Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B43/10 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении дренажных или водозаборных скважин в сложных гидрогеологических условиях.

Известен буровой снаряд, включающий буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную колонну с обсад- ными трубами и установленную концентрично ей внутреннюю колонну, содержащую фильтрующую секцию, пакер и фиксирующие элементы.

Недостатком известного устройства является то, что в скважине практически невозможна замена или очистка фильтровых труб, так как наружная колонна труб снима

СП

ется, а в скважине остаются пластмассовые или тонкостенные малоустойчивые трубы, которые при проведении указанных работ могут быть разрушены. Все это снижает срок эксплуатации скважины, особенно в продуктивных пластах с мелкозернистыми и плывунными отложениями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, включающее буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную фильтровую колонну с фильтровыми и обсадными трубами и установленную концентрично ей внутреннюю колонну, содержащую напорные трубы,

ел

4Ьь

фильтрующую секцию, пакер и фиксирующие элементы.

Недостатком известного устройства является то, что при его эксплуатации скважина имеет относительно короткий срок эксплуатации в напорных продуктивных пластах с мелкозернистыми и плывунными отложениями. Это объясняется повышенными кольматационными процессами, оплыванием пород, уменьшением и перекрытием фильтрационных отверстий, а также невозможностью замены или очистки труб.

Целью изобретения является увеличение срока эксплуатации скважины в напорных продуктивных пластах с мелкозернистыми и плывунными отложениями путем замены и очистки фильтровых труб.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, включающее буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную фильтровую колонну с фильтровыми и обсадными трубами, внутреннюю фильтровую колонну, установленную концентрично наружной фильтровой колонне, напорные трубы, пакер, размещенный на внутренней фильтровой колонне с возможностью герметизации межтрубного пространства, и фиксирующие элементы, снабжено манжетой, установленной на внутренней фильтровой колонне выше па- кера и дополнительным переходником с обратным клапаном с выполненными на его верхнем торце режущими лопастями и циркуляционные каналы, при этом дополнительный переходник соединен соответственно резьбой с внутренней фильтровой колонной и переходником, а пакер выполнен в виде уплотнительных пружинных элементов, зафиксированных подвижной обоймой в исходном положении и принимающих рабочее положение при выводе напорных труб из внутренней фильтровой колонны.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство при вводе в пласт водоносных напорных отложений; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - пакер в сжатом положении (узел на фиг.1); на фиг.4 - пакер в рабочем (разжатом) положении (узел Ина фиг,4); на фиг.5 - устройство после отсоединения напорных труб в период эксплуатации скважины.

Устройство включает буровой наконечник 1, переходник 2 с обратным клапаном 3, наружную фильтровую колонну 4 с фильтровыми 5 и обсадными б трубами, внутреннюю 7 фильтровую колонну, установленную

концентрично наружной 4 фильтровой колонне, напорные трубы 8, пакер 9, размещенный на внутренней фильтровой колонне 7 с возможностью герметизации межтрубного пространства, и фиксирующие элементы 10. Устройство снабжено манжетой 11, установленной на внутренней фильтровой колонне 7 выше пакера 9, и дополнительным переходником 12 с обратным клапаном

0 13. При этом дополнительный переходник 12 имеет верхнюю часть 14 с режущими лопастями и циркуляционными каналами 15. Дополнительный переходник 12 соединен соответственно резьбой 16 с внутрен5 ней фильтровой колонной 7 и резьбой 17 с переходниками 2. Пакер 9 выполнен п виде пружин 18 кручения квадратного сечения с эластичными прокладками 19, зафиксированных подвижной обоймой 20 в исходном

0 положении и принимающих рабочее положение при выводе напорных труб 8 из внутренней фильтровой колонны 7 и срезании фиксирующих элементов 10, выполненных в виде штифтов.

5 Устройство работает следующим образом.

В собранную часть наружной фильтровой колонны 4 вводят посекционно и соби: рают вначале внутреннюю фильтровую

0 колонну 7 с пакером 9, а затем напорные трубы 8. При этом нижняя часть напорных труб 8 соединена с буровой установкой (на фиг. не показана) и может подаваться с помощью вспомогательных труб с вращением

5 и промывкой, что позволяет произвести очистку фильтрующих поверхностей внутренней 7 и наружной 4 фильтровых колонн после соединения с дополнительным переходником 12, имеющим циркуляционные ка0 налы 15.

Вращение внутренней колонны 7 передается с помощью напорных труб 8 через квадратное гнездо 21 (см. фиг.2), а промывочная жидкость подается через напорные

5 трубы 8, внутренние полости переходников и циркуляционные каналы 15.

