Способ извлечения обсадной трубы из грунта Советский патент 1990 года по МПК E02D11/00 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при извлечении для повторного использования труб из грунта, например, при капитальном ремонте или ликвидации бездействующих скважин водоснабжения, осушения и дренажа.

Цель изобретения - повышение эффективности извлечения составной трубы из обводненных грунтов и упрощение производства работ.

На фиг. 1 изображена скважина с извлекаемой из нее трубой, продольный разрез; на фиг. 2 - фрагмент гидросистемы между насосом маслостанции и гидродомкратами; на фиг. 3 - пример осуществления способа при извлечении трубы, зона расположения которой в грунте разбита на шесть участков с последовательно достигаемыми свободными частями /ь /2-.-, 1ь , на фиг. 4 - график изменения статического усилия Р извлечения грубы от времени /.

Извлечение обсадной трубы производят следующим образом

Первоначально перед приложением к верхнему концу трубы статического усилия осуществляют нарушение сил сцепления между поверхностью и грунтом по всей высоте ее защемления деформированием трубы нагревом. Для этого в нижнюю часть ствола заполненной водой скважины известным способом вводят расчетное (в зависимости от диаметра и глубины скважины) количество химического реагента, например порошкообразного хлористого алюминия, при взаимодействии которого с водой температура последней за 10-15 мин поднимается до 80-100°С. На этом уровне температура в стволе скважины удерживаСО

оо

exacts

тся около 5-10 мин, а затем в течение 40- 5 мин постепенно понижается до исходного ровня.

Такое термическое воздействие вызывает пругие деформации трубы, при которых а счет расширения и последующего сужеия ее стенок происходит нарушение сплошности сцепления трубы с окружающим груном в связи с различной упругостью стали и грунта.

Вслед за подачей в ствол скважины реа- гента на устье скважины устанавливают гидродомкраты 1, подводящие патрубки 2 которых посредством трубопровода 3 с манометром 4 соединены с насосом маслостанции. Верхний конец извлекаемой трубы 5 зажимают плашками 6 путем перемещения кольца 7 гидродомкратами 1, а затем в скважину в зону участка А трубы 5 опускают на тросе 8 погружной виброударной снаряд 9 горизонтального действия.

Через час после введения в скважину реагента свободную часть участка А трубы 5 с помощью гидродомкратов растягивают в стадии упругих деформаций статическим усилием. Величину этого усилия контролируют по давлению в гидросистеме, используя манометр 4, и прекращают растяжение трубы при достижении предельного усилия PI.

Предельное значение усилия PI устанавливают равным 0,7-0,8 допустимой нагрузки для соединений обсадных труб.t

Затем участок А трубы подвергается поперечной вибрации путем нанесения по внутренней поверхности трубы этого участка поперечных ударов погружным виброударным снарядом 9 горизонтального действия. При этом вследствие упругих поперечных колебаний стенок трубы в зоне участка А окончательно разрушается сцепление на контакте труба-грунт и увеличивается длина свободной части обсадной трубы. В результате этого происходит уменьшение статического усилия.

О снятии зоны защемления обсадной трубы 5 в грунте на участке А судят по стабилизации значения статического усилия по мере его уменьшения.

При стабилизации статического усилия по мере его уменьшения прекращают воздействие поперечной вибрации на участке А и перемещают воздействие поперечной вибрации на нижерасположенные участки Б, В и Г и т. д. Статическое усилие вновь увеличивают до предельного значения.

Если, например, принять, что извлекается обсадная труба группы прочности Д диаметром 273 мм с толщиной стенки 7 мм, то ее допускаемая нагрузка составляет 166 т. Предельное статическое усилие будет лежать в диапазоне 116-132 т (среднее значение

124 т). Если принять общую длину трубы равной 100 м и /1 40 м, /2 50 м, /з 60 м, Ц 70 м, /s 80 м и /6 90 м, то абсолютные упругие деформации (удлинения) на каждом из участков трубы, определенные по среднему значению продольного статического усилия, будут соответственно равны 25, 31, 37, 43, 50 и 56 мм.

В общем случае количество циклов работ определяется глубиной скважины, т. е. количеством участков извлекаемой трубы, поочередно подвергаемых обработке. В последнем цикле работ достигают срыва обсадной трубы по всей высоте ее расположения в грунте.

После этого всю колонну труб извлекают обычным способом статическим усилием гидродомкратов, при этом в процессе извлечения в случае необходимости (устанавливаемой в зависимости от давления в гидросистеме) для уменьшения сил трения трубы о грунт включают в работу погружной виброударный снаряд.

Контроль за процессом освобождения трубы от защемления в грунте, а также наблюдение за изменением статического усилия в ходе подъема трубы осуществляют 5 по показаниям манометра в гидросистеме домкрата.

Эффективность способа обеспечивается комбинированным воздействием на извлекаемую трубу, которое дает возможность создать сложное напряженно-деформированное 0 состояние на контакте труба-грунт, вызывающее первоначально частичное нарушение, а затем и полное разрушение сцепления поверхности трубы с грунтом.

Формула изобретения

Способ извлечения обсадной трубы из грунта путем приложения статического усилия с одновременной поперечной вибрацией размещенной в грунте верхней части

0 трубы с последующим перемещением воз- .действия поперечной вибрации на нижерасположенные участки трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения составной трубы из обводненных грунтов и упрощения производства работ,

5 перед приложением статического усилия осуществляют деформирование трубы нагревом содержащейся в ее полости грунтовой воды путем введения в нее химического реагента, при этом статическое усилие принимают равным 0,7-0,8 допустимой нагрузки для сое0 динений обсадных труб с последующим его уменьшением при приложении к обсадной трубе до перемещения воздействия поперечной вибрации на нижерасположенные: участки, которое производят при стабилизации уменьшающегося статического усилия.

tf suffpffcuc/rreflte ffefsHpartu

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при извлечении труб из грунта. Цель изобретения - повышение эффективности извлечения составной трубы из обводненных грунтов и упрощение производства работ. Способ извлечения обсадной трубы из грунта содержит деформирование трубы нагревом содержащейся в ее полости грунтовой воды путем введения в нее химического реагента, после чего к свободной части верхнего участка трубы прикладывают статическое усилие с одновременной поперечной вибрацией. Статическое усилие принимают равным 0,7-0,8 допустимой нагрузки для соединений обсадных труб. В результате сцепление на контакте труба - грунт разрушается и статическое усилие уменьшается. При стабилизации уменьшающегося значения статического усилия воздействие поперечной вибрации перемещают на нижерасположенные участки извлекаемой обсадной трубы. Контроль за процессом освобождения трубы от защемления в грунте и статическим усилием в ходе подъема трубы осуществляется с помощью манометра. 4 ил.

фиг.1

/

0m насоса, фиг, 2

tpi/г.З

Рз

фиг А