Способ ликвидации прихватов колонны труб в скважине

 

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть применено при ликвидации прихватов колонны труб в скважине . Цель - повышение эффективности ликвидации прихватов при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну трубы . Для этого соединяют колонну труб с ударным механизмом, имеющим узел сброса избыточного давления. Ударный механизм и узел сброса избыточного давления устанавливают на расстоянии от верхней границы прихвата не более 20 м. Ударное воздействие производят -не реже чем через 2 мин в момент сброса избыточного давления с силой удара, превышающей вес прихваченной колонны не менее чем в 3 раза. При этом под избыточным давлением выдерживают не менее 40 с. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ 4

О

0 ,0

Ф

1)» (л) (21) 4918446/03 (22) 12.03.91 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (75) В.Д, Куртов и А,Я. Глушаков (76) В.Д, Куртов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 306250, кл, Е 21 В 23/00, 1971. (54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ

КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть применено при ликвидации прихватов колонны труб в скважине. Цель — повышение эффективности

Изобретение относится к бурению глубоких скважин, а именно к способам ликвидации прихватов колонны труб.

Известен способ ликвидации прихватов колонны труб в скважине, включающий соединение с ней ударным механизмом, имеющим узел сброса избыточного давления, создание внутри прихваченной колонны избыточного давления и нанесение ударных нагрузок.

Так как в данном способе избыточное давление сбрасывают на устье скважины, то из-за больших как гидравлических, так и механических в материале труб сопротивлений упругие волны разгрузки доходят до места прихвата ослабленными и не оказывают эффективного воздействия, особенно при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну труб, Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихватов при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну труб.

„„5LJ„„ 1790664 А3 ликвидации прихватов при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну трубы. Для этого соединяют колонну труб с ударным механизмом, имеющим узел сброса избыточного давления. Ударный механизм и узел сброса избыточного давления устанавливают на расстоянии от верхней границы прихвата не более 20 м. Ударное воздействие производят не реже чем через

2 мин в момент сброса избыточного давления с силой удара, превышающей вес прихваченной колонны не менее чем в 3 раза.

При этом под избыточным давлением выдерживают не менее 40 с. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Эта цель достигается тем, что в известном способе ликвидации прихватов колонны труб в скважине, включающем соединение с ней ударным механизмом. имеющим узел сброса избыточного давления, создание внутри прихваченной колонны избыточного давления и нанесение ударных нагрузок, ударный механизм и узел сброса избыточного давления устанавливают на расстоянии от верхней границы прихвата не более 20 м, а ударное воздействие производят не реже чем через 2 мин в момент сброса избыточного давления силой, превышающей вес прихваченной колонны не менее чем в 3 раза. А с целью повышения эффективности ликвидации прихватов при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну труб, под избыточным давлением прихваченную колонну выдерживают не менее 40 с.

На фиг, 1 приведена прихваченная колонна бурильных труб; на фиг. 2- — то же, после соединения с прихваченной колонной инструментом для ее извлечения; на фиг. 3

1790664 — ударный механизм, имеющий узел сброса избыточного давления; на фиr. 4 — то же, в момент сброса избыточного давления из труб в затрубное пространство и нанесения ударной нагрузки, На фиг. 1 и 2 показан ствол скважины 1, в которой находится аварийная колонна 2, прихваченная на участке 3. На фиг. 2 приведена аварийная колонна 2 после извлечения ее свободной части и соединения с оставшейся частью механическим яссом (ударным механизмом) 4,спущенным на бурильных трубах 5.

Ударный механизм 4 состоит из корпуса

6, в полости которого телескопически установлен шток 7, и узел фрикционной конусной пары, имеющей молот 8 с конусной наружной поверхностью и переводника 9, Сверху в корпус ввернута наковальня 10.

Нижняя часть молота 8 заканчивается патрубком 11, на наружной поверхности которого размещены уплотнения 12, В нижней части корпуса 6 непосредственно над верхним торцом переводника 9 выполнены окна

13 для выхода бурового раствора в момент сброса избыточного давления из полости 14 в затрубное пространство 15. Шток 7 в исходном состоянии зафиксирован с помощью узла фиксации его с наковальней 10.

Узел фиксации 16 может быть любой конструкции, Например, в виде срезных элементов (на чертежах конструкция узла 16 не приведена), На конце бурильной колонны 2 навернуто долото 17.

Освобождение прихваченной бурильной колонны 2 по предлагаемому способу производят следующим образом, На скважине 1 глубиной 4000 м произошел прихват колонны труб 2 на глубине 3850 м, Компоновка бурильной колонны 2: долото диаметром 295,3 мм, УБТ диаметром 203 мм — 120 м и остальное — бурильная колонна диаметром 140 мм с толщиной стенки 10 мм. Перед применением данного способа производят определение верхней границы прихвата бурильной колонны 2 с помощью геофизических методов, После этого производят отсоединение свободной части бурильной колонны 2 так, чтобы длина I ee свободной части, оставшейся над верхней границей прихвата на участке 3, была не больше 20 м. Фактически! составила 14 м.

