Устройство для эксплуатации скважины

Устройство для эксплуатации скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины.

Известен способ подготовки и проведения подземного ремонта скважины, в котором описана конструкция скважины, включающая обсадную колонну, дополнительную эксплуатационную колонну и колонну насосно-компрессорных труб (Патент РФ №2188301, опублик. 27.08.2002).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки залежи высоковязкой нефти и битумов и устройство для теплового вытеснения продукции из горизонтальных скважин (Патент РФ №2445452, опублик. 20.03.2012 - прототип). Устройство включает обсадную колонну, дополнительную эксплуатационную колонну, колонну насосно-компрессорных труб, пакеры, клапаны.

Общим недостатком известных технических решений является невозможность извлечения оборвавшихся насосно-компрессорных труб из дополнительной эксплуатационной колонны.

В предложенном изобретении решается задача обеспечения извлечения из скважины оборвавшихся насосно-компрессорных труб.

Задача решается тем, что в устройстве для эксплуатации скважины, включающем обсадную колонну, дополнительную эксплуатационную колонну и колонну насосно-компрессорных труб, согласно изобретению, используют дополнительную эксплуатационную колонну, не доходящую до устья скважины, колонну насосно-компрессорных труб выше дополнительной эксплуатационной колонны и вблизи от верха дополнительной эксплуатационной колонны снабжают неподвижно закрепленной наружной муфтой, в качестве муфты используют муфту с наружным диаметром больше внутреннего диаметра дополнительной эксплуатационной колонны и не больше наружного диаметра стандартного колонного шаблона для обсадной колонны и с соотношением наружного диаметра к высоте муфты в пределах от 0,70 до 0,83.

Сущность изобретения

В настоящее время фонд скважин стареет, все чаще нарушается целостность (герметичность) эксплуатационных колонн скважин. Для ликвидации нарушений в скважину спускают дополнительную эксплуатационную колонну малого диаметра, перекрывающую нарушения целостности первоначальной колонны. Межтрубное пространство цементируют. Далее перфорируют интервал продуктивного пласта и эксплуатируют скважину.

Однако на скважинах с дополнительными колоннами имеется значительный недостаток - в случае обрыва и «полета» колонны насосно-компрессорных труб на забой происходит их заклинивание - авария, которая влечет за собой невозможность ликвидировать осложнение силами бригад подземного ремонта скважин, вывод скважины в бездействие, ожидание капитального ремонта скважины. Вследствие отсутствия специализированного оборудования для ликвидации данных осложнений в дополнительных колоннах малого диаметра возникают большие затраты на ликвидацию осложнения силами бригад капитального ремонта скважин.

Для исключения осложнений в дополнительной эксплуатационной колонне, связанных с заклиниванием оборвавшейся подвески насосно-компрессорных труб, предлагаются следующие мероприятия. Верх дополнительной эксплуатационной колонны располагают на расстоянии от устья скважины, на колонне насосно-компрессорных труб выше дополнительной эксплуатационной колонны и вблизи от верха дополнительной эксплуатационной колонны неподвижно закрепляют наружную муфту, в качестве муфты используют муфту с наружным диаметром больше внутреннего диаметра дополнительной эксплуатационной колонны и не больше наружного диаметра стандартного колонного шаблона для обсадной колонны и с соотношением наружного диаметра к высоте муфты в пределах от 0,70 до 0,83.

На фиг.1 и 2 представлено заявленное устройство для эксплуатации скважины.

Устройство включает обсадную колонну 1, дополнительную эксплуатационную колонну 2, не доходящую до устья 3 скважины 4, колонну насосно-компрессорных труб 5 и муфту 6.

