Способ предотвращения смятия обсадной колонны в зоне многолетнемерзлых пород Советский патент 1983 года по МПК E21B36/00 

О

DO 00

vl

:«9 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для использования при буре нии и эксплуатации скважин в районах залегания многолетнемерзлых пород и предназначено для использования после .окончс1ния бурения скважины и спуска обсадной колонны, при остановках эксплуатационных скважин, при консервации скважины как профилактическая мера при длительной эксплуатации скважины. При бурении и эксплуатации скважин происходит гтротаиваниё мерзлого грунта вокруг скважины вследствие влияния теплоносителя {газ, нефть, промывочная жидкость)i циркулирующего в скважине,. После прекращения циркуляции теплоносителя происходит восстановление отрицательных температур в затрубном пространстве, сопровождающееся фазовым переходом вода-лед и увеличением относительного объема на . В тех случаях, когда возможность вертикального перемещения жидкости исключена, расширяющиеся при замерзании массы создают давление на обсадные трубы, значительно превосходящее их прочность на смятие, Предот (Вращение смятия является важной народнохозяйственной задачей. Известен способ предотвращения смятия обсадной колонны в зоне многолетнемерзлых пород, включающий перепуск избытка жидкости из промерзаю щей каверны в обсадную колоннуj кото рая состоит из секций труб, соединен ных между собой муфтами, выполненными в виде двух коаксиальных труб с герметизирующими диафрагмами сверху и снизу, внешняя из которых снабжена клапанами. Полость между трубами час тично заполняется антифризом L 3Недостатками способа являются усложнение конструкции обсадных труб и необходимость бурения скважины уве личенного диаметра, что вызвано нали чием кожухов на обсадной колонне. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является способ предотвращения смятия обсадной колон ны в зоне многолетнемерзлых пород, включающий замораживание окружающей 132 колонну жидкости одновременно пр всей длине обсадной колонны путем постепенного снижения мощности теплового поля окружающих скважину малых пород 2. Недостаток известного способа заключается в недостаточной устойчивости колонны к смятию после растепления мерзлых пород и до их обратного смерзания. Цель изобретения - повышение устойчивости колонны к смятию после растепления мерзлых пород и до их обратного смерзания, Указанная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения смятия обсадной колонны в зоне многолетнемерзлых пород, включающему замораживание окружающей колонну жидкости одновременно по всей длине обсадной колонны, на внешней поверхности колонны наращивают слой льда путем замораживания окружающей колонну жидкости циркуляцией хладоносителя внутри обсадной колонны. На чертеже схематично показан пример осуществления способа. Скважина оснащена обсадной колонной 1 За обсадной колонной в стволе скважины имеются каверны 2, затопленные замерзающей промывочной жидкостью 3. За обсадной колонной 1 цемент поднят до подошвы мерзлых пород. В колонну 1 на 20-30 м ниже подошвы мерзлых пород опускают лифтовые трубы 5 и в этом интервале скважину заполняют незамерзающей жидкостью 6, Затем через трубы 5 осуществляют циркуляцию охлажденной, на поверхности жидкости для наращивания слоя льда 7 на внешней поверхности обсадной колонны, В результате осуществления способа между стенками скважины и обсадной колонной образуется сплошной ледяной массив, который предотвращает смятие -обсадной колонны и обеспечивает прочность конструкции скважины. Результаты расчета времени t (сут), необходимого для наращивания ьда толщиной Н вокруг трубы радиуом 100 мм, представлены табл. 1. Результаты расчета характерного : :времени смятия г:(сут.) в зависимоети от внешнего поперечного дай

Таблица2 |ленйя на слой льда, окружающий -трубу радиуса R, представлены в табл. 2.

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СМЯТИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ В МНОГОДЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД, включающий замораживание окружающей колонну жидкости одновременно по всей длине обсадной колонны о т л и ч а 10 ц и йс я тем, что, с целью повышения устойчивости к смятию.после растепления мерзлых пород и до их обратного смерзания, на внешней поверхности колонны наращивают слой льда путей замораживания окружающей колонну жидкости циркуляцией хладоносителя внутри обсадной колонны.

Технико-экономическая эффективJHOCTb заключается в снижении материальных затрат,связанных с устройством

|Сква1кин в зоне многолетнемерзлых пород за счет уменьшения количества аварий, .из-за смятия обсадной колонны.