Способ крепления скважин неметаллическими трубами Советский патент 1991 года по МПК E21B33/14 

Изобретение касается бурения геологоразведочных, гидрогеологических, нефтегазовых и других скважин.

Целью изобретения является снижение затрат на производство работ.

На фиг. 1 изображена колонна неметаллических труб в момент цементирования; на фиг. 2 - то же, в момент выпуска жидкости из цилиндрических оболочек; на фиг. 3 - то же, перед извлечением защитной металлической колонны.

Обсадная колонна 1 труб состоит из отдельных секций 2, снабженных цилиндриче- скими кольцевыми полыми оболочками 3 и покрытых облегченными оболочками 4. Цилиндрические оболочки 3 снабжены впускным клапаном 5 и выпускным клапаном 6, выполненным в виде кольцевой складки с

разрезом 1, причем выпускной клапан 6 снабжен разъемным кольцевым ограничителем 8, закрепленным на обсадной трубе 1.

В процессе бурения скважин, проходимых в неустойчивых, склонных к обрушению породах, требуется их крепление. Крепление скважин осуществляют путем опускания в скважину колонны обсадных труб с последующим закреплением затрубного пространства. При проведении буровых работ использование в качестве рабочего агента сжатого воздуха требует использования дополнительного оборудования (компрессора), а это в свою очередь удорожает проводимые работы. Поэтому предлагается использовать в качестве рабочего агента жидкости (например, техническую воду, глинистый раствор и т. д.). Отдельные секции 2

О Ч) 00

-N го ел

собираются из обсадных труб 1, эластичных оболочек 3, покрытых облегченными оболочками 4. Выпускной клапан 6 выполняется из кольцевой складки с разрезом 7. После выполнения кольцевой складки 7 на обсадной трубе 2 устанавливается кольцевой разъемный ограничитель 8. Затем через впускной клапан 5 подается жидкость (техническая вода) в полость эластичной оболочки 3, которая раздувается и закрепляет облегченную оболочку 4 на обсадной трубе 1. При этом утечек жидкости не происходит через разрезы 7 в складках 6, так как под действием давления, воздействующего на обе стороны складки б, они прижимаются друг к другу и перекрывают выход жидкости из оболочки 3. Складка 6 под действием давления жидкости несколько разворачивается в сторону ограничителя 8, который не позволяет им раскрываться и выпустить жидкость. Давление жидкости поддерживается постоянным. Оболочка 4 может быть обернута проволокой (на чертеже не показана) с шагом для предотвращения ее разрыва при подаче значительного давления в цилиндрическую оболочку 3, Жидкость (вода, густой раствор и др.) также подают в оболочку 3 через клапан 6 путем ее залива сверху. При этом секции 2 устанавливаются в вертикальном положении. Для того, чтобы не произошло смещения оболочек 4 относительно труб 1 с оболочками 3, на нижней секции трубы 1 устанавливают поддерживающее устройство 9, в котором имеются проходные окна 10. В этом случае надобность в впускном клапане 6 отпадает. Облегченная оболочка 4 изготавливается из тонкого металла, полимерных или других эластичных материалов. Отдельные секции 2 собираются в колонну труб и опускаются в скважину. При соединении секций свинчиваются резьбовые соединения обсадных труб 1. При свинчивании труб 1 верхнюю трубу 1 недо- винчивают относительно нижней трубы и снимают разъемный ограничитель 8 с нижней трубы. При этом нижняя часть эластичной оболочки 3 является для нижнего выпускного клапана 6 ограничителем и не позволяет складкам раскрыться полностью. Затем резьбы труб довинчивают до соединения стыков эластичных оболочек. Таким образом осуществляют спуск всей колонны труб в скважину. Для закрепления стенок скважин производится цементирование за- трубного пространства. Цементный раствор под давлением подается через колонну обсадных труб 1 в пространство, ограниченное стенками скважины и оболочкой 4. Цементный раствор, закачиваемый в за- трубное пространство под давлением, воздействует на тонкую оболочку 4, но не нарушает ее целостности, так как.давлению цементного раствора противодействует давление жидкости в оболочках 3. Давление

