Способ крепления скважины и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК E21B33/13 E21B33/14 

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при креплении скважин с целью повышения качества и надежности крепи.

Цель изобретения - снижение величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Растяжение сжатого участка обсадной колонны может быть осуществлено в следующие в следующие периоды крепления скважины: до начала цементирования, при закачивании тампонажного раствора в колонну труб, при окончании продавливания

тампонажного раствора в затрубное пространство (в момент получения стоб).

Устройство состоит из корпуса 1 с промывочными каналами и направляющей насадкой 2, подвижной втулки 3 с уплотнительными кольцами 4, зафиксированной срезными элементами - болтами 5, упорного кольца 6, закрепленного на верхней части подвижной втулки 3 срезными элементами - калибровочными болтами 7, узла раскрепления, включающего откидные лапы 8, пружины 9, оси 10 и опорные башмаки 11. Откидные лапы 8 устанавливаются в прорезях корпуса 1 и в транспортном положении удерживаются срезными болтами 5. Для хода комплекса втулки 3 и упорного кольца б предусмотрен кольцевой зазор а, равный наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе.

Способ с помощью устройства осуществляют следующим образом.

На первой обсадной трубе в нижней ее части закрепляется устройство, а в верхней части устанавливается обратный клапан - хлопушка (не показана), пропускающий свободно через себя шар. Обсадную колонну спускают на намеченную глубину, производят промывку скважины, бросают шар 12 с подкачкой бурового раствора до его посадки в седло втулки 3. После перекрытия шаром 12 промывочного канала создается внутреннее давление, меньшее необходимого расчетного для перемещения башмака, при котором происходит срез болтов 5, перемещение втулки 3 вниз до соприкосновения нижнего торца упорного кольца 6 с уступом корпуса 1 и в этот период осуществляется выброс откидных лап под действием пружин 9 в рабочее положение, т.е. до их контакта со стенкой скважины. Длина хода втулки 3 выбирается такой, чтобы лапы устройства вошли в соприкосновение со стенкой скважины до открытия промывочных окон. Затем создается расчетное внутреннее давление, при котором происходит перемещение башмака на-необходимую величину со снятием сжимающего усилия в обсадной колонне, срез калибровочных болтов 7, дальнейшее перемещение втулки 3 вниз и открытие промывочных окон. В момент открытия промывочных окон внутреннее давление уменьшается, а откидные лапы, упираясь в стенки скважины, заклиниваются в породе восстанавливающейся сжимающей силой. После этого

производят цементирование обычным способом.

Возникающая после продавливания тампонажного раствора на обратном клапане сжимающая нагрузка от действия перепада давления за счет разности плотностей жидкостей снаружи и внутри колонны воспринимается зафиксированным устройством.

15

Формула изобретения

1.Способ крепления скважины, включающий ее промывку, цементирование и растяжение сжатого участка обсадной колонны

с устья скважины, отличающийся тем, что, с целью снижения величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны, на последний воздействуют дополнительным растягивающим усилием в

пределах самого участка путем закачивания в колонну под избыточным давлением жидкости с плотностью, равной или превышающей плотность применяемого при промывке бурового раствора, а затем одновременно

со снятием, давления жестко фиксируют в скважине переместившийся башмак обсадной колонны.

2,Устройство для крепления скважины, состоящее из корпуса с радиальными

промывочными окнами, перекрытыми подвижной втулкой с седлом под бросовый шар, зафиксированной в корпусе на срезных элементах, и механизма раскрепления, включающего радиально откидные

подпружиненные лапы, отличающее- с я тем, что, с целью снижения величины усилия на растяжение сжатого участка, обсадной колонны, оно снабжено стопорным кольцом, укрепленным в верхней части подвижной втулки на срезных элементах, а корпус выполнен с упорной проточкой под стопорное кольцо, установленное относительно последней с осевым зазором, равным наибольшему

измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе.

а

Фиг.1

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин. Цель - снижение величины усилия на растяжение сжатого участка обсадной колонны. Скважину промывают, цементируют и растягивают сжатый участок обсадной колонны с устья скважины. На сжатый участок обсадной колонны воздействуют дополнительным растягивающим усилием в пределах самого участка путем закачивания в колонну под избыточным давлением жидкости с плотностью, равной или превышающей плотность применяемого при промывке бурового раствора. Затем одновременно со снятием давления жестко фиксируют в скважине переместившийся башмак обсадной колонны. Устр-во для осуществления способа содержит корпус с радиальными промывочными окнами, перекрытыми подвижной втулкой с седлом под бросовый шар, зафиксированной в корпусе на срезных элементах, и механизм раскрепления, включающий откидные подпружиненные лапы. В верхней части подвижной втулки на срезных элементах укреплено стопорное кольцо. Корпус выполнен с упорной проточкой под стопорное кольцо, установленное относительно последней с осевым зазором, равным наибольшему измерению поперечного сечения срезных элементов, фиксирующих втулку в корпусе. В момент открытия промывочных окон внутреннее давление уменьшается, а откидные лапы упираясь в стенки скважины, заклиниваются в породе восстанавливающейся сжимающей силой. Возникшая после продавливания штампонажного раствора на обратном клапане сжимающая нагрузка от действия перепада давления воспринимается зафиксированным устр-вом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Редактор Н.Яцола

Составитель В.Никулин Техред М.Моргентал

Фиг.г

Корректор М.Кучерявая