Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины


 


Владельцы патента RU 2462583:

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

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине. Устройство включает перекрыватель с цилиндрическими участками по концам, состоящий из профильных труб, соединенных жестко между собой, нижний из которых оснащен башмаком из легкоразбуриваемого материала с обратным клапаном, развальцеватель, состоящий из соединенных переводником с узлом соединения верхнего роликового развальцевателя, размещенного над профильной трубой, и нижней вальцующей головки с режущими элементами, размещенной в верхнем цилиндрическом участке с внутренней фаской. Профильные трубы изготовлены с наружным периметром, равным периметру скважины в расширенном интервале, и выполнены профильными по всей длине с калиброванными концами за исключением верхнего и нижнего цилиндрических участков перекрывателя. Соединения профильных труб между собой выполнены в виде сварных соединений профильных концов с последующим отжигом. Роликовый развальцеватель выполнен с постоянным вылетом роликов. Узел соединения переводника оснащен правой ходовой резьбой со специальным профилем, ответной резьбе верхнего цилиндрического конца перекрывателя. Переводник выполнен длиной, большей длины цилиндрических концов перекрывателя. Башмак присоединен к нижнему цилиндрическому участку с помощью конической резьбы. Упрощается конструкция, повышается надежность, уменьшаются затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для локальной изоляции зоны осложнения ствола скважины при бурении.

Известно «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (патент RU №2310737, МПК Е21В 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 кольцевыми 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 соединительных резьб перекрывателя из-за наличия наружных и внутренних канавок и соответствующих им внутренних и наружных выступов;

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

- большие затраты времени при развальцовывании перекрывателя из-за наличия большого количества соединительных резьб;

- необходимость применения сложной конструкции развальцевателя и башмака для его съема и подъема на поверхность, что приводит к удорожанию всех работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для перекрытия зон осложнения в скважине» (патент RU №2378489, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюл. №1 от 10.01.2010 г.), включающее перекрыватель, состоящий из секций профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, роликовый развальцеватель, размещенный над профильной трубой и имеющий узел соединения с перекрывателем, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном, причем секции профильных труб выполнены сборными, состоящими из профильных труб с концевым цилиндрическим участком, соединенными профильными торцами сваркой, а резьбы на цилиндрических участках секций профильных труб выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом, причем наружная коническая резьба размещена на нижнем конце профильных труб, а внутренняя - сверху, при этом на цилиндрическом участке верхней секции профильных труб, обращенной к роликовому развальцевателю, выполнены внутренняя фаска, а на наружной поверхности - кольцевые проточки, причем роликовый развальцеватель снизу оснащен режущей головкой, выполненной с возможностью взаимодействия и разрушения башмака, который изготовлен из легкоразбуриваемого материала, а сверху - дополнительным раздвижным развальцевателем, наружный диаметр которого в рабочем положении превышает диаметр ствола скважины.

Недостатками данного устройства являются:

- возможность создания аварийной ситуации из-за заклинивания раздвижного роликового развальцевателя в рабочем положении, например, по причине заклинивания поршня из-за коррозии или слома пружины, а также сложность его изготовления из-за большого количества сопрягаемых деталей;

- сложность изготовления и высокая стоимость соединительных резьб перекрывателя;

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

- большие затраты времени при развальцовывании перекрывателя из-за наличия соединительных резьб.

Технической задачей предлагаемого устройства является создание простой, надежной и дешевой конструкции перекрывателя за счет упрощения изготовления профильных труб без цилиндрических участков и развальцевателя с постоянным вылетом роликов, а также и более простого и дешевого способа установки за счет уменьшения времени, затрачиваемого на развальцовку перекрывателя в скважине.

Техническая задача решается устройством для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины, включающим перекрыватель с цилиндрическими участками по концам, состоящий из профильных труб, соединенных жестко между собой, нижний из которых оснащен башмаком из легкоразбуриваемого материала с обратным клапаном, развальцеватель, состоящий из соединенных переводником с узлом соединения верхнего роликового развальцевателя, размещенного над профильной трубой, и нижней вальцующей головки с режущими элементами, размещенной в верхнем цилиндрическом участке с внутренней фаской.

