SU1434074A1 - Устройство дл ремонта обсадной колонны - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефте- добьшающей пром-сти и позвол ет повысить надежность установки патрубка (П) в обсадной колонне и обеспечивает возможность его извлечени . Устр-во включает привод, опорную в тулку 2, расшир ющиес  конусы (К) 1, установленные во внутренней полости П 3. Последний выполнен с внутренними утолщени ми 4 по концам, имеющими Z (Л 4 00 J

Description

наружные винтовые канавки 5, в которых размещены цилиндрические винтовые пружины 6. Под действием внешнего осевого усили , создаваемого приводом , К 1 перемещаютс  внутри П 3 и взаимодействуют с утолщени ми 4. При этом П 3 взаимодействует с втулкой 2, преп тствуницей его перемещению вдоль оси вместе с К 1, увеличиваетс  в диаметре и прижимаетс  к стенкам обсадной колонны 7. Пружины 6 разворачиваютс , прижимаютс  к

стенкам колонны 7 и деформируют их до образовани  винтовой канавки. После прохождени  К 1 утолщений 4 их вывод т из зацеплени  с П 3 и вместе с приводом извлекают на поверхность. Посредством образовани  замкового соединени  П 3 скрепл ют с колонной 7 и перекрывают имеющиес  в ней отверсти . Спускают в скважину дополнительную колонну труб меньшего диаметра , ввод т в зацепление с ПЗ и вращением их вывинчивают П 3„ 1 ил.

1

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промьшшенности, а именно к средствам ремонта обсадной колонны в скважине.

Цель изобретени  - повышение надежности установки патрубка в обсадной колонне и обеспечение возможности его извлечени .

На чертеже приведена схема устройства дл  ремонта обсадной колонны. Устройство дл  ремонта обсадной колонны содержит привод (на чертеже не показан), расшир ющие конусы 1 (на чертеже показаны частично) и опорную втулку 2 с расположенным между ними патрубком 3, выполненным с внутренними утолщени ми 4 по концам. Утолщени  4 патрубка 3 выполнены с наружными винтовыми канавками 5, в которых размещены цилиндрические винтовые пружины 6. Устройство установлено внутри обсадной колонны 7.

Устройство работает следующим образом .

Под действием внешнего осевого усили , создаваемого приводом устройства , расшир к цие конусы 1 перемещаютс  внутри патрубка 3 и взаимодействуют с его внутренними утолщени ми 4i Пуи этом патрубок 3 взаимодействует с опорной втулкой 2, преп тствующей его перемещению вдоль оси совмес но с расшир ющими конусами, увеличиваетс  в диаметре и прижимаетс  к стенкам обсадной колонны 7. Винтовые цилиндрические пружины 6, размещенные в винтовых канавках 5 на наружной поверхности деформируемого патрубка , упруго разворачиваютс  и совместно с ним также прижимаютс  к стенкам обсадной трубы, деформиру  их до образовани  рельефной поверхности в виде ответной винтовой канавки. Созданию рельефной поверхности в стенке обсадной трубы способствует относительно мала  площадь контактной

поверхности в соединении труб и, следовательно , высока  концентраци  напр жений и деформаций в материале деталей. Кроме того, величину шага винтовых кайавок и цилиндрических

винтовых пружин выполн ют исход  из. услови  минимального взаимодействи  зон деформации, развивающихс  в стен- ках обсадных труб. После прохождени  расшир ющимис  коиусами внутренних

утолщений их вывод т из зацеплени  с патрубком и совместно с приводом извлекают на поверхность. Патрубок посредством замкового соединени , образовавшегос  в результате взаимодействи  сдеформированных стенок обсадных труб, винтовых канавок и цилиндрических винтовых пружин, проч- но скрепл ют с обсадной колонной и герметично перекрывают имеющиес  в ней отверсти . При необходимости восстановлени  внутреннего диаметра обсадной колонны в скважину спускают дополнительную колонну труб меньшего диаметра, ввод т в зацепление (на чертеже не показано) с установленньм

в ней патрубком 3. Вращением дополнительной колонны труб по направле

нию навивки цилиндрических винтовых пружин патрубок 3 вывинчивают из замкового соединени  и вывод т из зацеплени  с обсадной колонной. При этом винтовые цилиндрические пружины упруго уменьшаютс  в диаметре, улавливаютс  и извлекаютс  на поверхност вместе с деформируемым патрубком.

При радиальной деформации цилиндрических труб, установленных первоначально с технологическим зазором между сопр гаемыми поверхност ми и изготовленных из материалов с сопоставлением физико-механических свойств, прочного соединени  с гарантированным нат гом между ними не образуетс .

Условием дл  ориентировочной оценки веро тности образовани  соединени труб деформированием  вл етс 

п

бт

тт

где „ , -г - модули упругости материалов охватываемой (патрубок) и охватывающей (обсадные трубы ) деталей соединени ; пределы текучести ма-

териалов.

При „ e jG rn- тт трубы между собой не соедин ютс .

Установка патрубка с винтовой пружиной на наружной поверхности утол- щений, имеющей твердость, большую твердости материала патрубка, позвол ет получить соединение с повьшенно прочностью при любом сочетании физико-механических свойств материалов патрубка и обсадной трубы.

П р и м е р. В нагнетательную скважину с обсадной колонной диаметром 146 мм на глубину 1500 м спустили с целью ее защиты на колонне насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм в качестве пакера устройство дл  ремонта обсадной колонны, содержащее привод, расшир ющий конус диа- метром 114 мм, опорную втулку с ус- тановленным между ними деформируемым патрубком диаметром 118 мм, толщиной стенки 6 мм, длиной 0,7 м с внутренним утолщением, равным 10 мм, изготовленным из стали Ст. 10. Утолще- ние деформируемого патрубка выполнили с наружной винтовой канавкой, шириной 5 мм и глубиной 4 мм, в кото0

5

0

5

0

5 0

5 ;

рой разместили Ц11линдрическуй винтовую пружину диаметром 118 мм с левым направлением навивки в-итков диаметром 8 мм, изготовленную из стали 65Г. Число витков равн лось 5. Шаг винтовых канавок и пружины составл л ориентировочно 1/6 диаметра обсадной колонны и равн лс  25 мм. Подачей гидравлического давлени  привели в действие привод устройства дл  ремонта обсадной колонны. При этом расшир ющий конус перемещалс  относительно деформируемого патрубка и взаимодействовал с его внутренним утолщением . Деформируемый патрубок совместно с цилиндрической вивтовой пружиной увеличилс  в диаметре и плотно прижалс  к стенкам обсадной колонны, В результате взаимодействи  стенок труб, винтовых канавок и цилиндрической пружины образовалось прочное замковое соединение деформируемого патрубка с обсадной колонной. Межтрубное пространство дополнительно герметизировали деформируемыми эластичными элементами (на чертеже не показаны). Извлекли деформируемый патрубок из скважины нат жением до 5 тс и вращением вправо с усилием 350 кгс.м колонны насосно-компрессорных труб до по влени  циркул ции закачиваемой в них технологической жидкости с последующим подъемом труб по типовым технологическим регламентам.

Качество ремонта обсадной колонны, осуществленного с применением предлагаемого устройства, провер ли путем наблюдени  за эксплуатационными параметрами действующей нагнетательной скважины в течение 6 мес. Отклонений, свидетельствующих о разгерметизации межтрубного пространства в скважине, не отмечено.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  ремонта обсадной колонны, включающее патрубок с внутренними утолщени ми по концам и установленные в его внутренней полости расшир ющие конусы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности установки патрубка в обсадной колонне и обеспечени  возможности его извлечени , оно снаб- жено винтовой пружиной, а патрубок дл  размещени  последней имеет на наружной поверхности утолщений винтовую канавку.