RU78514U1 - Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины - Google Patents

Abstract

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для развальцовывания труб при их установке в скважине.

Устройство для перекрытия зоны осложнения бурения в скважине, включающее перекрыватель, состоящий из секций профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, развальцеватель с вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения с буровыми трубами вверху и перекрывателем внизу, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном. Секции профильных труб выполнены сборными, состоящими из профильных труб с концевым цилиндрическим участком, соединенными профильными торцами сваркой. Резьбы на цилиндрических участках секций профильных труб выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом. Наружная коническая резьба размещена на нижнем конце секций профильных труб, а внутренняя - сверху. Развальцеватель снизу оснащен вальцующей головкой с режущими элементами, выполненными с возможностью отворота башмака.

Предлагаемое устройство является простой, надежной и дешевой конструкцией за счет упрощения изготовления перекрывателя из профильных труб с одним цилиндрическим участком, наличия самоуплотняющейся, принудительно герметизируемой конусной резьбы, а также и более простого и дешевого способа его установки за счет уменьшения количества затрат на вальцевание перекрывателя в скважине и отворота башмака за одну спускоподъемную операцию при развальцовке.

Description

Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для локальной изоляции зоны осложнения ствола скважины при бурении.

Известно «Устройство для перекрытия зон осложнения в скважине» (патент RU №2270323, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №5 от 20.02.2006 г.), включающее перекрыватель из профильных и цилиндрических труб, на нижнем конце которого закреплен башмак с элементом для отсоединения его от перекрывателя, и развальцеватели, нижний из которых соединен с верхним концом перекрывателя и имеет приспособление для взаимодействия с элементом для отсоединения башмака от перекрывателя, узел соединения устройства с колонной бурильных труб и шаровой обратный клапан, содержащий седло, при этом седло шарового обратного клапана размещено над перекрывателем и выполнено с перекрестными каналами, один из которых служит для сообщения полости колонны труб с затрубным пространством, а другие - с полостью перекрывателя, элемент для отсоединения башмака от перекрывателя выполнен в виде двухступенчатого выступа, на нижней ступени которого выполнены шлицы, а на верхней - кольцевые канавки, при этом приспособление нижнего развальцевателя для взаимодействия с элементом для отсоединения башмака от перекрывателя выполнено в виде колпака, в который ввинчена втулка с торцовыми выступами и прорезями, соответствующими шлицам нижней ступени выступа башмака, и имеющая кольцевые канавки с вмонтированными в них стопорными элементами в виде разрезных пружинных колец, выполненных с возможностью взаимодействия с кольцевыми канавками верхней ступени выступа башмака при отсоединении его от перекрывателя.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность спускать перекрыватель большой длины, так как из-за отсутствия клапана в нижней части перекрывателя не происходит его заполнения и выравнивания наружного и внутреннего давлений;

- сложность изготовления и высокая стоимость башмака из-за наличия большого количества сложных деталей;

- большие затраты времени на изготовление, при спуске на сборку перекрывателя и при развальцовывании из-за наличия большого количества соединительных резьб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине» (патент RU №2310737, Е21В 29/10, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2007 г.), включающее перекрыватель, состоящий из секций в виде профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, расширитель с дорнирующей или вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения под бурильные трубы, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном, а на цилиндрических участках профильной трубы внутренняя резьба оснащена внутренними кольцевыми проточками, наружная резьба оснащена соответствующим внутренним кольцевым проточкам внутренними кольцевым выступом, при этом наружная резьба цилиндрического участка профильных труб оснащена наружными кольцевыми проточками, а внутренняя - соответствующим наружным кольцевым проточкам наружным кольцевым выступом, причем наружные и внутренние кольцевые выступы оснащены соответственно кольцевыми наружными и внутренними утолщениями, соответствующими наружным и внутренним проточкам.

Недостатками данного устройства являются:

- сложность изготовления и высокая стоимость соединительных резьб перекрывателя из-за наличия наружных и внутренних канавок и соответствующих им внутренних и наружных выступов;

- сложность изготовления и высокая стоимость профильных труб из-за требований большой точности при изготовлении профильных труб с цилиндрическими концевыми участками;

- большие затраты времени при развальцовывании перекрывателя из-за наличия большого количества соединительных резьб;

- необходимость применения сложной конструкции башмака для его съема и подъема на поверхность, что приводит к удорожанию всех работ.

Технической задачей предлагаемого устройства является создание простой, надежной и дешевой конструкции перекрывателя за счет упрощения изготовления профильных труб, выполнения самоуплотняющейся, принудительно герметизируемой конусной резьбы, а также и более простого и дешевого способа установки за счет уменьшения времени, затрачиваемого на развальцовку перекрывателя в скважине и съема башмака за одну спускоподъемную операцию при развальцовке.

Техническая задача решается устройством для перекрытия зоны осложнения бурения в скважине, включающим перекрыватель, состоящий из секций профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, развальцеватель с вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узлы соединения с бурильными трубами вверху и перекрывателем внизу, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном.

Новым является то, что секции профильных труб выполнены сборными, состоящими из профильных труб с концевым цилиндрическим участком, соединенными профильными торцами сваркой, при этом резьбы на цилиндрических участках секций профильных труб выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом, причем наружная коническая резьба размещена на нижнем конце секций профильных труб, а внутренняя - сверху, при этом развальцеватель снизу оснащен вальцующей головкой с режущими элементами, выполненными с возможностью взаимодействия и отворота башмака.

На Фиг.1 изображена верхняя часть устройства.

На Фиг.1 изображена нижняя часть устройства.

