СПОСОБ РЕМОНТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНАХ Российский патент 2007 года по МПК E21B29/10 

Описание патента на изобретение RU2307231C1

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин, в частности к технологии изоляции зон осложнений бурения и нарушений герметичности обсадных колонн.

Известен способ ремонта обсадных колонн в скважинах путем установки в зонах нарушения герметичности металлических пластырей, расширяемых дорном, перемещаемым гидродомкратом (патент РФ №2010945, МПК Е21В 29/00, опубл. 15.04.94, бюл. №7).

Недостатком известного способа является следующее:

- при длине несколько сот метров сборка и спуск в скважину гофрированной трубы 20 (фиг.1) совместно с центральным штоком 17 практически невозможна из-за сложности соединения на сварке гофрированных труб с одновременной сборкой центрального штока 17;

- ненадежное крепление нижнего якоря, который образуется при первом шаге дорнирования всего на длину хода поршней гидродомкрата, т.к. гофрированная труба в этом месте не может прижаться к обсадной колонне с достаточным натягом из-за остаточной упругой деформации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ ремонта обсадных колонн в скважинах профильными перекрывателями с цилиндрическими участками, включающий спуск перекрывателя в зону нарушения герметичности колонны с использованием установочной головки, расширение профильных участков перекрывателя созданием в нем гидравлического давления, раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью дорна (авт. св-во СССР №976020, МПК Е21В 29/10, опубл. 23.11.82, бюл. №43).

Основными недостатками этого способа являются низкие качество и надежность ремонта обсадных колонн, особенно, когда интервал нарушения герметичности достигает нескольких сотен метров. Это является следствием того, что при расширении профильных труб гидравлическим давлением происходит заякоривание перекрывателя в колонне обсадных труб выше и ниже интервала нарушения, и при дальнейшей раздаче профильных и цилиндрических участков, в том числе резьбовых соединений, происходит укорачивание средней части перекрывателя от 5 до 10 процентов (в зависимости от степени раздачи), поскольку профильные, резьбовые и цилиндрические участки при гидравлическом расширении профильных труб остаются неприжатыми к стенкам обсадной колонны из-за коррозионного разрушения ее стенок. Вследствие этого создаются значительные растягивающие усилия, нарушающие герметичность резьбовых соединений.

Задача изобретения - повышение качества и надежности ремонта обсадных колонн с нарушениями герметичности большой протяженности, в том числе в наклонных и горизонтальных скважинах.

Это достигается тем, что в описываемом способе ремонта обсадных колонн в скважинах профильными перекрывателями с цилиндрическими участками, включающем спуск перекрывателя в зону нарушения герметичности колонны с использованием установочной головки, расширение профильных участков перекрывателя созданием в нем гидравлического давления, раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью дорна, согласно изобретению на концевых цилиндрических участках перекрывателя выполняют выступающие внутрь их сужения, а на установочной головке и дорне - ответные сужениям наружные выступы, на которых устанавливают перекрыватель и дорн соответственно, а изоляцию участка с нарушенной герметичностью, расположенного выше нижней профильной трубы перекрывателя, осуществляют трубами меньшего диаметрального размера на величину, обеспечивающую возможность осевого перемещения их в обсадной колонне после гидравлического расширения перекрывателя.

Это позволяет предотвратить разрушение резьбовых соединений перекрывателя при расширении профильных труб гидравлическим давлением и раздаче соединений дорнированием, благодаря обеспечению возможности соосного перемещения всего перекрывателя относительно обсадной колонны, кроме нижней профильной трубы большего диаметра, выполняющей функцию якоря. При этом на соединение воздействуют в основном радиальные напряжения, а растягивающие по оси практически сводятся к минимуму.

На фиг.1 показан профильный перекрыватель в компоновке с установочным оборудованием в исходном положении в скважине; на фиг.2 - то же, после расширения перекрывателя гидравлическим давлением; на фиг.3 - процесс дорнирования цилиндрических и калибрования профильных участков перекрывателя; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.3.

Осуществление способа показано в варианте использования в качестве силового привода гидродомкрата 1, а в качестве пуансона - двухступенчатого дорна 2 (фиг.1 и 2). Перед спуском перекрывателя в скважину на его цилиндрических концах 3 и 4 выполняют выступающие внутрь их сужения 5 и 6, а на установочной головке 7 и дорне 2 - ответные сужениям 5 и 6 наружные выступы 8 и 9 соответственно. Перекрыватель сужением 5 подвешивают на наружном выступе 8 установочной головки 7, а дорн выступом 9 - на сужении 6 нижнего цилиндрического участка перекрывателя. Компонуют перекрыватель так, что его нижняя концевая профильная труба 10 (фиг.1) имеет обычные диаметральные размеры «D», когда перекрыватель устанавливают впотай в расширенную зону скважины или в плотный натяг при ремонте обсадных колонн, а наружный диаметр «D1» всех остальных вышележащих профильных труб 11 меньше на величину, обеспечивающую возможность осевого перемещения их относительно стенок обсадной колонны после гидравлического расширения перекрывателя, а также в процессе дорнирования нижней профильной трубы 10, цилиндрических участков 12 и калибрования профильных труб 11 меньшего диаметра. К установочной головке 7 присоединяют гидродомкрат с якорем 13, и на бурильных трубах 14 компоновку спускают в зону нарушения герметичности обсадной колонны 15 скважины 16.

