Компоновка для крепления скважин Советский патент 1993 года по МПК E21D1/06 

ел

с

Использование: в креплении скважин большого диаметра обсадными трубами. Сущность изобретения: обсадная колонна выполнена с ребрами жесткости в виде винтовой поверхности, а на платформе, состоящей из двух секций, установлен грузоподъемный механизм, выполненный в виде плиты, В плите и платформе выполнены отверстия для пропуска обсадной колонны, причем внутренние поверхности отверстий выполнены винтовыми с возможностью взаимодействия с винтовой поверхностью обсадной колонны. Плита зафиксирована на платформе от поворота с помощью шпонки и фиксатора. 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для крепления скважин большого диаметра электросварными обсадными трубами.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы.

Указанная цель достигается за счет того, что в известной компоновке для крепления скважин, включающей обсадную колонну с наружными ребрами жесткости, платформу с отверстием для пропуска обсадной колонны и грузоподъемный механизм для опускания обсадной колонны, ребра жесткости выполнены в виде винтовой поверхности, а платформа - составной с возможностью перемещения ее секций в горизонтальной плоскости. Грузоподъёмный механизм выполнен в виде плиты с отверстием, размещенной на платформе с

возможностью фиксирования от поворота, а внутренние поверхности отверстий плиты и платформы выполнены винтовыми с возможностью взаимодействия с винтовой поверхностью обсадной колонны.

Предлагаемая компоновка для крепления скважин по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: повышается жесткость обсадной колонны за счет того, что ребра жёсткости выполнены в виде винтовой поверхности, упрощается конструкция компоновки за счет применения механического привода спуска обсадной колонны, тогда как у прототипа - гидравлический привод, уменьшаются габариты и упрощается устройство компоновки для крепления скважин за счет отсутствия гидравлического привода гидроцилиндров, а также повышается надежность работа по

00

о ы ел о о

спуску обсадной колонны, связанная с тем, что вместо ненадежного гидравлического привода применяется механический привод спуска колонны. Кроме того, большая жесткость обсадной колонны уменьшает вероятность ее смятия.

Предлагаемая компоновка для крепления скважин отличается от известных тем, что на обсадной колонне ребра жесткости выполнены в виде винтовой поверхности, а платформа с отверстием для пропуска обсадной колонны - составной с возможностью перемещения «ее секций в горизонтальной плоскости, причем грузоподъемный механизм выполнен в виде плиты с отверстием, размещенной на платформе с возможностью фиксирования от поворота, а внутренние поверхности отверстий платформы и плиты выполнены винтовыми с возможностью взаимодействия с винтовой поверхностью обсадной колонны.

На фиг. 1 показана компоновка для крепления скважин, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Компоновка для крепления скважин состоит из обсадной колонны 1, на всей длине которой приварены ребра жесткости 2, выполненные в виде винтовой поверхности, и составной платформы, состоящей из двух секций 3 и 4, на которой установлен грузоподъемный механизм; выполненный в виде плиты 5, В центре плиты 5 имеется сквозное отверстие, в котором выполнена внутренняя . винтовая поверхность б, соответствующая поверхности, которую образуют ребра жесткости 2 на обсадной колонне 1. Через определенные про межутки в ребрах жесткости 2 имеются отверстия. Кроме того в плите 5 имеется шпоночный паз. Секции 3 и 4 со- ставной платформы установлены на колесах 7 с возможностью перемещаться в горизонтальной плоскости. В платформе выполнено отверстие 8 для пропуска обсадной колонны 1, причем ее внутренняя поверхность выполнена винтовой с возможностью взаимодействия с винтовой поверхностью 2 на обсадной колонне 1. Отверстие 8 расположено по. центру соединения секций 3 и 4 составной платформы таким образом, что половина внутренней винтовой поверхности принадлежит секции 3, а вторая половина - секции 4. В секции 4 платформы выполнена местная проточка для размещения шпонки 9 и фиксатора 10, которые фиксируют плиту 5 ot поворота при спуске обсадной колонны 1. Фиксатор 10 выполнен в виде болта и резьбового отверстия в плат- Форме.

