Способ и устройство для крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин


 


Владельцы патента RU 2459927:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Группа изобретений относится к бурению скважин, в частности может быть использовано для крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин. Способ включает сборку профильного перекрывателя с цилиндрическими участками на концах, состоящего из секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, причем секции жестко соединены между собой, установку снизу перекрывателя башмака с обратным клапаном, а сверху - развальцевателя с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, спуск перекрывателя в участок установки в скважине на колонне бурильных труб, соединенных между собой через узел соединения развальцевателя, расширение давлением профильных участков и окончательное прижатие перекрывателя к стенкам скважины вальцующей головкой. При этом секции изготавливают из не менее трех профильных труб без цилиндрических участков за исключением верхней и нижней секций, которые снабжены соответствующими цилиндрическими участками, причем все неразъемные соединения секций между собой выполняют в виде сварных соединений соответствующих профильных торцов, при этом развальцовка верхнего цилиндрического участка производится развальцевателем, после чего производят калибровку этого участка вальцующей головкой с поднятием колонны бурильных труб перед окончательным прижатием. Упрощается конструкция, сокращаются временные и материальные затраты. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности для крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин.

Известно «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (патент RU №2310737, МПК E21B 29/10, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2007 г.), включающее перекрыватель, состоящий из секций в виде профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, расширитель с дорнирующей или вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения под бурильные трубы, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном, а на цилиндрических участках профильной трубы внутренняя резьба оснащена внутренними кольцевыми проточками, наружная резьба оснащена соответствующим внутренним кольцевым проточкам внутренним кольцевым выступом, при этом наружная резьба цилиндрического участка профильных труб оснащена наружными проточками, а внутренняя - соответствующим наружным кольцевым проточкам наружным кольцевым выступом, причем наружные и внутренние кольцевые выступы оснащены соответственно кольцевыми наружными и внутренними утолщениями, соответствующими наружным и внутренним проточкам.

Недостатками данного устройства являются:

- сложность изготовления и высокая стоимость профильных труб из-за требований большой точности при изготовлении профильных труб с цилиндрическими концевыми участками;

- значительные затраты времени при развальцовывании перекрывателя из-за наличия большого количества соединительных резьб при установке перекрывателя в скважинах с протяженными участками зон осложнения;

- необходимость применения сложной конструкции башмака для его съема и подъема на поверхность, что приводит к удорожанию всех работ и увеличению общего времени установки перекрывателя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для перекрытия зоны осложнения бурения в скважине» (ПМ RU №78514, МПК E21B 29/10, опубл. бюл. №33 от 27.11.2008 г.), включающее перекрыватель, состоящий из секций профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, развальцеватель с вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения с бурильными трубами вверху и перекрывателем внизу, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном, кроме этого, секции профильных труб выполнены сборными, состоящими из профильных труб с концевым цилиндрическим участком, соединенными профильными торцами сваркой, при этом резьбы на цилиндрических участках секций профильных труб выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом, причем наружная коническая резьба размещена на нижнем конце секций профильных труб, а внутренняя - сверху, при этом развальцеватель снизу оснащен вальцующей головкой с режущими элементами, выполненными с возможностью отворота башмака.

Данным устройством реализуется способ, включающий сборку профильного перекрывателя с цилиндрическими участками на концах, состоящего из секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, причем секции жестко соединены между собой, установку снизу перекрывателя башмака с обратным клапаном, а сверху - развальцевателя с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, спуск в участок установки скважины перекрывателя на колонне бурильных труб, соединенных между собой через узел соединения развальцевателя, расширение давлением профильных участков и окончательное прижатие перекрывателя к стенкам скважины вальцующей головкой.

Недостатками данного устройства и способа являются:

- значительные затраты времени при развальцовывании перекрывателя из-за наличия большого количества соединительных резьб при установке перекрывателя в скважинах с протяженными участками зон осложнения;

- необходимость предварительного расширения интервала ствола скважины, в котором устанавливается профильный перекрыватель, для установки перекрывателя впотай, что влечет за собой дополнительную спускоподъемную операцию и, как следствие, увеличение времени между вскрытием зоны осложнения и установкой профильного перекрывателя.

Технической задачей предлагаемого способа и устройства является максимальное сокращение времени между вскрытием зоны неустойчивых пород и установкой в ней профильного перекрывателя за счет упрощения конструкции секций профильных труб и увеличения их длины, метода их крепления и установки в скважине, а также отсутствия операции расширения ствола скважины после вскрытия зоны.

