Способ крепления ствола скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении стволов эксплуатационных скважин.

Известны способы крепления стволов скважин цементным раствором. Однако при значительных условиях, вызванных сдвигом горных пород происходит растрескивание цементного камня и локализация усилий на границе цементного камня и обсадной трубы. В результате происходит разгрушение обсадных труб.

Известен способ крепления стволов скважин эластичным полимерным материалом 11.

. Несмотря на то, что полимерные материалы более пластичны, чем.цементный камень, при сдвиге горных пород также происходит их растрес- ; кивание и в конечном счете разрушение скважины.

Наиболее близким к предлагаемому является способ крепления ствола скважины путем заполнения межтрубного и затрубного пространства песком 2 .

НедЬстатком данного способа является то, что он не решает проблемы предотвращения разрушения скважины в условиях сдвига горных пород.

Цель изобретения - предотвращение разрушения при- сдвиге горных пород.

Указанная-цель достигается тем, что в способе крепления ствола скважины, включающем заполнение межтрубного пространства сыпучим материалом, в качестве сыпучих материалов используют смесь песка или гравия и резиновой кроижи.

Объем резиновой крошки выбирают равным изменению объема песка или гравия при его уплотнении.

При этсал смесь песка или гравия с резиновой крошкой образуют из частиц одинакового гранулометрического состава.

На чертеже представлена схема

20 скважины.

В скважине 1, находящейся в породах 2-4 между рабочей колонной 5 с фильтром 6, обсадной колонной труб 7 и стенками скважины 8 установлена 25 демпфирующая подушка 9. Демпфирующая подушка 9 выполнена из смеси песка (или гравия) и резиновой крошки аналогичного грансостава. количество резиновой «рошки подбирается из ус30ловия компенсации изменения объема

песчаной загрузки при воздействии со стороны горнах пород. Количество резиновой крошки подбирается по формуле

VP V(n - ,

где VP - оС5ъем резиновой крошки V - объем песчаной загрузки в

естественном состоянии; п - .пористость песка в естественном состоянии; п - пористость песка в максимально сжатом состоянии.

Реализация данного способа осуществляется следующим образом.

При сдвиге пород 2-4 под влиянием ес;гественных или искусственных причин на рабочую колонну 5 воздействует сумма различных усилий через колонну обсадных труб 7, стенки скв жины 8 и демпфирующую подушку 9. Эти усилия по направлению могут быт как тангенциальными, так и нормальными (на чертеже показаны стрелками При этом усилия сосредоточены на небол шом участке. Воздействуя на песчано-резиновую подушку 9 они сжимают ее. Это сжатие происходит за счет упругой деформации резиново крошки и уплотнения песка.

При этом исключаются местные напряжения на рабочую колонну 5,. обсадные трубы 7 и стенки скважины 8, что в свою очередь предохраняет рабочую колонну 5, обсадные трубы 7 и стенки скважины 8 от разрушения, поле прекращения сдвигг пород 2-4 и повышенных усилий со стороны

этих порол на скважину 1, изменения объема в лрмпфере 9 компенсируются за счет внутренней энергии резиновой крошки.

Применение предлагаемого изобретения позволит избежать разрушения эксплуатационных скважин при сдвигах горных пород.

Формула изобретения

1.Способ крепления ствола скважины, состоящий из обсадных труб и рабочей колонны, включающий заполнение межтрубного пространства сыпучими материалами, отличающийся тем, что, с целью предотвращения разрушения скважины при сдвиге горных пород, в качестве сы0 пучйх материалов используют смесь

песка или гравия и резиновой крошки.

2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что объем резиновой крошки выбирают равным изменению

25 обьема песка или гравия при его уплотнении.

3.Способ по п. 1, отличающий с я тем. что смесь песка или гравия с резиновой крошкой образуют из частиц одинакового гранулометрического состава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 486129, кл. Е 21 В 33/138, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 122112, кл. Е 21 В 33/134, 1959.

.о., -о. .

.О ;.р.о.-..

о , , , о.о..о

o:-v,

г.о о .

7

-.--.о

°л-:--о;

в- .о: .

: о

У-о-.:

Ч/

о.:/.

„:--:;°:

.о .:.. ;. ... f-o-i.o/