Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для строительства многозабойных скважин.

Известно «Устройство для проведения и крепления многозабойных скважин» (А.С. SU №192114, МПК B21B 7/08, 48/10, опубл. Бюл. №5 от 06.11.67 г.), включающее встроенный в обсадную колонну основного ствола отрезок трубы с расположенными на разной высоте и под одинаковыми углами в плане окнами, через которые производятся бурение дополнительных скважин и подача в них обсадных труб.

Недостатками этого устройства являются возможность некачественного крепления основного ствола, т.к. установленный в обсадную колонну основного ствола отрезок трубы с окнами негерметично закрыт изнутри отрезком трубы меньшего диаметра, и значительное сужение проходного сечения основного ствола скважины после вскрытия окна, т.к. внутренний отрезок трубы остается в обсадной колонне основного ствола.

Наиболее близким техническим решением является «Внутренний рукав высокого давления для использования с легкоразбуриваемыми выходными отверстиями» (US 5615740, МПК E21B 33/13, опубл. 01.04.1997 г.), включающий секцию полой обсадной колонны с центральным проходом и выходным отверстием для бурового долота на боковой стенке, выходящего из указанного центрального прохода с трубчатым рукавом, зафиксированным внутри указанного центрального прохода указанной секции обсадной колонны комплектом срезных установочных винтов, с кольцевыми уплотнениями, установленными на противоположных сторонах указанных винтов, причем наружная поверхность указанного рукава прижимается к внутренней поверхности обсадной колонны на противоположных концах указанного выходного отверстия, кроме этого, указанное выходное отверстие покрыто как минимум одним слоем легкоразбуриваемого композиционного материала (стекловолокна) и заполнено жидкостью, снижающей чувствительность указанного легкоразбуриваемого композиционного материала к деформациям под действием давления.

Недостатками этого рукава являются сложность заполнения выходного отверстия секции обсадной колонны жидкостью, необоснованная сложность предлагаемой конструкции, т.к. при спуске и цементировании обсадной колонны она заполнена и поэтому слой легкоразбуриваемого материала, которым покрыто выходное отверстие обсадной колонны, не подвергается деформации под действием давления, а также дополнительная спускоподъемная операция для извлечения внутреннего рукава ведет к повышению материально-технических затрат на изготовление, сборку и использование предлагаемой конструкции при строительстве скважин, кроме этого, после извлечения внутреннего рукава нет герметичности между секцией обсадной колонны и слоем легкоразбуриваемого материала, что может привести к утечке бурового раствора при бурении дополнительных стволов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции контейнера, позволяющей снизить материально-технические затраты на его производство и использование, а также обеспечить герметичность между секцией обсадной колонны и слоем легкоразбуриваемого материала.

Техническая задача решается контейнером в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин, включающим секцию обсадной колонны с предварительно вырезанным окном для направления бурильного инструмента и обсадных труб, перекрытым снаружи слоем из легкоразбуриваемого материала.

Новым является то, что на секции обсадной колонны выше и ниже окна на наружной поверхности выполнены кольцевые проточки, взаимодействующие с концами слоя, которые снаружи прижаты кольцами к секции обсадной колонны, причем между концами слоя и секцией обсадной колонны в пространстве между окном и кольцевыми проточками установлены уплотнительные элементы. Новым является также то, что концы слоя снаружи снабжены резьбой, а кольца выполнены с возможностью герметичного взаимодействия с секцией обсадной колонны и оснащены изнутри резьбой под наружные резьбы слоя.

На фиг.1 показан контейнер с нанесенной на наружную поверхность оболочкой из композиционного материала, прижатой кольцами (разрез).

На фиг.2 показан выносной элемент А на фиг.1 - герметизация оболочки изнутри с помощью манжеты, установленной на секцию обсадной колонны (разрез).

На фиг.3 показан контейнер с нанесенной на наружную поверхность оболочкой из композиционного материала, снабженной снаружи по концам резьбой и установленными на нее кольцами, выполненными с возможностью герметичного взаимодействия с секцией обсадной колонны и оснащенными внутренней резьбой под наружные резьбы слоя (разрез).