Техническая задача решается способом для крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин, включающим сборку профильного перекрывателя с цилиндрическими участками на концах, состоящего из секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, причем секции жестко соединены между собой, установку снизу перекрывателя башмака с обратным клапаном, а сверху - развальцевателя с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, спуск перекрывателя в участок установки в скважине на колонне бурильных труб, соединенных между собой через узел соединения развальцевателя, расширение давлением профильных участков и окончательное прижатие перекрывателя к стенкам скважины вальцующей головкой.

Новым является то, что секции изготавливают из не менее трех профильных труб без цилиндрических участков за исключением верхней и нижней секций, которые снабжены соответствующими цилиндрическими участками, причем все неразъемные соединения секций между собой выполняют в виде сварных соединений соответствующих профильных торцов, при этом развальцовка верхнего цилиндрического участка производится развальцевателем, после чего производят калибровку этого участка вальцующей головкой с поднятием колонны бурильных труб перед окончательным прижатием перекрывателя к стенкам скважины.

Техническая задача для реализации способа решается также устройством для осуществления способа, включающим перекрыватель с цилиндрическими участками по концам, состоящий из жестко соединенных между собой секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, развальцеватель, соединенный правой резьбой с верхним цилиндрическим участком перекрывателя, с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, и башмак с обратным клапаном, соединенный резьбой с нижним цилиндрическим концом перекрывателя.

Новым является то, что секции изготовлены из не менее трех профильных труб без цилиндрических участков за исключением верхней и нижней секций, а все неразъемные соединения секций между собой выполнены в виде сварных соединений соответствующих профильных торцов, при этом развальцеватель оснащен нераздвижными вальцующими роликами.

На чертеже изображено устройство с частичными продольными и поперечными разрезами.

Устройство для осуществления способа крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин (не показана), включающее профильный перекрыватель 1, состоящий из секций 2 профильных труб 3 с цилиндрическими участками 4, сверху - для соединения профильного перекрывателя 1 посредством правой резьбы 5 через посадочный переводник 6 с роликовым развальцевателем 7 и установки в верхней цилиндрической части перекрывателя 1 вальцующей головки 8, а снизу - для крепления башмака с обратным клапаном 9 с помощью резьбы 10.

Секции 2 выполнены в заводских условиях сборными, состоящими из не менее трех профильных труб 3 без цилиндрических участков (за исключением цилиндрических участков 4 верхней и нижней секций), соединенных между собой посредством сварных соединений 11 по профильным торцам.

Развальцеватель 7 изготовлен без возможности изменения диаметра описанной окружности и оснащен жестко закрепленными вальцующими роликами 12.

Профильный перекрыватель 1 спускается в скважину ( не показана) на бурильных трубах (не показаны), которые соединены с перекрывателем 1 через узел соединения развальцевателя 13.

Способ реализуется в следующей последовательности.

Сразу же после вскрытия участка скважины с неустойчивыми породами (не показана) и подъема инструмента (не показан) начинают спуск профильного перекрывателя 1 в скважину на колонне бурильных труб (не показаны), соединенных с перекрывателем 1 через узел соединения развальцевателя 13. Секции 2 заранее выполнены сборными, состоящими из профильных труб 3, соединенных между собой посредством сварных соединений 11 по профилю, длина секций 2 выбирается максимальной, которую можно спустить в скважину (не менее трех профильных труб 3), для того чтобы сократить до минимума количество сварных операций на устье скважины. Сами же секции 2 также стыкуются между собой посредством сварных соединений соответствующих профильных торцов непосредственно на устье скважины (не показана).

По завершению спуска профильного перекрывателя 1 в заданный участок ствола скважины (не показана) производится расширение секций 2 созданием в них гидравлического давления. Затем производят отсоединение развальцевателя 7 с посадочным переводником 6 и вальцующей головкой 8 от перекрывателя 1 путем их заворачивания по правой резьбе 5 вращением бурильной колонны (не показана) до выхода вальцующей головки 8 и развальцевателя 7 в расширенную гидравлическим давлением часть. При этом осуществляется развальцовка цилиндрического участка 4 верхней секции профильного перекрывателя 1 вальцующими роликами 12 развальцевателя 7, после чего производят подъем компоновки до полного выхода вальцующей головки 8 из перекрывателя 1 с целью калибровки его верхней цилиндрической части 4.

