Якорь потайной колонны обсадных труб Советский патент 1988 года по МПК E21B43/10 E21B23/04 

(П

этого конический участок 4 полого корпуса 1 якоря размеп(ен на его внутренней поверхности, а расположенный в образованном корпусом 1 и патрубком 12 кольцевом зазоре порптень 20 вьтолнен с конической юбкой 22 для взаимодействия с коническим участком корпуса 1. Грунтозацепы 7 изготовлены в виде перфорированного продольными щелями участка корпуса 1 по длине его конического участка 4. Для г щравлической связи внутритрубной полости патрубка 12 с затрубным пространством корпус 1 и патрубок 12 имеют отверстия 23 и 24. Под поршнем 20 расположена заглушка 21. Для обеспечения максимального проходного се32200

12выполнены из легкоразбуриваемого материала. Через радиальные отверстия

13и 14 патрубка 12 в кольцевые за- гзоррл 16 и 17 подается цементный раствор (ЦР), который, воздействуя на торцы поршня 20, приводит их в движение. Благодаря напичию на поршне 20 юбки 22 и в результате взаимодействия с коническим участком 4 корпуса 1 осуществляется расклинивание грунто- зацепов 7 и их заякоривание к СС. При дальнейшем повышении давления IIP он через отверстия 13 и 24 выталкивается в затрубное пространство, цементируя устр-во к СС. После затвердевания ЦР происходит разбуривание заглушки 21

и поршня 20 и патрубок 12 извлекает

Изобретение относится к бурению скважины при разведочных работах и предназначено для крепления интервалов с неустойчивыми породами. Цель - обеспечение установки якоря потайной колонны обсадных труб При небольшом кольцевом зазоре между стенкой скважины (СС) и обсадными трубами. Для

чения отверстия заглушка 21 и поршень ся. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1

Изобретение относится к области бурения скважин при разведочных работах и может быть использовано для крепления интервалов с неустойчивыми Породами при небольшом кольцевом зазоре между стенкой скважины и обсадными трубами.

Целью изобретения является обеспе- 11ение установки якоря потайной колон- обсадных труб при небольшом коль- Йевом зазоре между корпусом и стен- Кой скважины, а также обеспечение iIaкcимaльнoгo проходного отверстия йкоря для успешного добуривания сква- я1;ины до проектной отметки. j На фиг.1 и 2 показан якорь, верти- 1 альный разрез, левее оси - по сквоз- ijbiM продольным щелям, перфорирующим KJopnyc, правее оси - по грунтозацепам (транспортное попожение до заякориваНИН на заданной глубине); на фиг.З - фрагмент развертки перфорированного конического участка корпуса, образующего Грунтозацепы; на фиг.4 и 5 - сечение А-А на фиг.1 (соответственно до заякоривания и после него); на фиг.6 - якорь, вьтолненньй с двумя симметрично установленными поршнями, общий вид.

Якорь потайной колонны обсадных труб состоит из двух равных симметричных частей, каждая из которых

0

5

5

0

включает полый корпус 1 наружный ди-. аметр которого соответствует наружному диаметру потайной колонны обсадных труб. Корпус выполнен с участками 2 и 3, имеющими цилиндрическую внутреннюю Поверхность на соответствующих симметричных частях корпуса, и с коническими участками 4 и 5, расположенными на внутренней поверхности ; корпуса. Конические участки выполнены с уклоном, который гарантирует самоторможение.. Участок корпуса на длине его конической части перфорирован сквозными продольными щелями 6, в результате чего на этом участке образованы Грунтозацепы 7, представляющие из себя дугообразные, в поперечном сечении заделанные по обоим концам балки. Для улучшения сцепления со стенкой скважины на поверхности грун- тозацепов образованы рифления 8, например, в виде пересекающихся под углом 90° винтовых спиряпей. Якорь имеет соединительньй элемент 9 в верХ ней части и соединительный элемент 10 в нижней части, к которому может быть подсоединен, например приварен, корпус второго аналогичного устройства, что увеличивает суммарную якорную способность. В верхней и нижней частях устройства установлены центрирующие узлы 11. В полости корпуса в

центрирующих узлах установлен патрубок 12 г, радиальными отверстиями 13 и 14 и пробкой 15 в нижней части осевого канала. Патрубок образует с корпусом кольцевые зазоры 16-19. В кольцевых зазорах 16 и 18 установлен поршень 20, под которым расположена заглушка 21. Для взаимодействия с коническим участком корпуса поршень снаб жен конической юбкой 22, внутренний диаметр которой соответствует минимальному внутреннему диаметру устрой ства. Корпус имеет отверстие 23, а патрубок - дополнительное отверстие 24. Через эти отверстия осуществляется гидравлич-еская связь внутритруб ной полости патрубка с затрубным про странством 25, представляющим из себя кольцевой зазор между стенками скважины и якорем. В одном из отверстий 23 или 24 устанавливается клапан 26, тар фованный на определенное давление.