Извлекают отсоединенную часть бурильной колонны 2. Навинчиваютударный механизм

4 и на бурильных трубах 5, опускают его в скважину 1 (см. фиг. 2). Соединяют с прихваченной бурильной колонной 2 и в случае отсутствия циркуляции через прихваченную бурильную колонну 2 приступают к применению данного способа, 5

При наличии циркуляции промывают скважину 1, чтобы очистить затрубное пространство 15 от накопившегося там осадка, После этого в бурильную колонну 5 помещают сферическую пробку (на чертежах она не показана) и прокачивают ее до посадки в суженном месте долота 17. Этот момент на поверхности будет сигнализироваться скачком давления, что будет указывать на перекрытие нижней части прихваченной бурильной колонны 2, Можно применить и другие методы перекрытия канала бурильной колонны 2.

Не прикладывая к бурильным трубам 5 избыточной нагрузки, создают в полости 14 избыточное давление 200 кгс/см . При выборе давления нужно исходить из того, что оно должно быть не менее 05 х % и не больше 90 Д от допустимого внутреннего давления. В момент создания избыточного давления трубы расширяются и сжимают находящийся между ними и стенками скважины 1 шлам, породу и нарушают связи с глинистой корочкой на стенках ствола скважины 1, к которым прилипли отдельные участки труб колонны 2. Под избыточным давлением выдерживают не мене 40 с. Этого времени достаточно для полной деформации расширения труб. После этого к бурильной колонне 5 прикладывают дополнительную, сверх собственного веса растягивающую нагрузку, при которой происходит расфиксация штока 7 с наковальней 10, например 20 тс. Шток 7 от связи с переходником 9 освобождается и за счет сил упругости растянутой бурильной колонны 5 начинает двигаться вверх. Как только патрубок 11 выйдет из конусной части переходника 9, полость 14 ударного механизма

4 соединяется через окна 13 с затрубным пространством 15 и давление внутри труб 2 резко падает, В крайнем верхнем положении штока 7 наносится удар молотом 8 по наковальне 10 с силой, не менее чем в 3 раза превышающей вес прихваченной колонны

2. Удары наносят не реже чем через 2 мин.

Удар передается прихваченной части колонны 2 в виде импульсно-волновой нагрузки, А резкое снижение избыточного давления внутри колонны 2 вызывает действие на зону прихвата дополнительной гидродинамической волны разрежения. Так как сброс избыточного давления и приложение ударных нагрузок происходит s непосредственной близости от прихваченной колонны 2, то вся йх энергия передается на прихваченную часть, Наложение гидродинамических волн разгрузки и импульсно-волновой нагрузки способствуетусилению воздействия на при1790664

17

17 хваченный интервал труб. Уменьшение диаметра труб в этот момент также способствует ликвидации прихвата, При неосвобождении прихваченной колонны 2 шток 7 опускают вниз до упора молота 8 в конусное гнездо переходника 9 с усилием, заданным режимом работы ударного механизма 4. После заклинки конусной пары в бурильных трубах вновь создают избыточное давление. После выдержки под давлением в течение 40 с поднимают шток

7, Происходит рассоединение конусной фрикционной пары (при соответствующей растягивающей нагрузке), В этот момент происходит мгновенный сброс избыточного давления с одновременным нанесением

Формула изобретения

1, Способ ликвидации прихватов колонны труб в скважине, включающий соединение с ней ударным механизмом, имеющим узел сброса избыточного давления, создание внутри прихваченной колонны избыточного давления и нанесение ударных нагрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ликвидации прихватов при отсутствии циркуляции через прихваченную колонну труб, ударный механизм и узел сброса избыточного давления устанавливают на расстоянии от верхудара. Если колонна 2 не освободилась, меняют параметры способа: вначале величину избыточного давления, потом силу удара и так до тех пор, пока не подберут их рацио5 нальное сочетание для данных условий прихвата.

Применение предлагаемого способа ускорит ликвидацию прихватов колонн труб, происшедших как при их заклинке, TBK и при

10 их прилипании, Способ позволяет ликвидировать многие тяжелые прихваты, которые известными способами не могут быть ликвидированы. Способ одинаково эффективен как при больших глубинах, так и на малых и

15 особенно при отсутствии циркуляции через и рихвачен н ы и и нструмент.

20 ней границы прихвата не более 20 м, а ударное воздействие производят не реже чем через 2 мин в момент сброса избыточного давления с силой удара. превышающей вес прихваченной колонны не менее чем в 3

25 раза.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности прихватов при отсутствии циркуляции через

30 прихваченную колонну труб, под избыточным давлением прихваченную колонну выдерживают не менее 40 с, 1790664

1б

7 б

13

Р

12

l1

Составитель В.Куртов

Техред М,Моргентал

Корректор 3.Салко

Редактор

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

Заказ 370 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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