Способ крепления скважин в текучих породах Советский патент 1990 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению нефтяных и газовых скважин п интервале залегания горных пород, склонных к значительным пластичным деформациям.

Цель изобретения - повышение качества крепления.

Способ осуществляют следующим образом.

Обсадную колонну в процессе схватывания ее породой расхаживают на длину обсадной трубы и разрушают муфтовыми соединениями труб контактирующ ий с ней слой породы. Процесс расхаживания ведут до формирования равномерной схемы нагру- жения, и по наступлении равенства силы торможения по всей амплитуде расхаживания последнее прекращают, а период расхаживания определяют по скорости течения пород.

Расхаживанием обсадной колонны с амплитудой, равной длине обсадной трубы, муфтовыми соединениями разрушают контактный соприкасаюншйся с колонной слой текучей породы и исключают ее продольный изгиб за счет неодновременного достижения ползучими «языками обсадной колонны. В течение времени порода формирует цилиндрический ствол, равный диаметру муфтовых соединений. При этом силы сопротивления срезу при равном периоде расхаживания не из ;eняютcя, а изменяются только при перемещении колонны в случае отсутствия контакта с муфтовым соединением с породой, т е. если муфтовое соединение входит в каверну.

В результате происходит «запайка обсадной колонны без продольного изгиба и без необходимости цементирования затрубного нростряьства R интервале солей с однозначно определенной равномерной схемой :aгpyжeния.

пример. В скважину, пробуренную в отложениях высокопластичных пород, опус05

со ел

00

кают ПОЛ отопленную к спуску обсалную ко- .lOHiiv или ег секцию, полвешенную на бурильных трубач с помощью ра:зъединителя. Конструкции ра.п.елинителя могут быть раз- .1ИЧНЫ. но включают элементы ловителя.

Рассмотрим технологию применительно к скважине.

Исходные данные: интервал бииюфита 2323-2340 м: мощность текучих пород (Н) 17 м; плотность (средняя) вып1ележа1цих пород ((„) 2300 кг/м ; плотность буровою раствора (() 1370 кг/м ; скорость (V ) течения пород нри (),. 137() кг/м равн.1 И) мм/ч; диамет) обсадной колонны ((Л 273 мм; временное сопротивление бинюфита одноосному сжатию (г) 13 МПа; наружный диаметр м({1ты ((/„). норма.тьный но стандарту АНИ. 1м; тав.тенне I opnoro массива бнн е 2340м (/;. I 23()ОХ9.)2,7 М1а; дав.тение буроно1 о раствора в ск ажине (Р,,) 1370ХЧ..4 .АИа.

Ирн равномерном нагружении и:и )ьггоч- иое наружное сжимаюп1ее давление на об- сад,нук) ко.юнну

/ 52.7 31.4 21.3 МИа.

Ко.тонну 273 мм сосгавляют и:( труб I pvHH прочности PiKi с Л)лп1иной стенки 12.57 мм с наименьн им сжимающим давлением 32 5 МИа.

Запас прочности па наружное- равномерное пчбыточное дав.нмше состав.тяег

32.5 , -,. п.,оЗ.

Для cpaiuicHHH иьию.тннюг р/асчет на неравномерное контакт fioe давление нечг-той- чивых нород на обсаи пк- труб|

i -it н.шстп К ская постоянная;

wicвременное сопрогив.тг ппс

одно осному ежа ню Д.1Я бин101()ита io i -

OT

С(0.85- 1,0)

наружный диаметр трубы, мм;

предел текучести стали, МПа; гидравлическое давление в трубах и : атрубном пространстве, МИа;

коэффиниент устойчивости, учитывающий уменьшение сопротивления труб под действием растягиваюп1его осевого усилия.

При С.0 и

.у, 0,046(2X0,046X773) ..р. % 0,.77ХО:046

U:L,W труба не выдерживает.

Неоох(димо установить цементный мост внутри обсадной колонны с минимальной нрочностью;

Щ,-У.

12.5 МПа. sПрименяя предлагаемый способ, определяют максимальную силу торможения при рас.ха- живании обсадной колонны, возникающую :(а счет ра;5рун1ения бищофита муфтами труб;

,,,-.S,

где т,,, предел нрочпости на с.твиг; 5горщ вая площадь муфты,

фипнмают

т,,().,5,0,5Х 13..5 ЛиТа.

Максима.тьная iLTonLa.ib срс за

., n((/H-d )3,14X 1298,5 273) S ----:- 114,4 .0144 м -.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение качества крепления. В скважину спускают обсадную колонну. Контактирующий с колонной слой породы разрушают путем расхаживания обсадной колонны на длину обсадной трубы. Процесс расхаживания ведут до формирования равномерной схемы нагружения. По наступлению равенства силы торможения по всей амплитуде расхаживания нагружение прекращают. Период расхаживания определяют по скорости течения пород. Необходимым и достаточным условием, исключающим предельный изгиб обсадной колонны, является равная или большая скорость срезания надвигающегося ядра ползучести муфтами обсадной колонны при расхаживании, чем максимальная скорость выпучивания деформируемого массива. Время стягивания контура каверны определяют по геофизическим измерениям размера каверны, скорости течения пород.

Ц - ,

К 1птич.ч кос nepai-л: дав.тение И, при К i op трубы достигае .:i- тывают но (JiopM.;i

, „ A i2A,., V O.e,3 + i).

Alb, Ml la;

Ko iiiij-.iiiiicH I rrcnnocin т)убы; ro.THUina cioiKii. MM,

,7 (/-6;

1 ДС (/rt наружный диаметр муфты; d диаметр .

,114Хб,,074,АИа. 74 кИ.

Интервал бипюфита 17 м, при захлопыва НИН ;чаверпы на трубу максимальная сила торможения на двух муфтовых с(;одинениях составляет

ал.- 74Х2 148кН«15т.

Т е, разгружать или натягивать колонну }1еоб.х()димо при рас.хаживании на 15 т. мень- nie п.ти больше собственного веса ко,тонны на к;) К) КС.

При этом интервал времени при расхажи- вании составляет не более

298,5-273

гу

г 40

,27 ч

при толщине срезаемого слоя

298,5-273

,75 мм.

Необходимым и достаточным условием, исключающим предельный изгиб обсадной колонны, является равная или большая скорость срезания надвигающегося ядра ползучести муфтами обсадной колонны при расхаживании, чем максимальная скорость выпучивания деформируемого массива.

Время стягивания контура каверны определяют по геозифическим измерениям размера каверны и скорости течения пород.

Формула изобретения

Способ крепления скважин в текучих породах, включающий спуск обсадной колонны и разрушение контактирующего с ней слоя породы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества крепления, разруп1ение контактирующего слоя породы осуществляют путем расхажчвания обсадной колонны на длину обсадной трубы, причем процесс рас- хаживания ведут до формирования равномерной схемы нагружения, и по наступлении равенства силы торможения по всей амплитуде расхаживания последнее прекрап1ак)1. а период расхаживания определяют по рости течения пород.