На фиг.1 представлено устройство скважины при размещении колонны насосно-компрессорных труб 5 над дополнительной эксплуатационной колонной 2. В этом случае муфта 6 размещена снизу под колонной насосно-компрессорных труб 5, т.е выше дополнительной эксплуатационной колонны 2 и на ближайшем расстоянии от верха дополнительной эксплуатационной колонны 2. На фиг.2 представлен вариант, при котором колонна насосно-компрессорных труб 5 частично погружена в дополнительную эксплуатационную колонну 2. В этом случае муфта 6 размещена на колонне насосно-компрессорных труб 5 выше дополнительной эксплуатационной колонны 2 и вблизи от верха дополнительной эксплуатационной колонны 2.

Использование муфты с наружным диаметром больше внутреннего диаметра дополнительной эксплуатационной колонны предопределяет невозможность прохождения муфты в дополнительную эксплуатационную колонну 2 и, соответственно, прохождение всей колонны насосно-компрессорных труб 5. Использование муфты 6 с наружным диаметром не больше наружного диаметра стандартного колонного шаблона для обсадной колонны 1 предопределяет прохождение муфты 6 по обсадной колонне 1 и одновременное центрирование муфты 6 и всей колонны насосно-компрессорных труб 5 в скважине 4. Центрирование позволяет распределить нагрузки при ударе муфты 6 о дополнительную эксплуатационную колонну 2, предотвратить изгибающие нагрузки, сохранить целостность всех колонн. Соотношение наружного диаметра к высоте муфты 6 в пределах от 0,70 до 0,83 позволяет обеспечить надежность крепления муфты 6 на колонне насосно-компрессорных труб 5, обеспечить сохранность конструкции при повторных ударных нагрузках. Испытания в скважине показали, что при заявленном диапазоне соотношений обеспечивается сохранность конструкции после 20 ударов муфты 6 с колонной насосно-компрессорных труб 5 о дополнительную эксплуатационную колонну 2. Снижение соотношения ниже 0,70 и превышение выше 0,83 вызывает снижение устойчивости к удару.

В качестве примера в таблице 1 представлены размеры муфты для использования в скважине с разными обсадными и дополнительными эксплуатационными колоннами.

Таблица 1
№ п.п.	Условный диаметр эксплуатационной колонны, мм	Условный диаметр спускаемой дополнительной колонны, мм	Параметры дополнительной колонны	Условные диаметры спускаемых в колонны эксплуатационных насосно-компрессорных труб, мм	Наружный диаметр используемой муфты (ограничителя), мм	Высота используемой муфты (ограничителя), мм
Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм
1	168 (6∗), 146 (5∗)	114 (4*)	114,3	7	100,3	48, 60, 73	121	150
2	146 (5∗)	102 (3,5*)	101,6	6,5	88,6	48, 60	107	146
3	146 (5∗)	89 (3*)	88,9	6,5	76	48	89	132

В таблице 2 представлены диаметры колонн по отношению к диаметру спускаемых шаблонов.

Таблица 2
№ п.п.	Условный диаметр эксплуатационной колонны, мм	Диаметры шаблонов спускаемых для шаблонировки эксплуатационных колонн (в зависимости от толщины стенок колонн), мм
1	168 (6*)	142-144
2	146 (5*)	120-124,4

Применение данного предложения позволит исключить заклинивание подвески в скважине, провести процесс ликвидации аварии стандартным инструментом силами бригад подземного ремонта скважины, снизить затраты и сократить время ремонта.

Устройство для эксплуатации скважины, включающее обсадную колонну, дополнительную эксплуатационную колонну и колонну насосно-компрессорных труб, отличающееся тем, что используют дополнительную эксплуатационную колонну, не доходящую до устья скважины, колонну насосно-компрессорных труб выше дополнительной эксплуатационной колонны и вблизи от верха дополнительной эксплуатационной колонны снабжают неподвижно закрепленной наружной муфтой, в качестве муфты используют муфту с наружным диаметром больше внутреннего диаметра дополнительной эксплуатационной колонны и не больше наружного диаметра стандартного колонного шаблона для обсадной колонны и с соотношением наружного диаметра к высоте муфты в пределах от 0,70 до 0,83.