На фиг.4 выносной элемент Б на фиг.3 - герметизация оболочки изнутри с помощью уплотнительного кольца, установленного на секцию обсадной колонны (разрез).

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин содержит секцию обсадной колонны 1 (фиг.1, 3) с предварительно вырезанным в ней окном 2 и выполненными выше и ниже окна 2 на наружной поверхности секции кольцевыми проточками 3 (фиг.1-4), взаимодействующими с концами слоя 4 из композиционного материала, например из стекловолокна, наносимого на наружную поверхность секции обсадной колонны 1. По концам слой 4 прижат к секции обсадной колонны 1 кольцами 5. Между концами слоя 4 и секцией обсадной колонны 1 в пространстве между окном 2 (фиг.1, 3) и кольцевыми проточками 3 (фиг.1-4) установлены уплотнительные элементы 6 (фиг.1-4), например резиновые кольца, манжеты и т.п.

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин работает следующим образом.

В секции обсадной колонны 1 (фиг.1, 3) предварительно вырезают окно 2 и выше и ниже его выполняют кольцевые проточки 3 (фиг.1-4). Между концами слоя 4 и секцией обсадной колонны 1 в пространстве между окном 2 (фиг.1, 3) и кольцевыми проточками 3 (фиг.1-4) устанавливают уплотнительные элементы 6, например резиновые кольца, манжеты и т.п. После этого на секцию обсадной колонны 1 производят намотку слоя 4 из композиционного материала, например из стекловолокна, при этом нити композиционного материала попадают в кольцевые проточки 3, а уплотнительные элементы 6 остаются под слоем 4. Затем производят полимеризацию слоя 4 композиционного материала по технологии завода-изготовителя. Кольца 5 (фиг.1-4) выполняют в двух вариантах:

1 вариант - нагревают кольца 5 (фиг.1, 3), при этом они расширяются и их устанавливают на концы слоя 4. После охлаждения они сжимаются и плотно прижимают концы слоя 4 (фиг.1-4) к секции обсадной колонны 1, обеспечивая дополнительную герметизацию между слоем 4 из композиционного материала и секцией обсадной колонны 1.

2 вариант - на концах слоя 4 (фиг.1-4) снаружи нарезают резьбу 7 (фиг.4), а кольца 5 выполняют с возможностью герметичного с помощью резиновых колец 8 взаимодействия с секцией обсадной колонны 1 (фиг.1-4) и оснащают изнутри резьбой 9 (фиг.4) под наружные резьбы слоя 4. Навинчивают кольца 5 (фиг.4) с натягом на слой 4 (фиг.1-4), обеспечивая дополнительную герметизацию между слоем 4 из композиционного материала и секцией обсадной колонны 1.

Перед спуском обсадной колонны для крепления основного ствола многозабойной скважины в ее состав включают контейнеры в оболочке из композиционного материала в необходимом количестве и необходимых интервалах. После цементирования обсадной колонны в нее спускают извлекаемый клин-отклонитель, устанавливают его в интервале контейнера и производят бурение бокового ствола по стандартной технологии через окно 2 (фиг.1, 3), заранее вырезанное в секции обсадной колонны 1, покрытой слоем 4 из композиционного материала. Поднимают на поверхность клин-отклонитель и повторяют операции по строительству боковых стволов.

Преимущество предлагаемого контейнера заключается в том, что его конструкция позволяет снизить материально-технические затраты на его производство и использование, а также обеспечить герметичность между секцией обсадной колонны и слоем легкоразбуриваемого материала.

1. Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин, включающий секцию обсадной колонны с предварительно вырезанным окном для направления бурильного инструмента и обсадных труб, перекрытым снаружи слоем из легкоразбуриваемого материала, отличающийся тем, что на секции обсадной колонны выше и ниже окна на наружной поверхности выполнены кольцевые проточки, взаимодействующие с концами слоя, которые снаружи прижаты кольцами к секции обсадной колонны, причем между концами слоя и секцией обсадной колонны в пространстве между окном и кольцевыми проточками установлены уплотнительные элементы.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что концы слоя снаружи снабжены резьбой, а кольца выполнены с возможностью герметичного взаимодействия с секцией обсадной колонны и оснащены изнутри резьбой под наружные резьбы слоя.