Устройство для перекрытия зоны осложнения при бурении скважины (на Фиг. не показана), включающее перекрыватель 1 (см. Фиг.1 и 2), состоящий из секций 2 профильных труб 3 (см. Фиг.2) с цилиндрическими участками 4 по концам, соединенных резьбой 5, развальцеватель 6 (см. Фиг.1) с вальцующей головкой 7, размещенной над перекрывателем 1 и имеющей узел соединения с бурильными трубами 8 вверху и узел соединения с перекрывателем 9 внизу, причем на нижнем конце перекрывателя 1 (см. Фиг.2) размещен башмак 10 с обратным клапаном 11.

Секции 2 профильных труб 3 выполнены сборными, состоящими из профильных труб 3 с концевым цилиндрическим участком 4 каждая, соединенными профильными торцами сваркой 12. Резьбы 5 на цилиндрических участках 4 секций 2 профильных труб 3 выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом (на Фиг. не показан). наружная коническая резьба 13 (см. Фиг.2) размещена на нижнем конце секций 2 профильных труб 3, а внутренняя 14 - сверху. Развальцеватель 6 снизу оснащен нижней вальцующей головкой 15 с режущими элементами 16, выполненными с возможностью взаимодействия и отворота башмака 10.

Устройство работает следующим образом.

Профильные трубы 3 изготавливают с одним цилиндрическим участком 4, который оснащен внутренней 14 или наружной 13 резьбой. Причем такие профильные трубы 3 более просты и дешевы в изготовлении, чем с двумя цилиндрическими участками 4.

Затем профильные трубы 3 подбирают попарно с наружной 14 и внутренней 13 резьбами на цилиндрических участках 4, профильные торцы парных профильных труб калибруют и жестко и герметично соединяют сваркой 12, получая секции 2 профильных труб 3, превосходящие по длине стандартные практически в два раза. Нижнюю секцию 2 оснащают башмаком 10 с обратным клапаном 11, а верхнюю резьбой 17 под узел соединения с перекрывателем 9.

После доставки секции 2, начиная с нижней, их последовательно спускают в скважину, соединяя секции 2 резьбами 13 и 14 с герметизирующим составом так, чтобы цилиндрические участки 4 с наружной резьбой 13 располагались снизу, с внутренней резьбой 14 - сверху. Далее к резьбе 17 (см. Фиг.1) верхней секции 2 присоединяют узлом соединения с перекрывателем 9 развальцеватель 6 с расположенной внизу нижней вальцующей головкой 15 с режущими элементами 16. Затем на колоне бурильных труб (на Фиг. не показаны), присоединенной к развальцевателю 6 (см. Фиг.1) узлом соединения с бурильными трубами 8, устройство спускают в интервал установки (на Фиг. не показан). Скважинная жидкость при этом заполняет устройство через обратный клапан 11 (см. Фиг.1) башмака 10. После чего в колонне бурильных труб создается избыточное давление, которое через центральный канал 18 развальцевателя передается в перекрыватель за счет перекрытия обратного клапана 11 башмака 10 и выправляет профильные участки профильных труб 3 (см. Фиг.2) до плотного их взаимодействия со стенками скважины, фиксируя перекрыватель 1 относительно скважины. Далее колонне бурильных труб придают вращение, в результате узел соединения с перекрывателем 9 (см. Фиг.1) отсоединяется от резьбы 17. Затем с вращением колонны бурильных труб им придают поступательное движение вниз, расширяя и плотно прижимая к стенкам скважины вальцующей головкой 7 развальцевателя 6 цилиндрические участки 4 (см. Фиг.2) и калибруя профильные участки профильной трубы 3. По достижении башмака 10, нижняя вальцующая головка 15 с режущими элементами 16 его отворачивает, после чего башмак падает на забой, а головка 7 развальцевателя 6 полностью прижимает перекрыватель 1 к стенкам скважины, герметично изолируя интервал зоны осложнения при бурении скважины.

Благодаря тому, что коническая резьба 13 (см. Фиг.2) размещена на нижнем конце секций 2 профильных труб 3, а внутренняя 14 - сверху, оснащенные при соединении герметизирующим составом (например, пластичным клеевым составом), при развальцовке внутренний цилиндрический участок 4 с наружной конусной резьбой 13 «наплывает» на наружный цилиндрический участок 4 с внутренней конусной резьбой 14, исключая нарушения герметичности при установке перекрывателя 1 в скважине.

Предлагаемое устройство является простой, надежной и дешевой конструкцией за счет упрощения изготовления перекрывателя из профильных труб с одним цилиндрическим участком, наличия самоуплотняющейся, принудительно герметизируемой конусной резьбы, а также и более простого и дешевого способа его установки за счет уменьшения количества затрат на свинчивание резьб перекрывателя перед спуском его в скважину и разрушения башмака за один спускоподъем при развальцовке.

Claims (1)

1. Устройство для перекрытия зоны осложнения бурения в скважине, включающее перекрыватель, состоящий из секций профильных труб с цилиндрическими участками по концам, соединенных резьбой, развальцеватель с вальцующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющей узел соединения с бурильными трубами вверху и перекрывателем внизу, причем на нижнем конце перекрывателя размещен башмак с обратным клапаном, отличающееся тем, что секции профильных труб выполнены сборными, состоящими из профильных труб с концевым цилиндрическим участком, соединенными профильными торцами сваркой, при этом резьбы на цилиндрических участках секций профильных труб выполнены коническими и оснащены герметизирующим составом, причем наружная коническая резьба размещена на нижнем конце секций профильных труб, а внутренняя - сверху, при этом развальцеватель снизу оснащен вальцующей головкой с режущими элементами, выполненными с возможностью отворота башмака.