Дальнейшим спуском осуществляют калибровку профильного перекрывателя 1 по всей длине с помощью вальцующей головки 8. По достижении вальцующей головкой башмака с обратным клапаном 9 происходит его отворот от резьбы 10 нижней цилиндрической части 4 профильного перекрывателя 1. Затем полным выходом вальцующей головки 8 и развальцевателя 7 из профильного перекрывателя 1 осуществляют развальцовку его нижней цилиндрической части 4 и поднимают инструмент на устье скважины.

Данное изобретение позволяет максимально сократить время между вскрытием зоны неустойчивых пород и установкой в ней профильного перекрывателя за счет упрощения конструкции секций профильных труб и увеличения их длины. Количество сварных операций на устье скважины сокращается в два раза, кроме того, развальцовываются только верхний и нижний цилиндрические участки перекрывателя, а по всей длине происходит лишь калибровка, что также сокращает время данной операции. В совокупности все это позволяет крепить неустойчивые породы на протяженных участках стволов скважин за минимальное количество времени. Также способ позволяет устанавливать профильный перекрыватель без дополнительного расширения ствола скважины после вскрытия зоны, что позволяет избежать дополнительной спускоподъемной операции.

1. Способ для крепления неустойчивых пород на протяженных участках стволов скважин, включающий сборку профильного перекрывателя с цилиндрическими участками на концах, состоящего из секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, причем секции жестко соединены между собой, установку снизу перекрывателя башмака с обратным клапаном, а сверху - развальцевателя с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, спуск перекрывателя в участок установки в скважине на колонне бурильных труб, соединенных между собой через узел соединения развальцевателя, расширение давлением профильных участков и окончательное прижатие перекрывателя к стенкам скважины вальцующей головкой, отличающийся тем, что секции изготавливают из не менее трех профильных труб без цилиндрических участков за исключением верхней и нижней секций, которые снабжены соответствующими цилиндрическими участками, причем все неразъемные соединения секций между собой выполняют в виде сварных соединений соответствующих профильных торцов, при этом развальцовка верхнего цилиндрического участка производится развальцевателем, после чего производят калибровку этого участка вальцующей головкой с поднятием колонны бурильных труб перед окончательным прижатием перекрывателя к стенкам скважины.

2. Устройство для осуществления способа, включающее перекрыватель с цилиндрическими участками по концам, состоящий из жестко соединенных между собой секций профильных труб, соединенных сваркой по профильным торцам, развальцеватель, соединенный правой резьбой с верхним цилиндрическим участком перекрывателя, с вальцующей головкой, размещенной в верхнем цилиндрическом участке перекрывателя, и башмак с обратным клапаном, соединенный резьбой с нижним цилиндрическим концом перекрывателя, отличающееся тем, что секции изготовлены из не менее трех профильных труб без цилиндрических участков за исключением верхней и нижней секций, а все неразъемные соединения секций между собой выполнены в виде сварных соединений соответствующих профильных торцов, при этом развальцеватель оснащен нераздвижными вальцующими роликами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для расширения труб при их установке в скважине. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к капитальному ремонту обсадных колонн с помощью металлических пластырей. .

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено для расширения труб в скважине. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к поинтервальному бурению и креплению осложненных участков ствола скважины. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к технике и технологии капитального ремонта скважин, а именно к способам для установки металлических гофрированных и круглых пластырей для восстановления герметичности обсадных труб.

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности для изоляции зон осложнения бурения скважин. .

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин, а именно к технологии и средствам ликвидации зон осложнения при бурении скважин и ремонта обсадных колонн при нарушении их герметичности.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам изоляции зон осложнений при бурении скважин и ремонте. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции зоны осложнения ствола скважины при бурении. .

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. .

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к эксплуатации и ремонту скважин

Изобретение относится к изготовлению изделий из композиционных материалов методом намотки, в частности, на обсадной трубе с заранее вырезанным в ней «окном», предназначенной для установки в состав эксплуатационной колонны при строительстве многозабойных скважин