Далее в системе бурильных труб 14, гидродомкрате 1 и перекрывателе (10, 11, 12) закачкой промывочной жидкости создают давление, под действием которого срабатывает якорь 13, расширяются профильные трубы 10 до прижатия их стенок к стенкам обсадной колонны 15 (фиг.5), а также трубы меньшего диаметра 11 (фиг.4) - до образования минимального зазора 17 между их выпрямленной поверхностью и внутренней стенкой обсадной колонны 15. При дальнейшем увеличении давления шток 18 гидродомкрата 1 с поршнями 19 перемещается вверх. При этом связанная со штоком 18 установочная головка 7 своим наружным выступом 8 раздает сужение 5 верхнего цилиндрического участка 3 перекрывателя (фиг.2).

Затем давление сбрасывают. Якорь 13 выходит из зацепления с обсадной колонной 15, и колонну бурильных труб 14 с гидродомкратом 1 и установочной головкой 7 опускают вниз. По достижении установочной головкой 7 дорна 2 ее конец 20 входит в зацепление с цангой 21, закрепленной в верхнем конце дорна. Далее приподнимают колонну бурильных труб 14, чтобы создать предварительное натяжение дорну 2, и вновь в системе создают давление, под действием которого якорь 13 входит в зацепление со стенками расширенных гидравлическим давлением профильных труб. Одновременно с этим поршни 19 гидродомкрата 1 со штоком 18, установочной головкой 7 и дорном 2 перемещаются вверх на длину хода поршней 19 гидродомкрата 1. При этом двухступенчатый дорн 2, рабочие элементы которого диаметрально уменьшаются в сторону перекрывателя, расширяет сужение 6 выступом 22 (фиг.1, 2) и, перемещаясь далее внутри перекрывателя, раздает его пакерующие элементы 24 и цилиндрические участки до плотного прижатия к стенкам обсадной колонны 15. Затем сбрасывают давление, приподнимают бурильные трубы 14, чтобы зарядить гидродомкрат, и вновь создают давление. При этом дорн 2, перемещаясь вверх, раздает следующий участок перекрывателя на длину хода поршней 19 гидродомкрата 1. При этом недовыпрямленные гофры 23 (фиг.5) гидравлическим давлением полностью выравниваются (фиг.6), а профильные трубы 11 уменьшенного диаметра лишь калибруются. Верхний же цилиндрический конец 3 перекрывателя и пакерующий элемент 24 плотно прижимают к стенке обсадной колонны, чем достигается ее полная герметизация.

Таким образом, создавая и сбрасывая гидравлическое давление и приподнимая бурильные трубы, устанавливают перекрыватель.

Изобретение позволяет за счет обеспечения свободного скольжения основной части перекрывателя относительно обсадной колонны при его установке предотвратить разрушение резьбовых соединений, благодаря чему повышается качество и надежность ремонта обсадных колонн профильными перекрывателями.

Данный способ может также применяться и при изоляции зон осложнения бурения скважин.

