Способ установки профильного перекрывателя в скважине

Способ установки профильного перекрывателя в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон осложнений при бурении скважин и ремонте обсадных колонн перекрывателями из профильных труб.

Известен способ установки профильных перекрывателей в скважине (патент РФ №907220, Е21В 33/12, опубл. Бюл.№7 от 23.02 82), включающий сборку их путем свинчивания профильных труб между собой, спуск перекрывателя в скважину, выправление его давлением и развальцовывание до плотного прижатия его к стенкам предварительно расширенного интервала скважины.

Недостатком известного способа является то, что при выправлении и развальцовывании перекрывателя на величину, превышающую его диаметр более чем на 10%, нарушается герметичность его резьбовых соединений, что исключает возможность установки перекрывателей впотай, без уменьшения проходного сечения скважины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ установки профильного перекрывателя в скважине (стр.26-28, журнал «Нефтяное хозяйство», 1982, №4, стр.48), включающий сварку стыков секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону интенсивного поглощения так, чтобы верхний и нижний концы перекрывателя, имеющие цилиндрические участки, находились в устойчивых породах на длине 3-4 м, выправление перекрывателя давлением и развальцовывание до плотного прижатия его к стенкам предварительно расширенного интервала скважины.

Недостатком этого способа является наличие цилиндрических участков, так как при развальцовке происходит утоньшение стенок перекрывателя и изменение длины в сторону уменьшения, что ведет к снижению несущей способности по перепаду давления между наружной и внутренней полостью. Существенным недостатком является необходимость изготовления развальцевателя с широким диапазоном развальцовки, что усложняет процесс его изготовления и работы с ним. Еще на участке перехода цилиндра к профилю имеется очень жесткая локальная зона, на которой часто ломается развальцеватель. Очень большим недостатком является соединение сваркой, потому что на большинстве скважин проведение газосварочных работ над устьем скважины невозможно. Необходим также контроль качества сварного соединения, что требует дополнительного специального оборудования.

Технической задачей является расширение применения профильного перекрывателя, улучшение качества и надежности установки перекрывателя, уменьшение энергетических и финансовых затрат на изготовление перекрывателя и его установку, а также уменьшение затрат на изготовление инструмента и приспособлений для изготовления и установки перекрывателя.

Техническая задача решается способом установки профильного перекрывателя в скважине, включающим соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону поглощения, выправление его давлением до плотного герметичного прижатия к стенкам скважины.

Новым является то, что нижний конец профильного перекрывателя, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб, перед соединением секций профильных труб глушат или снабжают обратным клапаном, а соединение секций профильных труб, один конец которых выполнен в виде сужающейся к краю трубы наружной поверхности с поперечными проточками (далее ниппель), а другой - в виде расширяющейся к краю трубы внутренней поверхности с поперечными проточками (далее муфта), осуществляют герметичной механической посадкой ниппеля в муфту, причем соединение снаружи охватывается кольцом, при этом верхний конец профильного перекрывателя, выполненного такой же формы, как и секции профильных труб, перед спуском герметично механически соединяют с выправляющим инструментом.

На фиг.1 изображен перекрыватель в зоне поглощения, на фиг.2 - выноска соединения секций перекрывателя, на фиг.3 - разрез по А-А фиг.1.

Соединение осуществляют посадкой ниппеля 1 (фиг.1) в муфту 2. Муфтовые концы опоясывают кольцом 3, которые закреплены на наружной поверхности муфты 2. Внутренние поверхности муфты 2 и наружные поверхности ниппеля 1, имеющие проточки в виде выступов и впадин 4, (фиг.2) входят в зацепление при соединении секций для спуска перекрывателя в скважину. Для соединения секций перекрывателя с колонной бурильных труб (не показаны) служит посадочная головка 5, имеющая сквозные каналы 6 (фиг.3). Нижняя часть перекрывателя заканчивается муфтой 2 (фиг.1) с приваренной к ней заглушкой 7.

Перед соединением секций перекрывателя на сопрягаемые поверхности ниппеля 1 и муфты 2 наносят герметизирующую пасту, при этом ниппель соединяют с муфтой 2 так, чтобы кольцо 3 находилось в напряженном состоянии.

После спуска перекрывателя в зону поглощения давление в перекрывателе через канал 6 поднимают благодаря перекрытой нижней части заглушкой 7 до величины, при которой происходит разрушение кольца 3 в соединении муфты 2 профильного перекрывателя с посадочной головкой 5, при этом вследствие разгерметизации соединения происходит падение давления, являющееся сигналом о том, что секции перекрывателя выправились, за исключением зоны соединений секций, и зацепились за стенку скважины (не показана). Падение давления является также сигналом для отсоединения перекрывателя от посадочной головки 5. Далее, нагружая весом колонны бурильных труб посадочную головку 5, выправляют перекрыватель, разрушая кольца 3 в соединениях секций.

При необходимости извлечения секций перекрывателя при аварийной ситуации рассоединение производят разрезанием кольца 3, при этом сохраняется способность соединения ниппеля 1 с муфтой 2, заменяя разрезанное кольцо 3.

Изобретение упрощает процесс установки перекрывателя и прикатывания его к стенкам скважины, при этом устраняется операция развальцовывания с перераспределением металла, надежность соединения секций профильных труб и, как следствие, герметичность изоляции зоны поглощения возрастает, так как отсутствует утоньшение стенок и не возникают силы, растягивающие секции перекрывателя. Герметичность повышается, если перекрыватель устанавливается в скважине с натягом, когда наружный периметр поперечного сечения перекрывателя больше внутреннего периметра поперечного сечения скважины, при этом посадка с натягом происходит по всей длине перекрывателя, включая и зоны соединения ниппеля с муфтой. Снижаются энергетические и финансовые затраты на изготовление и установку перекрывателя, а также инструмента и приспособлений вследствие уменьшения числа технологических операций при изготовлении секций перекрывателя.

Способ установки профильного перекрывателя в скважине, включающий соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону поглощения, выправление перекрывателя давлением и расширение до плотного герметичного прижатия его к стенкам скважины, отличающийся тем, что нижний конец профильного перекрывателя, выполненного такой же формы, как и секции профильных труб, перед соединением секций профильных труб глушат или снабжают обратным клапаном, а соединение секций профильных труб, один конец которых выполнен в виде сужающейся к краю трубы наружной поверхности с поперечными проточками, а другой - в виде расширяющейся к краю трубы внутренней поверхности с поперечными проточками, осуществляют герметичной механической посадкой наружной сужающейся поверхности конца одной профильной трубы во внутреннюю расширяющуюся поверхность другой трубы, причем соединение снаружи охватывается кольцом, при этом верхний конец профильного перекрывателя, выполненного такой же формы, как и секции профильных труб, перед спуском герметично механически соединяют с выправляющим инструментом.