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при ремонте скважины с нарушениями обсадной колонны. При осуществлении способа ведут спуск в интервал ремонта пластыря и якоря, посадку якоря, расширение стенок пластыря до их прижатия к стенкам скважины. Работы проводят в скважине с не менее чем 6-дюймовой изношенной эксплуатационной колонной, пластырем перекрывают интервал перфорации эксплуатационной колонны не менее чем на 2 м с каждой стороны. Работы с пластырем проводят в среде водного раствора поверхностно-активного вещества. Спускают в скважину новую эксплуатационную колону, цементируют межтрубное пространство между старой и новой эксплуатационной колонной, перфорируют в интервале продуктивного пласта новую эксплуатационную колонну, цементное кольцо между пластырем и новой эксплуатационной колонной, пластырь и старую эксплуатационную колонну. Повышается надежность герметизации.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонте скважины. Способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб с пакером в обсадную колонну, посадку пакера, определение удельной приемистости каждого нарушения обсадной колонны, изоляцию нарушений. Над пакером устанавливают двухпозиционный клапан, спускают колонну насосно-компрессорных труб до забоя скважины и производят шаблонировку обсадной колонны. Производят посадку пакера над нижним нарушением, определяют начальную удельную приемистость нарушения. При удельной приемистости ниже 0,5 м3/(ч·МПа) изоляцию интервала нарушения не производят. При удельной приемистости выше 0,5 м3/(ч·МПа) производят закачку и продавку в интервал нарушения блокирующего состава, промывают излишки блокирующего состава, определяют конечную удельную приемистость этого нарушения. Выполняют вышеописанные операции напротив каждого интервала нарушения, после чего поднимают пакер в интервал нахождения «головы» дополнительной безмуфтовой обсадной колонны малого диаметра. Приводят в действие двухпозиционный клапан. Производят исследование обсадной колонны на герметичность свабированием. Спускают дополнительную безмуфтовую обсадную колонну и прокачивают цементный раствор с поднятием его до «головы» дополнительной обсадной колонны. Повышается эффективность, упрощается технология, снижается металлоемкость конструкции. 5 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу вверх: универсальное вырезающее устройство, снабженное раздвижными резцами, винтовой забойный двигатель - ВЗД, колонна насосно-компрессорных труб - НКТ. Инструмент спускают в скважину. На устье герметизируют пространство между колонной НКТ и обсадной колонной и фиксируют колонну НКТ. Производят обвязку верхнего конца колонны НКТ через тройник с двумя насосными агрегатами. Одновременно с их помощью производят закачку технологической жидкости в инструмент и поднимают давление жидкости до 3 МПа. Через каждые 2 мин повышают давление жидкости в инструменте на 1 МПа до достижения давления жидкости 12 МПа. Поддерживая давление, производят врезание в обсадную колонну в течение 15 мин. Подбирают нагрузку на вырезающее устройство, не превышающую 40 кН, и производят вырезание дефектного участка во всем интервале обсадной колонны. При достижении нижнего интервала вырезания приподнимают инструмент на 1,0 м со скоростью 0,1 м/с и, не снижая давления, производят промывку в объеме скважины. Спускают гидромониторную насадку и по периметру полученного выреза вымывают породу из дефектного участка. Спускают колонну заливочных труб и изолируют скважину от забоя до верхнего интервала дефектного участка. Снижается нагрузка на инструмент и сокращается продолжительность работ. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к соединениям профильных труб, расширяемых в процессе перекрытия ими зон осложнения бурения или нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах. Техническим результатом данного изобретения является уменьшение жесткости поперечного сечения соединения и исключение перетока жидкости между стенками перекрывателя и скважины. Соединение профильных труб перекрывателей скважин содержит профильные трубы с цилиндрическими концами, которые снабжены муфтовой и ниппельной резьбой на взаимообращенных поверхностях. Также имеются средства герметизации соединения, выполненные в виде двух эластичных колец. Одно из колец установлено в расширенном кольцевом муфтовом конце со стороны внутреннего стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями резьбового и кольцевого участков. В ниппельном конце выполнено сужение под второе эластичное кольцо со стороны наружного стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями резьбового и кольцевого участков. При этом наружный стык выполнен в виде конусных плотно прилегающих взаимообращенных поверхностей труб. Выше и/или ниже резьбового соединения на цилиндрическом участке выполнено сужение в виде чередующихся кольцевых утолщений и впадин. На наружной поверхности сужения приварена эластичная манжета заподлицо с цилиндрическим участком. 2 ил.

Изобретение относится к области добычи нефти или отбора воды, в частности к установке внутренней ремонтной накладки в скважине или трубопроводе с целью обеспечения герметичности. Устройство включает расширитель, установленный внутри ремонтной накладки с возможностью последовательного перемещения вдоль оси от одного края насадки к другому, контрольный элемент, установленный непосредственно у задней части расширителя в направлении его перемещения. Часть элемента откалибрована таким образом, что элемент может свободно проходить внутрь накладки, когда она должным образом расширена, следуя за перемещением расширителя, и наоборот, не может войти внутри накладки, когда она неправильно или недостаточно расширена. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх