Конструкция скважин в условиях вечной мерзлоты Советский патент 1974 года по МПК E21B43/00 E21B33/14 

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сооружению нефтяных и газовых скважин в условиях вечной мерзлоты.

Известные конструкции скважин, включающие дополнительную колонну, спущенную в скважину концентрично между кондуктором и эксплуатационной обсадной колонной, оборудованной спиральными направляющими фонарями, обеспечивают вращательно-поступательное движение хладоносителя в кольцевом пространстве.

Предлагаемая конструкция дает возможность осуществить контроль за состоянием вечной мерзлоты и регулированием термодинамическими процессами.

Это достигается тем, что дополнительная колонна размещена в кольцевом пространстве между стенкой скважины и кондуктором.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой конструкции; на фиг. 2 - узел соединения дополнительной колонны с кондуктором; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Конструкция содержит колонную головку 1, насос 2 для перекачки хладагента, емкость 3, дополнительную колонну 4, хладагент 5, спиральные фонари 6, кондуктор 7, узел соединения дополнительной колонны с кондуктором 8, бащмак кондуктора 9, эксплуатационную колонну 10 и лифтовую колонну 11.

Устройство работает следующим образом. Обвязка устья скважины осуществляется серийными колонными головками 1, с отводами для циркуляции хладагента. Охлаждается и циркулируется хладагент с помощью соответствующего холодильного и перекачивающего оборудования 2.

Хладагент, поступающий через устье, попадает в специальную емкость 3, после чего он охлаждается и закачивается в дополнительную колонну 4. Охлажденный хладагент 5 из дополнительной колонны поступает в кольцевое пространство между кондуктором 7 и эксплуатационной колонной 10. На эксплуатационную колонну 10 одеты спиральные фонари 6, которые позволяют сохранить вращательно-поступательное движение

хладагента от узла соединения дополнительной колонны с кондуктором 8 с тангенциальным вводом.

Кондуктор 7 спускается для перекрытия интервала многолетнемерзлых пород. Башмак кондуктора 9 устанавливается в плотных породах на 100 м ниже границы вечной мерзлоты. Цемент за эксплуатационной колонной поднимается в башмак кондуктора, а дополнительная колонна 4 спускается параллельно

с кондуктором 7 в подошву вечной мерзлоты.

Дополнительная колонна цементируется одновременно с кондуктором до устья.

При эксплуатации скважины через лифтовые колонны 11 терморегулирование осуществляется постоянной прокачкой хладагента через дополнительную колонну и кольцевое пространство между технической и эксплуатационной колоннами.

Термодинамический процесс, возникающий в результате прокачки хладагента с заданным температурным и скоростным режимами по заколонному пространству в интервале залегания вечной мерзлоты, выполняет роль теплоизоляционного экрана, препятствующего растеплению многолетнемерзлых пород. Наличие дополнительной колонны малого диаметра позволяет вести контроль термодинамических процессов, как эпизодически - путем спуска в нее геофизических приборов, так и постоянно - путем размещения в ней датчиков и сигнальных механизмов, связанных одножильным кабелем с регистрирующими устройствами и исполнительными механизмами включения подачи хладагента.

Предмет изобретения

Конструкция скважин в условиях вечной мерзлоты, содержащая эксплуатационную колонну с выполненными на ней спиральными

направляющими фонарями, кондуктор, дополнительную колонну, связанную с наземным оборудованием, включающим устройство подачи хладагента, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности осуществления контроля и регулирования за термодинамическими процессами, происходящими в многолетнемерзлых породах, дополнительная колонна размещена в кольцевом пространстве между стенкой скважины и кондуктором.

vlC Подошба дечной l мерзлоты

.

г ; . I

- bsrr.;.,

- --«sJ.i

Фиг Ц