Устройство для предотвращения смятия обсадных колонн скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«ч947393 (61) Дополнительное к ьвт. свид-ву(22) Заявлено05. 02. 79 (21) 2721760/22-03

Р М gg з с присоединением заявки ¹â€”

Е 21 В 43/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (33 УДК 622 ° 279 (08&.8) Опубликовано30,07.82. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания30. 07. 82

В.П.Балин, И.A.Óñà÷åâ и A.Á.Кр вин..

1",: -. (72) Авторы изобретения

Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных.газов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СМЯТИЯ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения смятия колонн скважин при обрат ном промерзании жидкости в затрубном пространстве.

Известно устройство для предотвращения смятия колонн скважин при обратном промерзании, включающее электрический кабель, который располагают на поверхности обсадной трубы. С помощью данного устройства создают канал, по которому отводится избыточная жидкость из затрубья на поверхность Ц).

Недостаток известного устройства состоит в том, что нагревание кабеля требует больших расходов электрической энергии, постоянного наблюде" ния и обслуживания.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для предотвращения смятия колонн скважин при обратном промерзайии, которое содержит металлическую гофрированную трубку, заполненную неэамеp3ающей жидкостью.

Устройство позволяет вдоль колонн скважин в интервале кавернообразо« вания создавать канал для перепускания избыточной жидкости из каверны на поверхность(2)..

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно позволяет осуществить предупреждение смятия колонн скважин при умеренных естественных температурах мерзлых пород только от -2 до -4 С. Кроме того, нао личие в устройстве незамерзающей жидкости требует высокой степени герметичности, которая может быть нарушена сложными условиями эксплуатации.

Перечисленное делает устройство недостаточно надежным. Цель изобретения — повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено цилиндрами с подпружиненными поршнями, надпоршневая полость которых гидравлически связана со скважинным пространством, а поршни жестко связаны между собой трубкой.

На чертеже показано предлагаемое

25 устройство, общий вид.

Устройство состоит из трубки 1 с выступом 2. Стержень 1 снабжен поршнями 3, размещенными в цилиндрах 4.

Поршни 3 подпираются пружинами 5, раэЗО мещениюаи в нижней части цилиндров 4. ю

947393

Цилиндры 4 в верхней части над поршнями 3 имеют отверстия 6. Для герМетизации стержня 1 и поршней 3 имеются уплотнения 7 и 8. Цилиндры 4 крепятся к обсадной колонне 9 хомутами 10.

Устройство работает следующим образом.

Опускают устройство в интервал кавернообразования на обсадной колонне.

Избыточное давление жидкости эа. колонной, коэникающее в образованных ледяными перемычками 11 замкнутых объемах 12, передается на цилинд- . ры 4 и через отверстия 6 на поршни 3.

При достижении определенной величины, которая заведомо меньше допустимого,, давления смятия обсадных труб, поршни

3 начинают двигаться в цилиндрах 4 вниз, сжимая пружины 5. При этом трубка 1 с шипами 2, двигаясь вместе с

l поршнями 3, разрушает ледяную перемыч- ку 11. Образуется канал, по которому жидкость за колонной, создающая избыточное давление в замкнутых объемах

12, перепускается из одного замкнутого объема в другой и затем на поверх- 25 ность. Когда давление в каверне уменьшается до безопасной величины, поршни 3 и трубка 1 за счет энергии сжатой пружины 5 занимают первоначальное положение. При повторном повышении 39 давления в каверне выше заданной величины стрежень вновь движется вниз и создает канал для перепускания избытков жидкости на поверхность.

Количество цилиндров и интервал 35 между ними определяются в соответствии с результатами кавернометрии и зависит от глубины интервала кавернообраэования.

При необходимости обсадная колон- 4 на в интервале кавернообраэования может быть оборудована двумя предлагаемыми устройс-„вами, размещенными на диаметрально расположенных сторонах поверхности обсадной колонны. В этом случае цилиндры устройств раслолага-, 4 ются с некоторым смещением относительно друг друга. Это исключает возможность смятия обсадных труб в случае попадания одного из цилиндров в ледяную перемычку. Устраняя причину роста давления в замкнутых объемах,данный способ предотвращает смятие колонн скважин, Преимущество данного устройства. состоит в том, что оно позволяет осуществлять предупреждение смятия колонн скважин. при любых естественных температурах мерзлых пород. Это обстоятельство играет важную роль при эксплуатации скважин в районах с температурой мерзлых пород до -10 С.

Как показывают проведенные расчеты, предлагаемое устройство способно разрушать ледяную перемычку толщиной до 2 м. Применение данного устройства не требует дополнительной энергии, постоянного обслуживания и контроля.

Надежность устройства в работе увеличивается. Количество капитальных ремонтов скважин, вызванных смятием колонн, существенно уменьшается.

Формула изобретения

Устройство для предотвращения смятия обсадных колонн скважин, включающее установленную параллельно обсадной колонне трубку с выступами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе,оно снабжено цилиндрами с подпружиненными поршнями, надпоршневая полость которых гидравлически связана со скважинным пространством, а поршни жестко связаны между собой трубкой.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 583286, кл. E 21 В 43/00,05.06.74.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2594149/03,кл.Е 21 В 43/00, 31.08.78 (прототип).

947393

7 д

8

f0

S у

ff

У

8 (О

Составитель Н. Харламова

Редактор Л. Горбунова ТехредМ. Гергель Корректор И. Муска

Заказ 5567/49 Тираж б23 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная. 4