Устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн

 

Союз Советски к

Соцналистнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« ii973786 (6l) Дополнительное к авт. санд-ву № 732485 (22) Заявлено 13.03.81 (21) 3279130/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.82. Бюллетень № 42 (51)M. К.п.

Е 21 В 17/08

Гоеударотеенинй комитет по делам нзобретеннй н открытнй (53) УД К 622. .245. 13 (088.8) Дата опубликования описания 15.11.82 (72) Автор изобретения

К. Оразклычев

Я 1 --- Он,е

Туркменский государственный научно-исследовательс $A " И,, и проектный институт ТуркменНИПИнефть" (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

РАЗРУШЕНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Изобретение относится к оборудовани ям обсадных колонн водяных, нефтяных и газовых скважин и может применяться при ее креплении, По основному авт. св. № 732485 известно устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн в скважине, состоящее из телескопически соединенной втулки и патрубка, образующих замкнутую полость, в которой размещен унлот о нительный элемент — фторопласт 4.

Патрубок известного устройства имеет кольцевой выступ, размещенный в полости и образующий с внутренней поверхностью втулки зазор (1) .

Недостаток устройства заключается в том, что оно работоспособно при возникновении сжимающих осевых нагрузок от деформации пласта, которые возникают при длительной эксплуатации скважины и при значительном падении пластового давления. При возникновении растягиваюших нагрузок (в начальный период эксплуатации скважин) от глушения и про2 качки скважины жидкостью низкой температуры устройство не работает.

Бель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет обеспечения гашения растягиваюших нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что патрубок в верхней части подпружинен относительно втулки.

На фиг, 1 схематично показано устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн, общий вид; на фиг, 2положение элементов устройства после приложения сжимающей нагрузки; на фиг. 3 - то же, после приложения растягивающей нагрузки; на фиг. 4 - вариант выполнения пружины.

Устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн состоит из телескопически соединенных втулки 1 и патрубка 2, образующих замкнутую полость 3, в которой размещены эластичный уплотнительный элемент 4. Патрубок 2 имеет кольцевой выступ 5, размещенный в замкнутой полости и образующий с внутренней поверхностью втулки зазор 6. В верхней; части патрубок 2 подпружинен относительно втулки 1 пружиной 7, опираюшейся одним концом на выступ 8 втулки 1, а другим — на фланец 9, закрепленный на верхнем конце патрубка 2. В качестве пружины может быть использована прорезная пружина (фиг. 4).

Устройство работает следуюшим образом. 10

B процессе эксплуатации скважины обсадная колонна в верхней части, нагре1ваясь пластовой жидкостью, испытывает сжимающие нагрузки. При производстве текущего или капитального ремонта сква- 15 жины вследствие прокачки холодных жидкостей обсадная колонна охлаждается и испытывает растягиваюшие нагрузки. При длительной эксплуатации скважины при значительном падении пластового давле- р0 ния вследствие деформации пласта в фильтровой и надфильтровой зоне обсадная колонна испытывает сжимаюшие нагрузки.

При возникновении этих знакопеременных нагрузок обсадная колонна разрушается, 2S соответственно снимается или разрывается.

При возникновении усилия сжатия втулка 1 и патрубок 2 перемешаются навстречу друг другу. При этом часть З0 уплотнительного элемента, находяшегося над выступом 5, испытывает напряжения сжатия. Когда это напряжение превышает предел текучести эластичного материала, последний начинает течь (через зазор 6 между втулкой 2 и выступом 5 в нижнюю часть замкнутой полости), обеспечив относительное перемешение втулки 1 и патрубка 2, что и исключает возникновения в обсадной колонне напряжения сжатия, которое приводит к разрушению последней, При возникновении усилия растяжения втулка 1 и патрубок 2 пере3 973786 4 мешаются в разные стороны друг от друга. Поэтому фланец 9 действует на пру-1 жину 7, а выступ 5 - на нижнюю часть уплотнительного элемента. При этом пружина сжимается, а уплотнительный элемент вытекает через зазор 6 между втулкой 2 и выступом 5 в верхнюю часть замкнутой части. В результате сжатия пружины 7 и возможности относительного перемешения значительно снижается напряжение растяжения и сохраняется обсадная колонна в целостности.

Благодаря воэможности перемешения втулки 1 и патрубка 2 относительно друг друга в оба направления ограничивается дальнейшее увеличение как сжимаюшей, так и растягиваюшей нагрузки, воспринимаемой трубами обсадной колонны, за счет чего предотврашается их разрушение.

Устройство можно устанавливать как в фильтровой части колонны, так и верхней ее части, B состав обсадной колонны может включаться несколько этих устройств.

Технико-экономическая эффективность заключается в увеличении срока службы обсадных колонн скважин.

Формула изобретения

Устройство для предотврашения разрушения обсадных колонн по авт. св.

Ne732485, отличаюшееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения гашения растягиваюших нагрузок, патрубок в верхней части подпружинен относительно втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 732485, кл. E 21 В 17/08, 1977 (прототип) .

973786

Составитель В. Родина

Редактор Н, Швыдкая Техред М. Гергель Корректор М. Коста

Заказ 8643/38 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4