размещены между верхними частями, жестко связанными с ОК 2, и нижними заглубленными в ГМ 6. Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот . После вмораживания ОУ в ГМ 6 оборудование готово к эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. W fe

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Н5 Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

| .Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618406/03 (22) 12.12.88 (46) 15.12,91, Бюл, ¹ 46 (71) Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (72) Н, А, Носков, В. Л. Палесик, M. И. Подоляко и П. П, Мокшанов (53) 622.245.7(088.8) (56) Кохманская Н. Н. и др. Буровые работы на Аляске. Обзор зарубежной литературы, серия Бурение. M.: ВНИИОЭНГ, 1972, с. 9597. (54) КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЪ| В ЗОНЕ

МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЪ|Х ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при строительстве скважин в зоне многолетнемерзлых пород. Цель — повышение надежности работы оборудования за счет возможности более равномерного охлаждения грунтового массива {ГМ) 6 вокруг ствола

1 скважины, а также обеспечение свободноИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве скважин в зоне многолетнемерзлых пород (ММП), Цель изобретения заключается в повышении надежности работы оборудования за счет воэможности более равномерного охлаждения грунтового массива вокруг ствола скважины, а также обеспечения свободного доступа к устью скважин ы в и роцессе ее эксплуатации и ремонта.

На фиг. 1 изображено оборудование для подвески обсадной колонны в "îíå ММП, „., S U н „169841 7 А1 го доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта. В стволе 1 установлена обсадная колонна (ОК) 2, закрепленная цементным раствором 8. В ГМ б вокругствола 1 размещены охлаждающие узлы (ОУ) выполненные в виде однотрубных жидкостных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправляющими элементами 5.

Термосифоны 4 и термосваи 3 размещены вокруг ствола 1 поочередно. Нижние части

ОУ установлены в ГМ б, а верхние жестко связаны с ОК 2. Затрубное пространство 9

ОУ заполнено буровым шламом, а сами OY — керосином или аммиаком, В средней части

7 ОУ выполнены изогнутыми на уровне поверхности ГМ б. Изгибы размещены между верхними частями, жестко связанными с ОК

2, и нижними заглубленными в ГМ 6. Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот. После вмораживания ОУ в ГМ 6 оборудование готово к эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2.ил. общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1, Оборудование состоит из установленной в стволе 1 скважины обсадной колонны

2. Вокруг ствола 1 скважины размещены цилиндрические охлаждающие узлы, выполненные в виде однотрубных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправляющими элементами 5. Термосифоны 4 установлены между термосваями 3. Нижние части охлаждающих узлов размещены в грунтовом массиве 6, а верхние расположены над поверхностью грунта и жестко связаны с обсадной колонной 2, Охлаждающие узлы выполнены изогнутыми в своей средней части 7 на уровне поверхности грунта.

Эти изгибы размещены между верхними частями охлаждающих узлов, связанных с обсадноЙ колонной 2, и нижними частями, заглубленными в грунтовый массив 6, Между стенками ствола 1 скважины и обсадной колонной 2 находится цементный раствор 8, Затрубное п рос гран ство 9 охлаждающих узлов заполнено буровым шламом.

Сами охлаждающие узлы заполнены, например, керосином или аммиаком, Оборудование работает следующим образом, После бурения ствола скважины под обсадную колонну 2 осуществляют спуск последней в ствол и крепление ее с помощью цементного раствора 8. Затем в грунтовом массиве 6 вокруг ствола 1 скважины бурятся стволы под охлаждающие узлы, В этих стволах размещают поочередно термосваи 3 и термосифоны 4, Их верхние части жестко соединяют с обсадной колонной 2. Затрубное пространство 9 охлаждающих узлов заполняют буровым шламом.

Далее заполняют керосином или аммиаком сами охлаждающие узлы и после их вмораживания в многолетнемерзлые породь оборудование готово к Фксплчатации

Размеры и хладопроизводительность охлаждающих узлов подаирают таким образом, чтобы количество аккумулированного холода за зимний период компенсировало бы его потери в грунтовом массиве 6 в летний период без нарушения устойчивости обсадной колонны 2, Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса в нижней части термосвай 3, 5 а термосифоны 4 наоборот. За счет поочередно о размещения охлаждающих узлов вокруг ствола 1 скважины повышаемся равномерность охлаждения грунтового массива 6 вокруг послсднего.

10 Формула изобретения

1, Конструкция скважины в зоне многолетнемерзлых пород, включающее установленную в стволе скважины обсадную колонну, размещенные нижними частями в

15 грунтовом массиве вокруг ствола скважины охлаждающие узлы в виде термосвай, верхние части которых расположены над поверхностью грунта, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы

20 оборудования и обеспечения свободного доступа к устью скважинь в процессе ее зксплуатации и ремонта, термосваи своими верхними частями жестко связаны с обсадной колонной и вь полнены изогнутыми на

25 уровне поверхности грунта между частями, жестко связанными с обсадной колонной и заглубленными в грунтовом массив.

2.Конструкция скважинь. по п.1,о т л ич а ю щ а я с я тем. что, с целью возможности

0 более равномерного охлаждения грунтового массива вокруг ствола скважины охлаждающие узлы выполнены в виде чередующихся между собой термосвай и тер-, мосифонов со струенаправляющими

35 злементами.

Соста вител ь А. Кей бал

Редактор M,Âàñèëüåâà Техред М,Моргентал Корректор, Э,Лончакова

Заказ 4374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101