SU1698419A1

SU1698419A1 - Hole structure in rocks of permafrost zone

Info

Publication number: SU1698419A1
Application number: SU884618406A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Носков; Владимир Лаврентьевич Палесик; Михаил Иванович Подоляко; Павел Петрович Мокшанов
Original assignee: Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть применено при строительстве скважин в зоне многолетне- мерзлых пород. Цель - повышение надежности работы оборудовани за счет возможности более равномерного охлаждени грунтового массива (ГМ) 6 вокруг ствола 1 скважины, а также обеспечение свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта. В стволе 1 установлена обсадна колонна (ОК) 2, закрепленна цементным раствором 8. В ГМ 6 вокруг ствола 1 размещены охлаждающие узлы (ОУ) выполненные в виде однотрубных жидкостных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправл ющими элементами 5. Термосифоны 4 и термосваи 3 размещены вокруг ствола 1 поочередно. Нижние части ОУ установлены в ГМ 6, а верхние жестко св заны с ОК 2. Затрубное пространство 9 ОУ заполнено буровым шламом, а сами ОУ - керосином или аммиаком. В средней части 7 ОУ выполнены изогнутыми на уровне поверхности ГМ 6. Изгибы размещены между верхними част ми, жестко св занными с ОК 2, и нижними заглубленными в ГМ 6. Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот . После вмораживани ОУ в ГМ 6 оборудование готово к эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. W feThe invention relates to the mining industry and can be applied in the construction of wells in the permafrost zone. The goal is to increase the reliability of the equipment due to the possibility of more uniform cooling of the soil massif (HM) 6 around the wellbore 1, as well as providing free access to the wellhead during its operation and maintenance. Casing 1 is installed in barrel 1, fixed with cement mortar 8. In GM 6, barrel 1 contains cooling units made of single-tube liquid thermo sleeves 3 and liquid thermosyphons 4 with jetting elements 5. Thermosiphons 4 and thermoways 3 placed around the barrel 1 alternately. The lower parts of the Shelter are installed in GM 6, and the upper parts are rigidly connected to OK 2. The annular space 9 of the Shelter is filled with drill cuttings, and the Shelter itself is filled with kerosene or ammonia. In the middle part 7 of the Shelter, the GM 6 is bent at the surface level. The bends are placed between the upper parts rigidly connected with OK 2 and the lower ones that are buried in the GM 6. Thermal piles 3 block the soil conically with the location of the top of the cone at the bottom of the thermowell 3, and thermosyphons 4 vice versa. After freezing of the Shelter in GM 6, the equipment is ready for operation. 1 hp f-ly, 2 ill. W fe

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при строительстве скважин в зоне много- летнемерзлых пород (ММП).The invention relates to the mining industry and can be used in the construction of wells in the permafrost zone (MMP).

Цель изобретени заключаетс в повышении надежности работы оборудовани за счет возможности более равномерного охлаждени грунтового массива вокруг ствола скважины, а также обеспечени свободного доступа к устью скважины в процессе ее эксплуатации и ремонта.The purpose of the invention is to improve the reliability of the equipment due to the possibility of more uniform cooling of the soil mass around the wellbore, as well as providing free access to the wellhead during its operation and maintenance.

На фиг, 1 изображено оборудование дл подвески обсадной колонны в зоне ММП,Fig. 1 shows equipment for casing suspension in the MMP area,

общий вид; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1.general form; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one.

Оборудование состоит из установленной в стволе 1 скважины обсадной колонны 2. Вокруг ствола 1 скважины размещены цилиндрические охлаждающие узлы, выполненные в виде однотрубных термосвай 3 и жидкостных термосифонов 4 со струенаправл ющими элементами 5. Термосифоны 4 установлены между термосва ми 3. Нижние части охлаждающих узлов размещены в грунтовом массиве 6, а верхние расположены над поверхностью грунта и жестко св о . ю соThe equipment consists of a casing 2 installed in the wellbore 1. Around the wellbore 1 there are cylindrical cooling units made in the form of one-tube thermowell 3 and liquid thermosyphons 4 with directional elements 5. Thermophones 4 are installed between thermo sleeves 3. The lower parts of the cooling units are located in the soil massif 6, and the upper ones are located above the surface of the soil and are rigidly connected. yu so

4four

юYu

заны с обсадной колонной 2. Охлаждающие узлы выполнены изогнутыми в своей средней части 7 на уровне поверхности грунта, Эти изгибы размещены между верхними част ми охлаждающих узлов, св занных с об- садной колонной 2, и нижними част ми, заглубленными в грунтовый массив 6,Cased with casing 2. Cooling units are bent in their middle part 7 at ground level. These curves are located between the upper parts of the cooling units connected to casing column 2 and the lower parts buried in the soil massif 6,

Между стенками ствола 1 скважины и обсадной колонной 2 находитс цементный раствор 8. Затрубное пространство 9 охлаж- дающих узлов заполнено буровым шламом, Сами охлаждающие узлы заполнены, например , керосином или аммиаком.Between the walls of the borehole 1 and the casing 2 there is cement mortar 8. The annular space 9 of the cooling units is filled with drilling mud. The cooling units themselves are filled with, for example, kerosene or ammonia.

Оборудование работает следующим образом ,The equipment works as follows

После бурени ствола 1 скважины под обсадную колонну 2 осуществл ют спуск последней в ствол и крепление ее с помощью цементного раствора 8. Затем в грунтовом массиве 6 вокруг ствола 1 сква- жины бур тс стволы под охлаждающие узлы . В этих стволах размещают поочередно термосваи 3 и термосифоны 4. Их верхние части жестко соедин ют с обсадной колонной 2. Затрубное пространство 9 охлаждаю- щих узлов заполн ют буровым шламом. Далее заполн ют керосином или аммиаком сами охлаждающие узлы и после их вмораживани в многолетнемерзлые породы оборудование готово к эксплуатации,After drilling the wellbore 1 under the casing 2, the latter is lowered into the wellbore and secured with cement mortar 8. Then, in the soil mass 6 around the wellbore 1 of the well, the shafts are drilled under the cooling units. Thermoways 3 and thermosyphons 4 are alternately placed in these trunks. Their upper parts are rigidly connected to the casing 2. The annular space 9 of the cooling units is filled with drill cuttings. Then the cooling units themselves are filled with kerosene or ammonia and after freezing them into permafrost rocks, the equipment is ready for operation,

Размеры и хладопроизводительность охлаждающих узлов подбирают таким образом , чтобы количество аккумулированного холода за зимний период компенсировало бы его потери в грунтовом массиве 6 в лет- The dimensions and cooling capacity of the cooling units are selected in such a way that the amount of accumulated cold during the winter period would compensate for its losses in the soil mass of 6 per summer.

ний период без нарушени устойчивости обсадной колонны 2, Термосваи 3 намораживают грунт конусообразно с расположением вершины конуса i в нижней части термосвай 3, а термосифоны 4 наоборот. За счет пооче: редного размещени охлаждающих узлов вокруг ствола 1 скважины повышаетс равномерность охлаждени грунтового массива 6 вокруг последнего.The lower period without disturbing the stability of the casing 2, Thermo-piles 3 freeze the ground cone-shaped with the location of the apex of the cone i in the lower part of the thermoway 3, and the thermosyphons 4 vice versa. Due to the alternate placement of the cooling units around the wellbore 1, the cooling uniformity of the soil mass 6 around the latter is increased.

Claims

Claim 1, Well construction in the permafrost zone, including a casing installed in a well bore, lower parts in a soil mass around a borehole, located in a borehole, in the form of a thermowell, the upper parts of which are located above the ground surface, which differs from , in order to increase the reliability of the equipment and to provide free access to the wellhead during its operation and repair, its thermowells are rigidly connected to the casing string and their upper parts. They are filled with curves at the level of the ground surface between the parts rigidly connected with the casing and recessed into the soil massif.

2. The well construction according to claim 1, which is different from the fact that, in order to allow a more uniform cooling of the soil mass around the well bore, the cooling units are made in the form of alternating between a thermowell and thermosyphons with jetting elements.

/ I

Aa

(pue.Z