Устройство для крепления скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к сооружению скважин, и может быть использовано при их креплении.

Цель изобретения - упрощение конст- рукции устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства в момент цементирования затрубного пространства; на фиг.2 - то же, в момент извлечения несущей колонны с гибким тру- бопроводом из скважины.

Устройство для крепления скважин содержит несущую колонну 1, выполненную из отдельных секций 2, обсадную колонну 3, установленную концентрично наружной по- верхности несущей колонны 1 с образованием между ними кольцевой полости 4, в которой размещен гибкий трубопровод 5, закрепленный на несущей колонне. Гибкий трубопровод 5 выполнен в виде набора кольцевых полых оболочек 6, на нижнем торце которых установлены впускные клапаны 7, а на верхнем торце - выпускные клапаны 8. Выпускные клапаны 8 выполнены в виде складок, обращенных внутрь коль- цевых полых оболочек с разрезом 9 по оси складок. Выпускные клапаны в момент спуска устройства фиксируются с помощью съемного ограничителя 10, устанавливаемого на несущей колонне 1. Кольцевые полые оболочки б могут быть выполнены из эластичного материала, а их длина равна длине секций несущей колонны 1.

Обсадная колонна 3 выполняется из тонкого металла, полимерных или других эластичных материалов и является гидроизоляционным экраном, а горное давление воспринимает цементная рубашка.

Устройство работает следующим образом..

Отдельная секция несущей колонны 1 устанавливается над устьем скважины. Концентрично ей устанавливается секция обсадной колонны 3 с размещением между ними в кольцевой полости 4 кольцевой по- лой оболочки 6. На верхнем торце кольцевой полой оболочки образуют складку, обращенную внутрь оболочки (выпускной клапан 8), и фиксируют складку с помощью съемного ограничителя 10, закрепленного на несущей колонне 1, Через впускной клапан 7 внутрь полой оболочки 6 подают сжатый воздух, которая, раздуваясь, фиксирует обсадную трубу относительно секции 2 несущей колонны 1. При этом утечки воздуха через выпускной клапан 8 не происходит, так как под действием давления, воздействующего на обе стороны складок, они прижимаются друг к другу и перекрывают выход воздуха из кольцевых полых оболочек

6. Складка немного разворачивается в сторону съемного ограничителя 10, который не позволяет ей раскрыться и выпустить сжатый воздух. Давление воздуха в кольцевой полой оболочке 6 поддерживается постоянным, а сама оболочка может быть обернута проволокой (не показано) с определенным шагом для предотвращения ее порыва.

При соединении секций резьбовые части несущей колонны 1 вначале завинчивают не полностью, после снятия съемного ограничителя 10 производятдоукрепление резьбового соединения, при этом нижний торец верхнерасположенной кольцевой полой оболочки 6 является упором для выпускного клапана нижерасположенной кольцевой полой оболочки. Таким образом осуществляют спуск всего устройства в скважину.

Для закрепления стенок скважины производится цементирование затрубного пространства. Цементный раствор под давлением подается через несущую колонну 1 в пространство, ограниченное стенками скважины и обсадной колонной 3. Цементный раствор, закачиваемый в за- трубное пространство под давлением, воздействует на обсадную колонну 3, но не нарушает ее целостности, так как давление цементного раствора противодействует давлению воздуха в кольцевых полых оболочках 6. Давление в них поддерживается до полного застывания цемента и образования цементной рубашки. После этого давление в гибком трубопроводе 5 сбрасывается путем выпуска сжатого воздуха через выпускные клапаны 8. Открытие выпускного клапана 8 осуществляется удалением съемного ограничителя ТО с несущей колонны 1, Между несущей колонной 1 с кольцевыми полыми цилиндрическими, оболочками 6 И цементной рубашкой с обсадной колонной 3 образуется зазор (фиг,2), который позволяет свободно извлечь несущую колонну 1 с кольцевыми полыми оболочками б на поверхность из скважины. Цементная рубашка, ограниченная обсадной колонной 3, надежно изолирует пласты скважины, вскрытые при бурении.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время на обсадку скважин, повысить производительность работ и исключить большой расход толстостенных обсадных труб.

Формула изобретения 1. Устройство .для крепления скважин, включающее несущую колонну, выполненную из отдельных секций, обсадную колонну, установленную концентрично наружной поверхности несущей колонны с

образованием между ними кольцевой полости, и гибкий трубопровод, размещенный в кольцевой полости и закрепленный на несущей колонне, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено впускными и выпускными клапанами, а также съемным кольцевым ограничителем выпускного клапана, при этом гибкий трубопровод выполнен в виде набора кольцевых полых оболочек, на нижних торцах которых установлены впускные клапаны, а

0

на верхних торцах - выпускные клапаны. длина кольцевой полой оболочки равна длина секции несущей колонны, причем выпускные клапаны выполнены в виде складок, обращенных внутрь кольцевых полых оболочек с разрезом по оси складок, а съемный ограничитель выпускного клапана установлен на несущей колонне.

2, Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что кольцевые полые оболочки выполнены из эластичного материала.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - упрощение конструкции устройства. Устройство для крепления скважин включает несущую колонку (НК) 1, выполненную из отдельных секций 2, и обсадную колонну (ОК) 3, размещенную концентрично НК 1 с образованием между ними кольцевой полости 4. В полости 4 размещен гибкий трубопровод 5 выполненный в виде набора кольцевых полых оболочек (КПО) 6, закрепленных на НК 1. На нижних торцах КПО 6 установлены впускные клапаны 7, а на верхних торцах КПО 6 выполнены выпускные клапаны 8 в виде складок, обращенных внутрь КПО 6 с разрезом 9 по оси складок. Выпускные клапаны фиксируются во время спуска съемным ограничителем 10, устанавливаемым на НК 1. Длина КПО 6 равна длине секции 2 НК 1. Изготавливается ОК 3 из тонкостенного металла, полимерных изделий и является гидроизоляционным экраном. Устройство собирают и опускают в скважину. При спуске КПО 6 заполняют сжатым воздухом, при этом ОК 3 удерживается на НК 1 посредством раздутых КПО 6. Выпускной клапан 8 нижерасположенной КПО 6 фиксируется нижним торцом вышерасположенной КПО 6. После спуска устройства в скважину производят цементирование затрубного пространства с подачей цементного раствора через НК 1. После затвердевания цементного раствора выпускают сжатый воздух из КПО 6 и извлекают последние вместе с НК 1. Выполнение выпускных клапанов 8 в виде складок позволяет осуществить посекционный спуск устройства в скважину и выпуск сжатого воздуха из КПО 6 снятием одного съемного ограничителя 10. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

6

Фиг.2