RU2008126312A

RU2008126312A - Способ и устройство для цементирования скважины или трубопровода

Info

Publication number: RU2008126312A
Application number: RU2008126312/03A
Authority: RU
Inventors: Жан-Луи САЛЬТЕЛЬ (FR); Жан-Луи Сальтель
Original assignee: Сальтель Индюстри (Fr); Сальтель Индюстри
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2010-01-10
Also published as: US20090151929A1; RU2412332C2; US8091640B2; FR2893973A1; FR2893973B1; WO2007063016A1

Abstract

1. Устройство для цементирования скважины или трубопровода, например, обсадной трубы (С), содержащей участок (Z), предназначенный для обработки, в частности для ремонта и/или закупоривания, содержащее систему, предназначенную для введения внутрь скважины или трубопровода и для позиционирования напротив цементируемого участка (Z), при этом система состоит из трубчатой оправки (1) и трубчатой накачиваемой мембраны (2), которая охватывает указанную оправку, причем стенка мембраны выполнена из гибкого и эластичного материала, растягивающегося в радиальном направлении под действием внутреннего давления, при этом предусмотрены средства для нагнетания внутрь указанной мембраны текучей среды (L1) под давлением для ее накачивания, при этом концевые зоны указанной мембраны выполнены с возможностью значительно расширяться в радиальном направлении таким образом, чтобы образовать кольцевые валики, плотно прижимающиеся к стенке скважины или трубопровода по обе стороны от цементируемого участка (Z), причем ее зона, называемая средней зоной, находящаяся между концевыми зонами, также расширяется в радиальном направлении, но с меньшей амплитудой, таким образом, чтобы между этой средней зоной и цементируемым участком стенки оставалось кольцевое пространство (Σ), при этом устройство дополнительно содержит средства для нагнетания внутрь этого кольцевого пространства жидкого, но затвердевающего цемента (L2), пока мембрана остается накачанной, и средства для уменьшения давления в указанной мембране после схватывания цемента, отличающееся тем, что указанную трубчатую мембрану (2) неподвижно соединяют с указанной оправкой (1) коль�

Claims

1. Устройство для цементирования скважины или трубопровода, например, обсадной трубы (С), содержащей участок (Z), предназначенный для обработки, в частности для ремонта и/или закупоривания, содержащее систему, предназначенную для введения внутрь скважины или трубопровода и для позиционирования напротив цементируемого участка (Z), при этом система состоит из трубчатой оправки (1) и трубчатой накачиваемой мембраны (2), которая охватывает указанную оправку, причем стенка мембраны выполнена из гибкого и эластичного материала, растягивающегося в радиальном направлении под действием внутреннего давления, при этом предусмотрены средства для нагнетания внутрь указанной мембраны текучей среды (L1) под давлением для ее накачивания, при этом концевые зоны указанной мембраны выполнены с возможностью значительно расширяться в радиальном направлении таким образом, чтобы образовать кольцевые валики, плотно прижимающиеся к стенке скважины или трубопровода по обе стороны от цементируемого участка (Z), причем ее зона, называемая средней зоной, находящаяся между концевыми зонами, также расширяется в радиальном направлении, но с меньшей амплитудой, таким образом, чтобы между этой средней зоной и цементируемым участком стенки оставалось кольцевое пространство (Σ), при этом устройство дополнительно содержит средства для нагнетания внутрь этого кольцевого пространства жидкого, но затвердевающего цемента (L2), пока мембрана остается накачанной, и средства для уменьшения давления в указанной мембране после схватывания цемента, отличающееся тем, что указанную трубчатую мембрану (2) неподвижно соединяют с указанной оправкой (1) кольцевой частью, называемой крепежной частью, которая не растягивается в радиальном направлении и находится внутри указанной средней зоны, тогда как ее концевые зоны прикреплены к подвижным кольцам (4а, 4b), герметично направляемым при поступательном движении по оправке (1) и выполненным с возможностью скольжения по этой оправке в результате накачивания или спускания указанной мембраны (2).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средняя зона указанной мембраны (2) оборудована средствами, выполненными с возможностью ограничения ее радиального растягивания до заранее определенного максимального диаметра.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанная мембрана усилена арматурой (3), содержащей, по меньшей мере, один слой кордов, нитей или волокон, намотанный в виде спирали по отношению к ее продольной центральной оси (Х-Х').

