СПОСОБ УСТАНОВКИ ПЛАСТЫРЯ В ОБСАДНОЙ КОЛОННЕ ТРУБ Российский патент 2000 года по МПК E21B29/10 

Изобретение относится к технике и технологии подземного ремонта, а именно к способам для установки металлических гофрированных и круглых пластырей для восстановления герметичности обсадных труб нефтяных, водяных и газовых скважин.

Известен способ, включающий в себя спуск в скважину пластыря на инструменте и расширение его до сопряжения с обсадной трубой в заданном интервале путем протягивания под гидравлическим давлением дорнирующей головкой снизу вверх при упоре верхнего конца пластыря на обсадную трубу через гидравлический якорь пластыря [1].

Данный способ имеет недостаток в том, что дорнирующая головка при расширении пластыря до сопряжения с обсадной трубой протягивается через пластырь снизу вверх путем осевой нагрузки на инструмент (насосно-компрессорные трубы). В этом случае НКТ подвергаются двойной нагрузке: гидравлическому давлению и осевому растяжению, что не исключает порыв труб в процессе их натяжения при установке пластыря на больших глубинах (более 2000 м) и, как следствие, поставленная цель при ремонте глубоких скважин не достигается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ установки пластыря в обсадной колонне труб, включающий спуск устройства в сборе с пластырем на инструменте в скважину, ориентацию пластыря на дефект, создание избыточного гидравлического давления в системе и расширение пластыря дорнирующей головкой сверху вниз силовым толкателем устройства, до сопряжения с обсадной колонной [2].

Известный способ обеспечивает установку пластыря при наличии достаточного веса инструмента (НКТ) над устройством, который является противовесом силовому толкателю для проталкивания дорнирующей головки сверху вниз, расширяя пластырь. Кроме этого, этот способ обеспечивает установку пластыря в глубоких скважинах более 1500 м, а при ремонте скважин с дефектами обсадных колонн выше 1500 м и особенно близко к устью скважины не представляется возможным. Устройство, обеспечивающее реализацию этого способа, снабжено якорем в нижней его части, что усложняет конструкцию устройства и не исключает вероятность заклинивания якоря в колонне при подъеме инструмента на поверхность.

Целью предлагаемого изобретения является расширение диапазона ремонта скважин по всей длине колонны обсадных труб, начиная от устья.

Поставленная цепь достигается тем, что в известном способе установки пластыря в обсадной колонне труб, включающем спуск устройства в сборе с пластырем на инструменте в скважину, ориентацию пластыря на дефект, создание избыточного гидравлического давления в системе и расширение пластыря дорнирующей головкой сверху вниз силовым толкателем устройства до сопряжения с обсадной колонной, согласно изобретению расширение пластыря дорнирующей головкой обеспечивают силовым толкателем, применяя устьевой упор, которым компенсируют противовес инструмента силовому толкателю, жестко связывают спускаемый инструмент с фланцем устья скважины и осуществляют возвратно-поступательное движение инструмента в скважине.

Реализация предложенного технического решения обеспечивается при применении устройства для установки пластыря в колонне обсадной трубы, и устьевого упора.

На чертеже изображен общий вид устройства и пластыря, которые спущены в скважину к месту дефекта обсадной трубы, и устьевой упор.

Устройство состоит из дорнирующей гидравлической головки 1, силового толкателя 2, нижнего упора пластыря 3, промежуточных упоров пластыря 4, циркуляционного клапана 5 и пластыря 6. Устройство в сборе с пластырем 6 спускается на насосно-компрессорных трубах в обсадную трубу скважины 8 и ориентируется на дефект 9. На фланец 10 обсадной трубы на устье (стол ротора) крепится устьевой упор 11.

Устьевой упор 11 снабжен известными в практике клиньями, которые в одном направлении (вниз) обеспечивают проход инструмента, а в другом (вверх) - заклинивают его, что обеспечивает силовому толкателю при расчетном избыточном гидравлическом давлении проталкивание дорнирующей головки через пластырь сверху вниз.

Реализация способа.

После спуска устройства в сборе с пластырем 6 на инструменте (НКТ) 7 в обсадную трубу 8 и ориентации пластыря на дефект 9 заклинивают от перемещения вверх инструмент 7 устьевым упором 11.

Затем в системе создают расчетное избыточное гидравлическое давление. Жидкость под давлением поступает в полость силового толкателя 2 и дорнирующую головку 1, что обеспечивает проталкивание силовым толкателем дорнирующей головки в пластырь 6 и расширение его до сопряжения с обсадной трубой 8 на длине рабочего хода дорнирующей головки. После этого давление в системе сбрасывают до нуля, расклинивают устьевой упор 11, осаждают инструмент 7 на длину рабочего хода дорнирующей головки (l_х).

В этот момент нижний торец пластыря 6 обеспечивается промежуточным упором 4 при перемещении его на длину l_х.

После заклинивания инструмента 7 устьевым упором 11 процесс проталкивания дорнирующей головки и расширение пластыря повторяют.

Таким образом обеспечивают расширение пластыря до сопряжения с обсадной трубой до полного выхода дорнирующей головки из пластыря.

При необходимости можно пластырь прокалибровать дорнирующей головкой под гидравлическим давлением как снизу вверх подъемом инструмента, так и сверху вниз весом инструмента.

После установки пластыря и расклинивания инструмента устройство поднимают на поверхность, а слив жидкости с поднимаемого инструмента обеспечивают через циркуляционный клапан 5.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить диапазон ремонта скважин по всей длине колонны обсадных труб, начиная от устья, при этом отпадает необходимость иметь различные устройства для установки пластырей в колонне обсадных труб при соответствующих глубинах ремонта скважин.

По технологическим и конструктивным решениям с применением устьевого упора обеспечивается 100% гарантия успеха ремонта негерметичных обсадных труб в скважинах на любой глубине.

Источники информации
1. А. С.СССР N 562636 по кл. E 21 B 33/12, 1977, БИ N 23.

2. А.С.СССР N 1747673 по кл. E 21 B 29/10, 1992. БИ N 26.

Изобретение относится к технике и технологии подземного ремонта, а именно к способам установки металлических гофрированных и круглых пластырей для восстановления герметичности обсадной колонны труб нефтяных, водяных и газовых скважин. Осуществляют спуск инструмента в скважину. Ориентируют пластырь на дефект. Создают избыточное гидравлическое давление в системе и расширяют пластырь дорнирующей головкой сверху вниз силовым толкателем устройства. Расширение пластыря дорнирующей головкой обеспечивают силовым толкателем, применяя устьевой упор. Упором компенсируют противовес инструмента силовому толкателю. Жестко связывают спускаемый инструмент с фланцем устья скважины и осуществляют возвратно-поступательное движение инструмента в скважине. Расширяется диапазон ремонта скважин по всей длине колонны обсадных труб, начиная от устья. 1 ил.

Способ установки пластыря в обсадной колонне труб, включающий спуск устройства в сборе с пластырем на инструменте в скважину, ориентацию пластыря на дефект, создание избыточного гидравлического давления в системе и расширение пластыря дорнирующей головкой сверху вниз силовым толкателем устройства до сопряжения с обсадной колонной, отличающийся тем, что расширение пластыря дорнирующей головкой обеспечивают силовым толкателем, применяя устьевой упор, которым компенсируют противовес инструмента силовому толкателю, жестко связывают спускаемый инструмент с фланцем устья скважины и осуществляют возвратно-поступательное движение инструмента в скважине.