Спуск обсадной колонны с помощью предлагаемой компоновки осуществляют следующим образом, Обсадные трубы 1, армированные ребрами жесткости 2, сваривают по торцам в плети из нескольких труб. На устье скважины накатывают на колесах 7 секции 3 и 4 составной платформы. На платформу устанавливают плиту 5, ориентируя ее таким образом, чтобы паз в плите 5 совпал с проточкой на секции 4 платформы. При таком положении шпонку 9 закладывают в углубление платформы и вводят внутрь плиты 5, фиксируя плиту от проворота. Шпонку 9 стопорят с помощью фиксатора 10.

5 С помощью талевой системы буровой установки плеть обсадной колонны 1 подвешивается над устьем скважины. Башмак обсадной колонны ориентируют таким образом, чтобы ребра жесткости 2 совпали

0 с заходнрй ниткой винтовой поверхности 6 плиты 5. К ребру жесткости 2 на обсадной колонне присоединяют с помощью монтажного пальца штроп, делают им несколько оборотов вокруг обсадной колонны 1 и дру5 гой конец закрепляют на барабане вспомогательной лебедки (на фиг. не показана). Лебедкой тянут штроп и одновременно по мере ввинчивания обсадной колонны 1 опускают талевую систему буровой установки.

0 После того, как штроп намотается на барабан вспомогательной лебедки и обсадная колонна 1 несколько опустится в скважину, монтажный палец 11 освобождают и вводят его вместе со штропом в вышележащее от5 верстие на ребре жесткости 2. Штроп несколько раз обвивают вокруг обсадной колонны 1 и его конец закрепляют на вспомогательной лебедке. Весь цикл операций в указанной последовательности повторяют

0 до тех пор, пока верх осадной колонны 1 не примет удобного для сварки положения. В буровую затаскивают очередную плеть, по торцам сваривают ее с уже спущенной в скважину обсадной колонной 1. Спуск оче5 редной плети труб производится аналогично предыдущей.

Угол наклона винтовой поверхности на обсадной колонне 1 и плите 5 выбран мень- . шеугла трения стальных поверхностей, т.е..

0 такое соединение - самотормозящее, при котором обсадная колонна вворачивается в плиту 5 только при приложении крутящего момента от лебедки.

При спуске обсадной колонны 1 с по5 мощью данной компоновки для крепления скважин винтовая поверхность 6 плиты 5 постоянно находится в зацеплении с винтовой поверхностью осадной колонны 1 и прежде всего выходит из строя. Для замены плиты 5 платформа выполнена составной.

состоящей из двух секций 3 и 4, с возможностью перемещения секций в горизонтальной плоскости.

При спуске обсадной колонны 1 секции 3 и 4 платформы несколько раздвинуты и винтовая поверхность 8 не нагружена, то есть платформа является только опорой для удержания плиты с подвешенной на ней обсадной колонной 1. При выходе из строя винтовой поверхности 6 в плите 5 ее заме- няют на новую. При этом вначале необходимо разгрузить плиту 5 от нагрузки, создаваемой весом колонны 1. Для этого секции 3 и 4 платформы соединяют между собой и колонна 1 оказывается зажатой между секциями 3 и 4. В таком положении освобождают фиксатор 10, извлекают шпонку 9 и плиту 5 выворачивают по обсадной колонне 1 вверх. Новую плиту 5 наворачивают сверху на обсадную колонну до тех пор, пока она не ляжет на платформу. Плиту 5 фиксируют от поворота при помощи шпонки 9 и фиксатора 10, затем несколько раздвигают секции 3 и 4 составной платформы. Дальнейший спуск обсадной колонны ве- дется по описанной выше технологии.

Если ось пробуренной скважины отклонилась от вертикали, то обсадная колонна своей винтовой поверхностью взаимодей.

ствует с лежачей стенкой скважины, ввинчиваясь в нее при спуске колонны, чем предотвращается ее зависание и заклинивание, возможное при спуске колонны известным способом. Это определяет дополнительную надежность предложенной компоновки.

Формула изобретения Компоновка для крепления скважин, включающая обсадную колонну с наружными ребрами жесткости, платформу с отверстием для пропуска обсадной колонны и грузоподъемный механизм, отличающа- я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, ребра жесткости выполнены в виде винтовой поверхности, а платформа выполнена составной, секции которой установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, при этом грузоподъемный механизм выполнен в виде плиты с отверстием, установленной с возможностью фиксирования на платформе, отверстие плиты расположено соосно с отверстием платформы и выполнены отверстия плиты и платформы винтовыми, через которые пропущена обсадная колонна с возможностью взаимодействия винтовой поверхности с внутренними винтовыми поверхностями плиты и платформы.