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанная мембрана (2) усилена арматурой (3), содержащей, по меньшей мере, один слой кордов, нитей или волокон, намотанный в виде спирали по отношению к ее продольной центральной оси (Х-Х'), при этом в указанной средней зоне первоначальный угол (β₀), который образуют указанные корды, нити или волокна тангенциально по отношению к продольной центральной оси (X-X') мембраны, является таким, чтобы после накачивания диаметр мембраны имел заранее определенное заданное значение, когда этот угол достигает значения порядка 54°.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что переход между крепежной частью мембраны и участками средней зоны ограниченного радиального растяжения происходит через участки, называемые «участками, смежными с крепежной частью», выполненные с возможностью деформироваться под действием накачивания таким образом, чтобы располагаться в плоскостях, по существу перпендикулярных к продольной центральной оси (Х-Х') мембраны.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что переход между крепежной частью мембраны и участками средней зоны ограниченного радиального растяжения происходит через участки, называемые «участками, смежными с крепежной частью», выполненные с возможностью деформироваться под действием накачивания таким образом, чтобы располагаться в плоскостях, по существу перпендикулярных к продольной центральной оси (Х-Х') мембраны, при этом первоначальные углы наклона (перед накачиванием мембраны) кордов, нитей или волокон по отношению к продольной центральной оси мембраны имеют следующие приблизительные значения:

примерно 18°-25° в концевых зонах мембраны;

примерно 35°-45° в ее средней зоне, кроме участков, смежных с крепежной частью;

0° в участках, смежных с крепежной частью.

7. Устройство по п.4 или 6, отличающееся тем, что указанная мембрана усилена арматурой, содержащей несколько слоев нитей или волокон, намотанных спиралевидно по отношению к ее продольной центральной оси, при этом направления наматывания двух находящихся друг над другом слоев меняются на противоположные.

8. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что участки, смежные с крепежной частью, содержат канавки, при этом каждый из этих участков содержит, по меньшей мере, одну канавку (6а, 6b), выполненную в осевом продолжении аналогичной канавки (6b, 6а), выполненной в другом участке, чтобы после накачивания мембраны они образовали канал (6) для нагнетания цемента (L2), при этом указанное нагнетание осуществляют через, по меньшей мере, отверстия (10, 60) питания, проходящие через трубчатую оправку и крепежную часть, через клапан (W).

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стенке оправки выполнены впускные отверстия (11а, 11b) для текучей среды (L1) накачивания, которые выходят внутрь мембраны (2) между указанными подвижными кольцами (4а, 4b) и указанной крепежной частью.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снаружи стенки мембраны на уровне ее концевых зон выполнены канавки для удаления текучей среды, находящейся в скважине или в трубопроводе во время накачивания.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная мембрана покрыта тонкостенным чехлом (5) из гибкого и эластичного материала, который прижимается к цементируемому участку стенки, когда цемент (L2) нагнетают в кольцевое пространство, остающееся между средней зоной мембраны и цементируемым участком стенки.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что указанный чехол (5) выполнен с возможностью накачивания с увеличением объема в направлении его толщины, когда он находится в контакте с жидкостью, присутствующей в скважине или трубопроводе, чтобы обеспечивать хорошую герметичность по отношению к герметизируемой зоне скважины.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средства, предназначенные для того, чтобы один из двух концевых кольцевых валиков прижимался к стенке скважины или трубопровода раньше другого концевого валика.