После вскрытия водоносных напорных отложений 22 и фиксации внутренней фильтровой колонны 7 пакер 9 из сжатого поло0 жения (см. фиг.З) выводят в рабочее (разжатое) положение (см, фиг.4). При этом боковые циркуляционные каналы 15 предварительно перекрыты, например, пробками (на фиг. не показаны), а пакер 9 защищен

5 манжетой 11.

Для вывода пакера 9 в рабочее (разжатое) положение Напорным трубам 8 передается с помощью буровой установки поступательно-вращательное движение с вибрацией, под действием осевой нагрузки

срезаются фиксирующие элементы 10 (штифты), а верхняя часть напорных труб 8 выходит из квадратного гнезда 21. При выходе напорных труб 8 снимается подвижная обойма 20. Пружины кручения 18 пакера 9 5 освобождаются от сжатого состояния и раскручиваются, а цилиндрообразный клин 23 под действием нажимной пружины 24 входит во внутреннюю часть пружин кручения 18. При этом эластичная прокладка 19 из 10 согнутого состояния выправляется и прижимается к внутренней полости наружной фильтровой колонны 4 (см. фиг.4 и 5).

Таким образом достигается изоляция кольцевого пространства от возможного 15 проникновения мелкозернистых и плывунных отложений при работе скважины.

Внутренняя фильтровая колонна 7 находится под защитой верхней части дополнительного переходника 12, может быть 20 оснащена мелкосетчатыми проволочными или синтетическими фильтрующими секциями и меняться по мере необходимости.

Извлечение отработанной внутренней фильтровой колонны 7 осуществляется еле- 25 дующим образом. В наружную фильтровую колонну А посекционно монтируют вспомогательную инструментальную колонну труб с виброзахватной головкой, а после ее контакта с нижней частью, каркасом 25 пакера 30 9, по резьбе 26 дают ей вращение, например, буровым станком УДБ-3 и, например, с помощью цилиндрических пальцев, входящих в каркас 25 пакера, выталкивают цилиндрообразный клин 23 из зоны зацепления 35 (блокировки) пакера 9 и его пружин кручения 18. В результате образуется зазор, дающий возможность пружине 18 перемещаться в радиальном и осевом направлениях внутри наружной фильтровой 40 колонны 4. Затем, путем дальнейшего вращения инструментальной колонны буровым станком, производят отсоединение по резьбе 17 от переходника 2 и извлекают посекционно. В случае прихвата из-за отложения 45

мелких фракций частиц породы в кольцевом пространстве включают в работу гидровибратор, подавая к нему по инструментальной колонне промывочную жидкость.

Установку очищенной или новой внутренней фильтровой колонны 7 производят, как указано выше.

Таким образом, путем очистки или замены внутренней фильтровой колонны 7 предложенное устройство позволит увеличить срок эксплуатации скважины в продуктивных пластах с мелкозернистыми и плывунными отложениями.

Формула изобретения Устройство для сооружения восстающей дренажной скважины, включающее буровой наконечник, переходник с обратным клапаном, наружную фильтровую колонну с фильтровыми и обсадными трубами, внутреннюю фильтровую колонну, установленную концентрично наружной фильтровой колонне, напорные трубы, пакер. размещенный па внутренней фильтровой колонне с возможностью герметизации межтрубного пространства, обличающееся тем, чтоГс целью увеличения срока эксплуатации в напорных продуктивных пластах с мелкозернистыми и плывунными отложениями путем замены и очистки фильтровых труб, оно снабжено манжетой, установленной на внутренней фильтровой колонне выше пакера и дополнительным переходником с обратным клапаном с выполненными на его верхнем торце режущими лопастями и циркуляционными каналами, при этом дополнительный переходник соединен соответственно резьбой с внутренней фильтровой колонной и переходником, а пакер выполнен в виде уплотнительных пружинных элементов, зафиксированных подвижной обоймой в исходном положении и принимающих рабочее положение при выводе напорных труб из внутренней фильтровой колонны.

/

Изобретение относится к горной промышленности и используется для осушения пород через скважины. Цель - увеличение срока эксплуатации скважины в Напорных продуктивных пластах с мелкозернистыми плывунными отложениями путем замены и очистки фильтровых труб. Устройство включает буровой наконечник, переходник с обратным клапаном. Ниже них установлены наружная и внутренняя фильтровые колонны. Внутри фильтровых труб размещены напорные трубы. На внутренней фильтровой колонне размещен пакер с возможностью герметизации межтрубного пространства. Выше пакера на внутренней фильтровой трубе установлена матрица и дополнительный переходник с выполненными на его верхнем торце режущими лопастями и циркуляционными каналами. Дополнительный переходник соединен с внутренней фильтровой трубой и основным переходником. Пакер выполнен в виде уплотнительных пружинных элементов, зафиксированных подвижной обоймой в исходном положении и принимающих рабочее положение при выводе напорных труб из внутренней фильтровой колонны. 5 ил. (Л

frfrS9&Al

9иг.2.