Новым является то, что профильные трубы изготовлены с наружным периметром, равным периметру скважины в расширенном интервале, и выполнены профильными по всей длине с калиброванными концами за исключением верхнего и нижнего цилиндрических участков перекрывателя, а соединения профильных труб между собой выполнены в виде сварных соединений профильных концов с последующим отжигом, при этом роликовый развальцеватель выполнен с постоянным вылетом роликов, причем узел соединения переводника оснащен правой ходовой резьбой со специальным профилем, ответной резьбе верхнего цилиндрического конца перекрывателя, при этом переводник выполнен длиной, большей длины цилиндрических концов перекрывателя, а башмак присоединен к нижнему цилиндрическому участку с помощью конической резьбы.

Новым является также и то, что верхняя и нижняя профильные трубы на профильной части могут быть снабжены уплотнительными элементами, выполненными в виде манжет из резины или герметика.

На чертеже изображено устройство в транспортном положении.

Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины (на чертеже не показана), включающее перекрыватель 1 с цилиндрическими участками 2 и 3 по концам, состоящий из профильных труб 4, соединенных жестко между собой. Нижний цилиндрический конец 3 оснащен башмаком 5 из легкоразбуриваемого материала с обратным клапаном. Устройство также включает развальцеватель, состоящий из соединенных переводником 6 с узлом соединения верхнего роликового развальцевателя 7, размещенного над профильной трубой 4, и нижней вальцующей головки 8 с режущими элементами 9, размещенной в верхнем цилиндрическом участке 2 с внутренней фаской 10. Для надежного закрепления профильных труб 4 в скважине профильные трубы 4 изготовлены с наружным периметром, равным периметру скважины в расширенном интервале (на чертеже не показан), и выполнены профильными по всей длине с калиброванными концами 11. Соединения профильных труб между собой выполнены в виде сварных соединений 12 профильных калиброванных концов 11 с последующим отжигом. Роликовый развальцеватель 7 выполнен с постоянным вылетом роликов 13. Узел соединения переводника 6 оснащен правой ходовой резьбой 14, ответной резьбе 15 верхнего цилиндрического конца 2 перекрывателя 1. Переводник 6 выполнен длиной, большей длины цилиндрических концов 2 и 3 перекрывателя 1. Башмак 5 присоединен к нижнему цилиндрическому участку 3 с помощью конической резьбы 16.

Верхняя и нижняя профильные трубы 4 на профильной части могут быть снабжены уплотнительными элементами, выполненными в виде манжет 17 из резины или герметика.

Устройство работает следующим образом.

Профильные трубы 4 изготавливают профильными по всей длине с калиброванными концами 11 за исключением верхней и нижней профильных труб, имеющих цилиндрические концы 2 и 3. Верхний цилиндрический участок 2 может быть соединен сваркой с верхней профильной трубой 4 или выполнен с ней заодно. Устройство в сборе на колонне бурильных труб (на чертеже не показаны) спускают в интервал установки (не показан). Скважинная жидкость при этом заполняет устройство через обратный клапан башмака 5. После чего в колонне бурильных труб создают избыточное давление, которое передается в перекрыватель 1 за счет перекрытия обратного клапана башмака 5 и выправляет профильные трубы 4 до плотного их взаимодействия со стенками скважины, фиксируя перекрыватель 1 относительно скважины благодаря тому, что профильные трубы 4 изготовлены с наружным периметром, равным периметру скважины в расширенном интервале. Далее колонне бурильных труб придают вращение вправо, в результате компоновка переводника 6, роликового развальцевателя 7 и вальцующей головки 8 по ходовой правой резьбе 14 на переводнике 6 и ответной 15 на верхнем цилиндрическом участке 2 перемещается вниз. По достижении роликовым развальцевателем 7 верхнего цилиндрического конца 2 за счет определенной длины переводника 6 вальцующая головка 8 размещена в выправленных давлением трубах 4 и не препятствует развальцовыванию верхнего цилиндрического конца 2 развальцевателем 7. Далее, после развальцовывания профильных труб по всей длине и достижения башмака 5, выполненного из легкоразбуриваемого материала, вальцующая головка 8 с режущими элементами 9 его разрушает и развальцовывает нижний цилиндрический конец 3, после чего нижний цилиндрический конец 3 развальцовывается развальцевателем 7, герметично изолируя интервал зоны осложнения. Благодаря конической резьбе 16 соединения башмака 5 с нижним цилиндрическим концом 3 многократно повышается прочность этого соединения на срез башмака 5 при расширении профильных труб 4 давлением жидкости. При изоляции зон водопроявлений на верхнюю и нижнюю профильные трубы 4 устанавливают герметизирующие манжеты 17, выполненные из резины, или непосредственно на профильных трубах 4 формируют манжеты 17, например, из тиоколового герметика. Благодаря тому что профильные трубы 4 выполнены профильными по всей длине с калиброванными концами 11, значительно уменьшается стоимость их изготовления, а также уменьшается время на развальцовывание. Благодаря тому что роликовый развальцеватель 7 выполнен с постоянным вылетом роликов 13 на фиксированный размер, исключается его заклинивание в скважине и обеспечивается постоянный внутренний диаметр в перекрывателе 1. Благодаря тому что переводник 6 с узлом соединения выполнен определенной длины и оснащен специальной ходовой резьбой исключается заклинивание развальцевателя 7 и вальцующей головки 8 в верхней части перекрывателя 1, а также обеспечивается последовательное развальцовывание верхнего 2 и нижнего 3 цилиндрических участков. Благодаря герметизирующим манжетам 17 обеспечивается герметичное перекрытие зоны осложнения, например, водопроявления.