Похожие патенты RU2307231C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Тахаутдинов Шафагат Фахразович
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Ибатуллин Равиль Рустамович
  • Кавеев Хамит Загирович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Вильданов Наиль Назымович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
  • Абдрахманов Руслан Габдрашитович
RU2344268C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ И НАРУШЕНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ 2013
  • Ратанов Константин Алексеевич
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Вильданов Наиль Назымович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2531076C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ 2008
  • Тахаутдинов Шафагат Фахразович
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Ибатуллин Равиль Рустамович
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
  • Абдрахманов Руслан Габдрашитович
RU2374424C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ 2013
  • Ратанов Константин Алексеевич
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Вильданов Наиль Назымович
RU2531961C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНЕ ПРОФИЛЬНЫМИ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯМИ 2010
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Багнюк Сергей Леонидович
  • Филиппов Виталий Петрович
  • Емельянов Алексей Вячеславович
RU2433246C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИНЫ 2013
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Багнюк Сергей Леонидович
  • Вильданов Наиль Назымович
  • Тимкин Нафис Ягфарович
  • Гараев Нафис Анисович
RU2522326C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ 2011
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
  • Ягафаров Альберт Салаватович
  • Филиппов Виталий Петрович
RU2483190C1
ЯКОРЬ ГИДРОДОМКРАТА ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ 2012
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Залятов Марат Марсович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
  • Сабиров Марат Гафурович
RU2495220C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ 2013
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Залятов Марат Марсович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Вильданов Наиль Назымович
  • Старов Виктор Александрович
  • Тимкин Нафис Ягфарович
  • Киршин Анатолий Вениаминович
RU2522360C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И УСТАНОВКИ ПРОФИЛЬНОГО ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ 2015
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Хамитьянов Нигаматьян Хамитович
  • Багнюк Сергей Леонидович
  • Филиппов Виталий Петрович
  • Тимкин Нафис Ягфарович
  • Гараев Нафис Анисович
RU2584484C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 307 231 C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ РЕМОНТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к бурению и капитальному ремонту скважин, в частности к технологии изоляции зон осложнений бурения и нарушений герметичности обсадных колонн. При осуществлении способа на концевых цилиндрических участках профильного перекрывателя выполняют выступающие внутрь их сужения, а на установочной головке и дорне - ответные сужениям наружные выступы, на которых устанавливают перекрыватель и дорн соответственно, спускают перекрыватель в зону нарушения герметичности с использованием установочной головки, расширяют профильные участки перекрывателя созданием в нем гидравлического давления, осуществляют раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью дорна. Изоляцию участка с нарушенной герметичностью, расположенного выше нижней профильной трубы перекрывателя, осуществляют трубами меньшего диаметрального размера на величину, обеспечивающую возможность осевого перемещения их в обсадной колонне после гидравлического расширения перекрывателя. Повышается качество и надежность ремонта. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 307 231 C1

Способ ремонта обсадных колонн в скважинах профильными перекрывателями с цилиндрическими участками, включающий спуск перекрывателя в зону нарушения герметичности колонны с использованием установочной головки, расширение профильных участков перекрывателя созданием в нем гидравлического давления, раздачу цилиндрических и калибровку профильных участков с помощью дорна, отличающийся тем, что на концевых цилиндрических участках перекрывателя выполняют выступающие внутрь их сужения, а на установочной головке и дорне - ответные сужениям наружные выступы, на которых устанавливают перекрыватель и дорн соответственно, а изоляцию участка с нарушенной герметичностью, расположенного выше нижней профильной трубы перекрывателя, осуществляют трубами меньшего диаметрального размера на величину, обеспечивающую возможность осевого перемещения их в обсадной колонне после гидравлического расширения перекрывателя.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2307231C1

Устройство для ремонта обсадных колонн в скважине 1981
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Мелинг Константин Викторович
  • Ахмадиев Галимзян Манапович
  • Ибатуллин Рустам Хамитович
  • Юсупов Изиль Галимзянович
  • Лерман Беньямин Абрамович
  • Зайнуллин Альберт Габидуллович
  • Домальчук Анатолий Антонович
  • Ахунов Альберт Мусагитович
  • Рахманов Руаф Нухович
SU976020A1
Способ изоляции зон осложнений в скважине профильными перекрывателями 1988
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Зайнуллин Альберт Габидуллович
  • Ибатуллин Рустам Хамитович
  • Юсупов Изиль Галимзянович
  • Перов Анатолий Васильевич
  • Мавлютов Мидхат Рахматуллович
  • Санников Рашит Хайбуллович
  • Галиакбаров Виль Файзуллович
  • Уразгильдин Ильяс Анисович
SU1679030A1
Способ установки профильного перекрывателя в скважине 1980
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Ибатуллин Рустам Хамитович
  • Зайнуллин Альберт Габидуллович
  • Мелинг Константин Викторович
  • Шаяхметов Шамиль Кашфуллинович
SU907220A1
СПОСОБ УСТАНОВКИ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЯ ИЗ ПРОФИЛЬНЫХ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТРУБ В СКВАЖИНЕ 2004
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Ибрагимов Н.Г.
  • Кавеев Х.З.
  • Абдрахманов Г.С.
  • Хамитьянов Н.Х.
  • Московкин В.И.
  • Багнюк С.Л.
RU2265115C1
US 4830109 A, 04.08.1987.

RU 2 307 231 C1

Авторы

Тахаутдинов Шафагат Фахразович

Ибрагимов Наиль Габдулбариевич

Абдрахманов Габдрашит Султанович

Хамитьянов Нигаматьян Хамитович

Вильданов Наиль Назымович

Киршин Анатолий Вениаминович

Абдрахманов Руслан Габдрашитович

Даты

2007-09-27Публикация

2006-03-27Подача