Устройство для ремонта обсадных колонн Советский патент 1982 года по МПК E21B29/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

1

Изобретение относится к ремонтно-изоляционным работам в скважинах, а именно к устройствам для ремонта обсадных колонн в буровой и эксплуатационных скважинах.

Известно устройство для ремонта обсадной колонны, содержащее корпус с электроприводом, якорь, металлический пластырь, распорную втулку, на которой установлены расширяющийся конус, цанговая втулка, и обойма 1.

Недостатком этого устройства является то, что цанговая головка освобождается от фиксирующей обоймы до вхождения в перфорированный патрубок. При последующем вхождении уже расщирившейся цанговой головки в гофрированный патрубок многократно увеличиваются сопротивления ее перемещению и осевые нагрузки на устройство в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для ремонта обсадных колонн, содержащее спускаемый на кабеле корпус, на котором закреплен металлический пластырь, и взрывчатое вещество 2.

Недостатком известного устройства является малая надежность закрепления металлического пластыря из-за неравномерного распределения давления газов взрывчатого вещества и наличие порщневого эффекта при спуске в скважину, заполненной жидкостью.

Цель изобретения - повыщение надежности закрепления металлического пластыря.

Эта цель достигается тем, что взрывчатое вещество размещено между корпусом и металлическим пластырем.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1.

Устройство для ремонта обсадных колонн содержит массивный корпус 1. На корпусе 1 с зазором 2 размещен пластырь, удерживаемый торцовыми держателями 3. Пластырь выполнен в виде отрезка продольно-гофрированной трубы 4 с адгезионно-герметизирующим покрытием 5, нанесенным с обеих сторон трубы 4. В зазоре 2 устройства размещен привод в виде заряда 6 взрывчатого материала. Корпус 1 спускаемый на кабель 7, выполнен с каналами 8 для пропуска промывочной жидкости.

Работа предлагаемого устройства основан-а на установке пластыря в месте повреждения обсадной колонны за счет полного и необратимого расширения гофрированной трубы в момент взрыва.

При проведении ремонтно-изоляционных работ устройство на карртажном кабеле 7 опускают в нужный интервал ствола скважины. При достижении необходимой глубины и остановки устройства против места повреждения в обсадной колонне по команде с поверхности земли производят взрыв заряда 6 взрывчатого материала. В момент взрыва за счет его энергии продольно-гофрированная труба 4 распрямляется и впрессовывается в стенки ремонтируемой обсадной колонны.. При этом адгезионно-герметизируг ющее покрытие 5 пластыря обеспечивает лучшую герметизацию места повреждения обсадной колонны и предохраняет место повреждения и пластырь от физико-химической коррозии в процессе их дальнейшей службы в агрессивных условиях скважины. Таким образом восстанавливается целостность и герметичность обсадной колонны в месте ее повреждения.

После завершения работ по установке пластыря корпус 1 устройства на каротажном кабеле 7 извлекают из скважины и в случае необходимости подготавливают его для установки следующего пластыря.

Исследования показали, что размещение заряда 6 взрывчатого материала по периметру зазора 2 между массивным корпусом 1 и пластырем обеспечивает необходимую направленность взрыва в радиальном направлении и надежное сцепление пластыря с ремонтируемой колонной. Для обеспечения большей направленности энергии взрыва в радиальном направлении на внешней поверхности корпуса 1 могут быть выполнены пазы для размещения в них зарядов. Тип и величину заряда 6 взрывчатого материала устанавливают опытным путем.

В качестве заряда наиболее целесообразно использовать, например, гидроизолированный детонирующий шнур, отрезки которого размещают равномерно по периметру зазора 2 на всю длину пластыря. При этом число шнуров, устанавливаемых в зазоре 2, выбирают в зависимости от соотношений внутреннего диаметра ремонтируемой обсадной колонны среднего диаметра ремонтируемой обсадной колонны, среднего диаметра используемого пластыря и его толщины в исходном состоянии.

В качестве адгезионно-герметизирующего покрытия могут использоваться, например, натуральные или синтетические невулканизированные каучуки. В таком состоянии указанные каучуки обладает хорощими пластоэластичными свойствами и легко наносятся на соответствующие поверхности продольно-гофрированной трубы.

Под действием давления, возникающего в процессе взрыва, эти каучуки заполняют все дефекты в обсадной колонне и зазоры между колонной и пластырем, а за счет тепловой энергии взрыва в присутствии в невулканизированном каучуке ускорителей и активаторов вулканизации, пластоэластические каучуки переходят в твердое состояние.

Указанный переход каучуков в твердое состояние обеспечивает покрытию пластыря высокую устойчивость к действию агрессивной среды скважины и прочность на истирание. В результате обеспечивается прочное сцепление пластыря с обсадной колонной и ее герметизация. Кроме того, сам пластырь оказывается надежно защищенным от действия агрессивной среды и механических воздействий, возникающих, например, при прохождении через место установки пластыря разJ личного технологического оборудования.

Использование предлагаемого устройства для ремонта обсадных колонн позволяет повысить надежность закрепления металлических пластырей из-за повышения коэффициента полезного действия энергии взрывчатого вещества и снижения затрат на спускоподъемные операции благодаря снижению эффекта поршневания.

Формула изобретения

Устройство для ремонта обсадных колонн, содержащее спускаемый на кабеле корпус, на котором закреплен металлический пластырь, и взрывчатое вещество, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности закрепления металлического пластыря, взрывчатое вещество размещено между корпусом и металлическим пластырем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

хозяйство, 1977, № 1, с. 52-54 (прототип).