в них поддерживается до полного застывания цемента и образования цементной оболочки (рубашки) 11. После этого давление в оболочке 3 сбрасывается путем выпуска жидкости через выпускные клапаны 6. От0 крытие выпускного клапана 6 осуществляется путем снятия ограничителя 8 с обсадной трубы 1, Так как верхняя оболочка 3 является ограничителем для выпускного клапана 6 нижней оболочки 3, то после выпуска жид5 кости из верхней оболочки 3 автоматически . выпускается жидкость из последующих оболочек 3. При этом не вся жидкость выпускается из оболочек 3, особенно при использовании густых глинистых раство0 ров. Для того, чтобы в межтрубном пространстве образовался зазор, нужно освободить полости оболочек 3 от жидкости. Через обсадную колонну 1 труб и окна 10 подают рабочий агент под давлением в меж5 трубное пространство.

Рабочий , агент (техническая вода, глинистый раствор), попадает в межтрубное пространство, воздействует на оболочки 3 и выдавливает из них жидкость (раствор) в

0 межтрубное пространство. Таким образом, зазор между трубами заполняется рабочим агентом и обсадную колонну 1 труб с оболочками 3 свободно извлекают на поверхность из скважины. При отсутствии

5 устройств, позволяющих выдавить жидкость из оболочек, колонну 1 труб извлекают грузоподъемным оборудованием при открытом верхнем клапане б. При этом внутренняя часть верхней оболочки 3 остается

0 на трубе 1, а наружная часть надвигается (выворачиваясь) на внутреннюю часть нижней оболочки 3. Оставшаяся жидкость в полостях оболочек 3 является смазкой для внутренних частей оболочек 3. Этот прием

5 также позволяет свободно извлечь колонну труб 1 из скважины.

Цементная оболочка 11, ограниченная тонкой оболочкой 4, надежно изолирует пласты пород, вскрытые при бурении сква0 жины.

Таким образом, данное изобретение позволяет сократить затраты на производство работ и исключить большой расход обсадных труб,

5

Формула изобретения Способ крепления скважин неметаллическими трубами, включающий спуск неметаллической колонны труб с размещенной внутри них защитной металлической колонной с цилиндрическими кольцевыми полыми эластичными оболочками с впускными и выпускными клапанами, заполнение цилиндрических оболочек рабочим агентом,

колоннами труб, отличающийся . что, с целью снижения затрат на производство работ, в качестве рабочего агента используют жидкость, а образование зазора

ЛИМДрИ иЛ.г1Л U4til jjawu-irn «I w i i w -4-/ -

подачу цементного раствора в затрубное 5 между колоннами труб осуществляют рабо ...... ..-уч i-vm шгтаь пгъпэим orn n МР КПЛПНпространство через защитную металлическую колонну и образование зазора между

чим агентом путем подачи его в межколонное пространство под давлением.

колоннами труб, отличающийся . что, с целью снижения затрат на производство работ, в качестве рабочего агента используют жидкость, а образование зазора

-/ -

между колоннами труб осуществляют рабомежду колоннами труб осуществляют рабо...... ..-уч i-vm шгтаь пгъпэим orn n МР КПЛПНчим агентом путем подачи его в межколонное пространство под давлением.

Изобретение относится к бурению геологоразведочных, гидрогеологических, нефтегазовых и других скважин. Цель - снижение затрат на производство работ. В скважину спускают неметаллическую колонну труб с размещенной внутри них защитной металлической колонной с цилиндрическими кольцевыми полыми эластичными оболочками с впускными и выпускными клапанами. Цилиндрические оболочки заполняют рабочим агентом. Подают цементный раствор в затрубное пространство через защитную металлическую колонну. Затем между колоннами труб осуществляют образование зазора путем подачи рабочего агента в межколонное пространство под давлением. Цементная оболочка, ограниченная тонкой оболочкой,надежно изолирует пласты пород, вскрытые при бурении скважин. 3 ил.

Фиг.1

// /If f: ff J/ . // //f /// ff/

Фиг.2.