Обсадная труба Советский патент 1982 года по МПК E21B17/00 

(54) ОБСАДНАЯ ТРУБА

1

Изобретение относится к креплению нефтяных и газовых скважин в нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для крепления скважин в интервалах, ослож ненных солями, пластичными глинами, в многолетнемерзлых породах, где при восстановлении естественной отрицательной температуры развивается аномально высокое давление при замерзании оставленной жидкости, которое превышает несущую способность, в результате чего происходит их смятие.

Известна колонна, составленная из обсадных труб, которую после проходки ствола спускают в скважину и цементируют 1.

Однако в сложных геологических или мерзлотных условиях, в опасных участках обсадная колонна часто оказывается незацементированной или закрепленной цементным камнем низкой прочности, кроме того ухудшение свойств цементов из-за «старения, потери цементного раствора в поглощающих горизонтах и т. д. приводит к некачественному креплению скважины, в результате чего крепь оказывается ослабленной к сминающим нагрузкам.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является обсадная труба, включающая две концентрично расположенные овальные трубы, большие оси овалов которых расположены во взаимноперпендикулярных плоскостях 2.

Основным недостатком известной обсадной трубы является то, что овальность труб крепи сохраняется. Известно, что от внешнего давления наружной овальной трубы, внутренняя труба крепи сминается практически при том же давлении за счет неравномерного нагружения ее смятой наружной трубой. Сохранение овальности труб приводит к снижению несущей способности крепи.

Цель изобретения - повышение несущей способности крепи обсадных труб путем уменьшения овальности труб.

Указанная цель достигается тем, что обсадная труба снабжена распорными винтами, установленными диаметрально противоположно по малой оси внешней трубы по всей ее длине с возможностью взаимодействия с внутренней трубой.

На фиг. 1 показана обсадная труба для предотвращения смятия от промерзания замерзающей жидкости в интервале мерзлых пород; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Обсадная труба состоит из внутренней овальной трубы 1, с распорными полосами 2, расположенными по большой ее оси, муфтового переводника 3, навернутого на трубу 1, наружной овальной трубы-кожуха 4. Большие оси овалов труб ориентированы во взаимно перпендикулярных плоскостях. Внутренняя и наружная трубы с помощью сварки и переводников 3 и 5 соединены между собой, образуя герметичное кольцевое пространство, заполняемое через отверстия высокопрочным наполнителем 6, например цементным камнем. На малых осях овала внешней трубы 4 равномерно по всей длине расположены отверстия 7, в которые входят распорные винты 8, опирающиеся на внутреннюю трубу через распорные полосы 2. В диаметрально противоположной плоскости по длине расположены винтовые центраторы 9. Сборка обсадной трубы производятся следующим образом. Обмером наружных размеров, диаметров определяют местоположение большой и малой осей наружной трубы 4 и большой оси сечения внутренней трубы 1: На поверхности труб проводят мелом или краской образующие, соответствующие больщим и малым осям сечения труб. По большой оси по образующей внутренней трубы накладываются и закрепляются, например, прихваткой распорные полосы 2. На внутреннюю трубу 1 надевается до упора в муфте переводник 3. К внутренней трубе на уровне окончания переводника приваривается плотным щврм кольцо, наружный размер которого соответствует внутреннему диаметру переводника и трубы 4. Наружная труба 4 ориентирована, как показано на фиг. 2, сечение А-А, одевается на внутреннюю трубу до упора в край переводника. Стык трубы 4 и переводника 3 приходится на середину кольца. Затем вставляется переходник 5, после чего производится приварка его к трубам 1 и 4. Выполняется также сварной шов, соединяющий трубу 4 и переходник 3. Указанный сварной шов зачищается заподлицо с поверхностью трубы. По больщой и малой осям вдоль всей трубы сверлятся отверстия и нарезаются резьбы, С обеих сторон малой оси сечения вставляются винты 8. При вращении винтов 8 наружная труба увеличивает свой размер по малой осн и уменьшает по большой до их равенства, после чего внутренняя труба уменьшает размер по большой оси и увеличивает по малой также до их равенства. Таким образом, равномерным подтягиванием с обеих сторон устраняется овальность как наружной так и внутренней труб. Если трубы расположены неконцентрично одна относительно другой, тогда с помощью винтов-центраторов 9 осуществляется перемещение труб до положения их концентричности. Выступающие части винтов 8 и 9 срезаются, после чего места срезки обвариваются плотным швом. После того как обсадная труба собрана, сверлятся два отверстия в верхней части трубы 4, через которые производится закачка цементного раствора из высокопрочных марок. После твердения заливочные отверстия герметично заглушаются. Полученная обсадная труба готова для эксплуатации. Она устанавливается в интервале мерзлых пород и воспринимает внешнюю сминающую нагрузку как единое однорюдное тело, несущая способность которой превыщает прочность аналогичной трубы, выполненной непосредственно в скважине. Технико-экономическая эффективность заключается в снижении стоимости по проводке скважины в вечномерзлых породах за счет снижения затрат, связанных с ремонтом при смятии обсадных колонн. Формула изобретения Обсадная труба, включающая две концентрично расположенные овальные трубы, больщие оси овалов которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности путем уменьшения овальности труб, она снабжена распорными винтами, установленными диаметрально противоположно по малой оси внешней трубы по всей ее длине с возможностью взаимодействия с внутренней трубой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Еременко М. Е. Крепление нефтяных и газовых скважин. М., «Недра, 1965, с. 18 26. 2.Авторское свидетельство СССР № 653379, кл. Е 21 В 17/08, 1975 (прототип).