Способ ремонта обсадной колонны Советский патент 1991 года по МПК E21B29/10 

Изобретение oiносится к ремонту эксплуатационных, нагнетательных и других скважин, более точно к восстановлению герметичности обсадных колонн металлическими пластырями.

Целью изобретения является повышение эффективности ремонта обсадной колонны за счет увеличения устойчивости пластырей действию сминающих усилий при депрессиях, превышающих 8-9 МПа.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважину спускают первый продольно гофрированный пластырь периметром, большим периметра обсадной колонны, доставляют его к месту дефекта обсадной колонны и устанавливают в этом месте прижатием гидравлической дорнирующей головки, Затем к месту дефекта спускают второй продольно гофрированный пластырь периметром, меньшим периметра первого устанавливаемого пластыря, и длиной, большей длины первого устанавливаемого пластыря, на величину, большую рабочего хода гидравлической дорнирующей головки. Перед установкой второго пластыря один из его торцов смещают относительно торца первого пластыря на величину рабочего хода гидравлической дорнирующей головки в направлении, противоположном направлению рабочего хода гидравлической дорнирующей головки, а затем производят установку второго пластыря внахлест с первым и полным перекрытием первого патрубка по всей его длине.

Опыт свидетельствует, что при ремонте колонн 140,146,168 и 178 мм при получении точной информации о действительном периметре внутренней поверхности колонны (показания измерителя периметра, измерения при спуске труб в скважину для эксперимента) оптимальным является натяг в 1 мм по диаметру или 3 мм по периметру, то есть .к.+3. В этом случае осевое усилие и давление в цилиндре дорна при установке пластыря находятся в рекомендуемых пределах, достигается надежная герметичность.

При использовании производственной информации о толщине стенки трубы в интервале ремонта рекомендуется принимать .к.+6.

Большинство труб согласно многочисленным замерам имеют действительные внешний и особенно внутренний диаметры приблизительно на 1 мм больше номинальных значений, что находится в пределах и в соответствии с допусками по ГОСТу. Кроме того, работа с фактическим натягом в пределах +6 мм вполне приемлема и не вызывает превышения допустимых нагрузок.

После установки первого пластыря внутренний диаметр dBH и периметр ПВн соответственно составляют

deHi йен.к - 2 о den. 6;

ПВн1 Я(йвн.к - 2 5)ПВн.к - 18.

Считая, что сведения о deni и ПВн1, также опираются на производственную документацию (dnH.K и Пан.к), для участка двойного перекрытия согласно методике выбирают эквивалентный диаметр внешней поверхности d2 и периметр П2 второго пластыря

d2 dBHi + 2 UBH.K - 6 + 2 dBH к - 4;

П2 ПВн1 + .к - 18 - 6 Пвн.к - 12.

Таким образом, при выборе первого и второго пластырей рекомендуется принимать П1 Пвн.к. + 6 и П2 Пвн.к - 12 (при д 3).

В значении П2 могут быть внесены коррективы по результатам установки первого пластыря. Если усилие на дорнирующей головке при его расширении окажется значительно ниже нормального (14-18 т) - признак того, что действительное ПВн.к больше, Па следует выбрать увеличенным на 2-5 мм соразмерно степени уменьшения действительной осевой силы, если усилие окажется выше нормы, П2 следует уменьшить соответствующим образом.

Таким образом, к неравенству П-| ПВн.к П2 уместны следующие дополнения:

П1 ПВн.к + 6; Пг Пвн.к- 12 ±(2 -5).

Длину первого пластыря выбирают так.

чтобы перекрыть дефект с достаточным перехлестом вверх и вниз (+1,5-2,5м). Величину перехлеста следует выбирать в указанных пределах, увеличивая или уменьшая

его в зависимости от степени достоверности информации о размере и месте дефекта. Длина второго пластыря прежде всего должна соответствовать с запасом длине дефектной части колонны и перекрывать соответствующий участок первого пластыря.

