Конструкция скважины в зоне многолетнемерзлых пород Советский патент 1991 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве скважин в зоне много- летнемерзлых пород (ММП).

Цель изобретения заключается в повышении надежности работы оборудования за счет возможности более равномерного охлаждения грунтового массива вокруг ствола скважины, а также обеспечения свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта.

На фиг, 1 изображено оборудование для подвески обсадной колонны в зоне ММП,

общий вид; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Оборудование состоит из установленной в стволе 1 скважины обсадной колонны 2. Вокруг ствола 1 скважины размещены цилиндрические охлаждающие узлы, выполненные в виде однотрубных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправляющими элементами 5. Термосифоны 4 установлены между термосваями 3. Нижние части охлаждающих узлов размещены в грунтовом массиве 6, а верхние расположены над поверхностью грунта и жестко свяо. ю со

4

ю

заны с обсадной колонной 2. Охлаждающие узлы выполнены изогнутыми в своей средней части 7 на уровне поверхности грунта, Эти изгибы размещены между верхними частями охлаждающих узлов, связанных с об- садной колонной 2, и нижними частями, заглубленными в грунтовый массив 6,

Между стенками ствола 1 скважины и обсадной колонной 2 находится цементный раствор 8. Затрубное пространство 9 охлаж- дающих узлов заполнено буровым шламом, Сами охлаждающие узлы заполнены, например, керосином или аммиаком.

Оборудование работает следующим образом,

После бурения ствола 1 скважины под обсадную колонну 2 осуществляют спуск последней в ствол и крепление ее с помощью цементного раствора 8. Затем в грунтовом массиве 6 вокруг ствола 1 сква- жины бурятся стволы под охлаждающие узлы. В этих стволах размещают поочередно термосваи 3 и термосифоны 4. Их верхние части жестко соединяют с обсадной колонной 2. Затрубное пространство 9 охлаждаю- щих узлов заполняют буровым шламом. Далее заполняют керосином или аммиаком сами охлаждающие узлы и после их вмораживания в многолетнемерзлые породы оборудование готово к эксплуатации,

Размеры и хладопроизводительность охлаждающих узлов подбирают таким образом, чтобы количество аккумулированного холода за зимний период компенсировало бы его потери в грунтовом массиве 6 в лет-

ний период без нарушения устойчивости обсадной колонны 2, Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса i в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот. За счет пооче: редного размещения охлаждающих узлов вокруг ствола 1 скважины повышается равномерность охлаждения грунтового массива 6 вокруг последнего.

Формула изобретения 1, Конструкция скважины в зоне много- летнемерзлых пород, включающее установленную в стволе скважины обсадную колонну, размещенные нижними частями в грунтовом массиве вокруг ствола скважины охлаждающие узлы в виде термосвай, верхние части которых расположены над поверхностью грунта, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудования и обеспечения свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта, термосваи своими верхними частями жестко связаны с обсадной колонной и выполнены изогнутыми на уровне поверхности грунта между частями, жестко связанными с обсадной колонной и заглубленными в грунтовой массив.

2.Конструкция скважины по п.1,отл и- чающаяся тем, что, с целью возможности более равномерного охлаждения грунтового массива вокруг ствола скважины, охлаждающие узлы выполнены в виде чередующихся между собой термосвай и тер-, мосифонов со струенаправляющими элементами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при строительстве скважин в зоне многолетне- мерзлых пород. Цель - повышение надежности работы оборудования за счет возможности более равномерного охлаждения грунтового массива (ГМ) 6 вокруг ствола 1 скважины, а также обеспечение свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта. В стволе 1 установлена обсадная колонна (ОК) 2, закрепленная цементным раствором 8. В ГМ 6 вокруг ствола 1 размещены охлаждающие узлы (ОУ) выполненные в виде однотрубных жидкостных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправляющими элементами 5. Термосифоны 4 и термосваи 3 размещены вокруг ствола 1 поочередно. Нижние части ОУ установлены в ГМ 6, а верхние жестко связаны с ОК 2. Затрубное пространство 9 ОУ заполнено буровым шламом, а сами ОУ - керосином или аммиаком. В средней части 7 ОУ выполнены изогнутыми на уровне поверхности ГМ 6. Изгибы размещены между верхними частями, жестко связанными с ОК 2, и нижними заглубленными в ГМ 6. Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот. После вмораживания ОУ в ГМ 6 оборудование готово к эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. W fe

/I

А-А

(pue.Z