Для облегчения разбуривания установленных внутри якоря деталей центрирующие узлы, заглушка, а также тв ло 27 поршня выполнены из легкоразбу риваемого материала. Соединительный элемент 9 стыкуется с обсадной колон ной 28, спускаемой в скважину, стенки 29 которой условно обозначены штрих-пунктирной линией.

Устройство работает следующим образом.

Якорь, составленный, например, из двух частей с двумя поршнями 20, спускается в скважину 29 (фиг.6). От сутствие выс .тупаЕощих наружу деталей дает возможность спускать устройство с малым кольцевым зазором 25, что особенно важно, например, при разведочном бурении, когда конструкция скважины предусматривает установку потайных колонн в зонах неустойчивых пород или стреляющих алевролитов. При этом конструкции скважин предусматривают спуск обсадных труб диаметров 127 или 89 мм при диаметре породоразрушающего инструмента соответственно 132 или 93 мм.

После достижения устройством за-, данной глубины в его кольцевые зазоры 16 и 17 по патрубку 12, через его радиальные отверстия 13 и 14 подается цементный раствор. При повышении давления он воздействует на торцы поршней 20 и приводг тт их в движение Благодаря наличию на поршнях коничес

О

20

25

30

35

40

45

50

55

кой юбки 22 и взаимодействую с коническим участком 4 корпуса якоря осуществляется расклинивание грунтоза- цепов 7. Тем самым грунтозацепы за- якориваются к стенкам скважины,

После завершения процесса заяко- ривания двгокение поршней прекращается, но подача раствора продолжается, в результате чего его давление повышается и разрушается тарированный клапан 26. Цементный раствор благодаря образовавшейся связи внутритрубной полости патрубка с затрубным пространством через отверстие 13 корпуса и дополнительное отверстие 24 патрубка 12 выталкивается в кольцевой зазор 19, цементируя устройство к стенкам скважины. После затвердевания цементного раствора осутцествляется разбу- ривание центрирующих узлов 11, заглушки 21 и тела 27 поршней, которые могут быть выполнены из легкоразбуриваемого материала, извлекается патрубок 12, а буровые и им сопутствующие операции могут быть возобновлены. Малая толщина деталей якоря в поперечном сечении после разбуривания центрирующих узлов, заглушки и тела поршней, практически соизмеряемая с толщиной стенки обсадной колонны, дает возможность транзитного прохода через устройство бурового инструмента номинального размера.

В зависимости от целей и условий применения предлагаемого устройства его длина и дпина деталей могут колебаться в широких пределах. В одном случае, когда устройство предназначено только для подвешивания к нему или опоры на него колонны обсадных труб, его длина быть принята равной 5-10 диаметрам и расчитьшается из условий, определяющих необходимую величину усилия заякоривания. В другом случае, когда устройство предназначено для заякоривания трубного пластыря и для перекрытия зоны неустойчивых пород, длина полого корпуса может быть равна длине этой зоны, а устройство является собственно трубным пластырем.

Ф о рмула изобретения

ным отверстием и пробкой в нижней части осевого канала, грунтозацепы, расположенный в кольцевом зазоре поршень и заглушку под ним, отличающийся тем, что, с целью обеспечения установки якоря при небольшом кольцевом зазоре между корпусом и стенкой скважины, конический участок корпуса расположен на его внутренней jg поверхности, поршень выполнен с конической юбкой для взаимодействия с коническим участком корпуса.

1432200

грунтозацепы вьшолнены в виде перфорированного участка корпуса на длине его конической части, корпус имеет отверстие, а патрубок - дополнительное отверстие с клапаном для гидравлической связи внутритрубной полости патрубка с затрубным пространством. 2. Якорь ПОП.1, oтличaю- щ и и с я тем, что, с целью обес печения максимального проходного отверстия, заглушка и поршень выполнены из легкоразбуриваемого материала.

iH

i2

12

ue.2.

ae.V

12

. II 1 iL.