Считая, что первый пластырь установлен в требуемом месте и обеспечено заданное перекрытие дефекта с перехлестом по длине, при выборе размеров и схемы установки второго пластыря возможны следующие варианты. Технология установки пластыря включает три этапа: расширение начального участка для зацепления пластыря с обсадной колонной путем втягивания дорнирующей головки под давлением гидродомкратом на величину его хода - 1,5 м при удержании пластыря от осевого смещения упором устройства: расширение основного участка пластыря протягиванием дорнирующей головки (обычно без давления) талевой системой, пластырь при этом разгружается от осевого воздействия головки через начальный расширенный участок на колонну: запрессовка расширенного пластыря многократным проходом дорнирующей головки под давлением.

Опасность смещения пластыря по колонне возникает на втором этапе установки из-за недостаточного зацепления начального расширенного участка, например при значительном несоответствии натягов. При недостаточном или отрицательном натяге начальный участок после расширения мо- кет быть недостаточно прижат к колонне.

При большом избыточном натяге гидродомкрат при заданном давлении может втянуть головку в пластырь на незначительную часть своего хода.

Второй пластырь выполняется с периметром согласно рекомендации, длина принимается в соответствии с длиной первого пластыря плюс 1,5-2,0 м. При спуске нижний конец располагают на 1,5-2,0 м ниже торца первого пластыря. Далее - расширение начального участка с разгрузкой верхнего торца пластыря в упор дорна, затем протягивание дорнирующей головки без давления - расширение основной части и запрессовка пластыря в несколько проходов дорнирующей головки под давлением 120-150 кг/см2.

Таким образом достигается гарантированное расширение начального участка на полный ход гидродомкрата, так как периметр второго пластыря на участке ниже торца первого на 12 мм меньше периметра обсадной колонны Пвн.к и расширение происходит при большом отрицательном натяге (по существу в безопорном режиме). При последующим протягивании дорнирующей головки без давления пластырь либо удерживается за счет зацепления начального участка в колонне, либо смещается вверх до упора расширенным участком в торец пер- рвого пластыря. Упор обеспечен надежный, так как периметр расширенного участка второго пластыря на 6 мм (по диаметру на 2 мм) превышает внутреннюю поверхность первого пластыря

Па - Пвн.1 Пвн.к - 12 - Пвн х + 6 6.

Расширение основной части второго пластыря на всей ее длине производится дорнирующей головкой без давления, т.е. с минимальным осевым усилием, что также исключает случайность. Пластырь гарантирован от смещения по колонне на величину, превышающую специально предусмотренное смещение, всегда точно размещается в

соответствующем месте, полностью перекрыв дефект колонны.

Формула изобретения Способ ремонта обсадной колонны,

включающий спуск к месту дефекта обсадной колонны двух продольно гофрированных пластырей и их последовательную установку внахлест и прижатие к обсадной колонне гидравлической дорнирующей головкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ремонта обсадной колонны за счет увеличения устойчивости пластырей действию сминающих усилий при депрессиях, превышающих 89 МПа, периметр первого устанавливаемого пластыря выбирают больше периметра ремонтируемой обсадной колонны, периметр второго устанавливаемого пластыря выбирают меньшим периметра первого уста на вливаемого пластыря, а длину второго устанавливаемого пластыря выбирают большей длине первого на величину, большую рабочего хода гидравлической дорнирующей головки, причем перед установкой

второго пластыря один из его торцов смещают относительно торца первого на величину рабочего хода гидравлической дорнирующей головки в направлении,противоположном направлению рабочего хода гидравлической дорнирующей головки.

Изобретение относится к ремонту обсадных колонн эксплуатационных, нагнетательных и других скважин. Целью изобретения является повышение эффективности ремонта обсадной колонны за счет увеличения устойчивости пластырей действию сми нающих усилий при депрессиях, превышающих 8-9 МПа. Для этого после установки в месте дефекта первого продольно гофрированного пластыря устанавливают второй. Причем периметр второго пластыря выбирают меньшим периметра первого пластыря, а периметр первого выбирают меньшим периметра обсадной колонны Длину второго устанавливаемого пластыря выбирают большей длины первого на величину, большую рабочего хода гидравлической дорнирующей головки Перед установкой второго пластыря один из его торцов смещают относительно торца первого на величину рабочего хода гидравлической дорнирующей головки в направлении, противоположном направлению рабочего хода дорнирующей головки. и с