Устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн

 

5.„б„-,щ. те;:э 46 А

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнк

Социалистическик

Республик (iii 732485

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 10,77 (21) 2579192/2203 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень J% 17

Дата опубликования описания 08.05,80 (53)М. Кл.

Е 21 В 17/08

Государственный комитет

h0 делом изобретений н открытий (53) УДК 622. .245. 13 (088.8) Г, Г. Панченко и В. И. Бедный (72) Авторы изобретения

Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (Туркменнипинефть ) (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ПРЦ1ОТВРАЩЕНИЯ

РАЗРУШЕНИЯ ОБСАДНЬЖ КОЛОНН

Изобретение относится к устройствам для сооружения скважин, преимущественно на нефть и газ, и может быть использовано при креплении скважин.

Известно устройство для компенсации температурного расширения обсадных колонн, содержашее телескопически соединенные левой резьбой две трубы с. сальником т(1)

Недостатком устройства является то, т0 что для приведения его в рабочее положение необходимо вывести из зацепления левую резьбу труб путем врашения колонны. Эта операция выполняется только после твердения цементного раствора при

15 условии, что устройство установлено в незацементированной части обсадной колонны. Устройство невозможно привести в рабочее положение, если его установить в зацементированной части.

Известно устройство для предотврашения разрушения обсадных колонн в скважине, включаюшее телескопически соединенные патрубок и втулку, образуюшие замкнутую полость, в которой размещен эластичный уплотнительный элемент 21.

Недостаток устройства заключается в том, что при выдавливании эластичного материала в зазор, образованный патрубком и втулкой, величина усилия выдавливания возрастает пропорционально относительному перемещению труб и может достигнуть значения, при котором произойдет разрушение обсадной колонны.

Цель изобретения — предохранение обсадной колонны от разрушения путем ограничения осевой нагрузки, Указанная цель достигается тем, что патрубок имеет кольцевой выступ, размещенный в замкнутой полости и образующий с внутренней поверхностью втулки зазор, а в качестве эластичного материала использован фторопласт 4 .

На фиг. 1 схематично показано предлагаемое устройство в исходном положении, вид спереди с частичным разрезом; на

732485

3 фиг. 2 - то же, после приложения осевой нагрузки, Устройство дпя предотвраше пщ разрушения обсадной колонны состоит из втулки 1 и патрубка 2, которые своими резьбо выми концами 3 и 4 присоединяются к трубам обсадной копонны(на черт. не показана) .. Эластичный уплотнительный элемент 5 размещен в кольцевой полости

6> образованной соответствующими поверх-10 ностями втулки 1 и патрубка 2.

Патрубок 2 имеет кольцевой выступ

7, размещенный в замкнутой полости 6 и образующий с втулкой 1 зазор 8.

Для исключения возможности поворота нижней части колонны относительно верхней торцовые поверхности втулки 1 и патрубка 2 имеют зубья 9.

Размеры величины зазора и ширины выступа 7, определяющие нагрузку, кото20 рую необходимо приложить к эластичному элементу для обеспечения течения материала через зазор 8> выбираются из условия: тельный эластичный элемент 5 испытывает напряжения сжатия. Когда величина нагрузки, приложенной к втулке 2, вызовет в уплотнительном эластичном элементе 5 напряжения, величина которых превысит напряжения текучести эластичного материала, последний через зазор 8 начнет перетекать из одной части полости в другую, обеспечив встречное смещение втулки 1 и патрубка 2, Относительное смешение втулки 1 и патрубка 2 ограничит дальнейшее увеличение осевой нагрузки, воспринимаемой трубами обсадной колонны, и предотвратит их разрушение, Место установки устройства - область фильтровой зоны и примыкающие к ней участки обсадной колонны.

Наличие в составе обсадной колонны устройства дпя предотвращения разрушения ее позволит продлить безаварийную эксплуатацию скважин, уменьшить вероятность смятия оосадных колонн, F (Р, где F — нагрузка, которую необходимо приложить к уплотнитепьному эластичному элементу для обеспечения течения матсриапа через зазор;

0 . f- — осевая нагрузка, вызываюг!ая разрушение труб обсадной колонны.

В период эксплуатации скважин снижается пластовое давление в залежи> которое сопровождается деформацией эксплу3 атируемого и прилегающих к нему пластов,-Вследствие жесткой связи системы пласт - крепь скважины нагрузка деформации пластов передается на трубы обсадной колонны, 40

Деформация пластов имеет следующее направление: пласты> расположенные выше эксплуатируемого пласта, перемешаются вниз, пласты, лежащие ниже эксплуатируемого пласта, перемешаются вверх, 45 обсадная колонна при этом испытывает сжимающие нагрузки.

Устройство работает следующим образом в

Втулка 1 и патрубок 2 под действием

S0 сжимающей нагрузки перемешаются навстречу друг другу. При этом уппотни<Рормула изобретения

1. Устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн в скважинах, включающее телескопически соединенные патрубок и втулку, образующие замкнутую полость, в которой размещен эластичный уплотнительный элемент, о т и и ч аю щ е е с я тем, что, с целью предохранения обсадных колонн or разрушения путем ограничения осевой нагрузки, патрубок имеет кольцевой выступ, размс щенный в замкнутой полости и образующий с внутренней поверхностью втулки за зор, 2. Устройство пои, 1, отп ичаю ш е е с я тем, что в качестве эластичного материала использован фтороппаст 4а

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 235675, кл. Е 21 В 17/08> 1967.

2. Патент США № 3580334, кл. Е 21 В 43/10, опубпик. 1972 (прототип) .

732485

Фиг 2

Фиг I

Филиал П11Л "Патенте г ужгород ул. Проектнаи, 4

Составитель В. Родина

Редактор Т, Рожкова Техред С. Мигай Корректор

Заказ 1686/2 2 Тираж 626 Подписное

Ш1И11Г1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

113035, Москва, Ж-З5, Раушскаа наб., д. 4/5