Предлагаемое устройство является простой, надежной и дешевой конструкцией перекрывателя за счет упрощения изготовления профильных труб без цилиндрических участков и развальцевателя с постоянным вылетом роликов, а также и более простого и дешевого способа установки за счет уменьшения времени, затрачиваемого на развальцовку перекрывателя в скважине.

1. Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины, включающее перекрыватель с цилиндрическими участками по концам, состоящий из профильных труб, соединенных жестко между собой, нижний из которых оснащен башмаком из легкоразбуриваемого материала с обратным клапаном, развальцеватель, состоящий из соединенных переводником с узлом соединения верхнего роликового развальцевателя, размещенного над профильной трубой, и нижней вальцующей головки с режущими элементами, размещенной в верхнем цилиндрическом участке с внутренней фаской, отличающееся тем, что профильные трубы изготовлены с наружным периметром, равным периметру скважины в расширенном интервале, и выполнены профильными по всей длине с калиброванными концами, за исключением верхнего и нижнего цилиндрических участков перекрывателя, а соединения профильных труб между собой выполнены в виде сварных соединений профильных концов с последующим отжигом, при этом роликовый развальцеватель выполнен с постоянным вылетом роликов, причем узел соединения переводника оснащен правой ходовой резьбой со специальным профилем, ответной резьбе верхнего цилиндрического конца перекрывателя, при этом переводник выполнен длиной, большей длины цилиндрических концов перекрывателя, а башмак присоединен к нижнему цилиндрическому участку с помощью конической резьбы.

2. Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины по п.1, отличающееся тем, что верхняя и нижняя профильные трубы на профильной части снабжены уплотнительными элементами, выполненными в виде манжет из резины или герметика.



 

Похожие патенты:

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

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 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.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн скважин. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу-вверх: универсальное вырезающее устройство УВУ, колонна утяжеленных бурильных труб, колонна бурильных труб, спускают инструмент в скважину так, чтобы резцы УВУ находились напротив верхнего интервала дефектного участка. Производят обвязку верхнего конца колонны бурильных труб с двумя насосными агрегатами, с устья скважины производят вращение инструмента со скоростью 70 об/мин и одновременно производят закачку технологической жидкости в колонну бурильных труб с помощью одного насосного агрегата при давлении жидкости 3,0 МПа, затем каждые 10 мин, не снижая скорости вращения инструмента, ступенчато увеличивают давление жидкости на 1 МПа до достижения давления 5,0 МПа. Запускают в работу второй насосный агрегат, не снижая скорости вращения, ступенчато увеличивают давление жидкости на 1 МПа до достижения давления 9,0 МПа, выводят два насосных агрегата на режим подачи технологической жидкости, при давлении 9,0 МПа производят вырезание дефектного участка. Не снижая параметров работы насосных агрегатов и ротора, подбирают нагрузку на УВУ, не превышающую 40 кН, производят вырезание во всем интервале дефектного участка. Производят промывку, останавливают насосные агрегаты и производят подъем инструмента на устье скважины. Спускают колонну заливочных труб и изолируют изолирующим составом скважину от забоя до верхнего интервала дефектного участка. Снижаются нагрузки на инструмент, сокращается продолжительность работ. 3 ил.
Наверх