Обсадная колонна буровой скважины
Патент 802506
Авторы
Обсадная колонна буровой скважины
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е (1ц 802506
ИЗЬ6РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.11.78 (21) 2682323/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.а
Е 21 В 17/00
Е21 В 43/10 (23) Приоритет—
Гееударстеениый кемитет
СССР (53) УДК 622.245.1 (088.8) Опубликовано 07.02.81. Бюллетень №5
Дата опубликования описания 15.02.81 но делам изабретеиий и открытий (72) Авторы изобретения
И. А. Сергиенко, А. Ф. Мосев и E. А. Червонцев ..
1 с (7l ) Заявитель (54) ОБСАДНАЯ КОЛОННА БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ
Изобретение относится к области буровой техники, а именно к обсадным колоннам буровой скважины.
Известны обсадные колонны буровой скважины, смонтированные из секций неметаллических (фанерных, пластмассовых и т. п.) труб, имеющих положительную плавучесть в буровом растворе. Для спуска такой колонны в скважину, заполненную жидкостью, она оснащена утяжелителем, размещенным внутри колонны и после спуска колонны извлекаемым на поверхность (1).
Недостатком такой обсадной колонны является ее малая надежность, проявляющаяся из-за необходимости проведения работ по извлечению утяжелителя из обсаженной скважины, в снижении ее прочности.
Известна обсадная колонна буровой скважины, включающая секции неметаллических труб, их соединения и утяжелитель, закрепленный в нижней части колонны в виде цилиндра или стержня, выполненного из металла или железобетона (2).
Недостатком такой обсадной колонны является малая прочность в связи с восприятием в начале спуска нижними ее секциями осевой нагрузки, создаваемой весом утяжелителя. Концентрация напряжений, вызванных этими нагрузками, впоследствии, в процессе эксплуатации, приводит к разрушению колонны.
Кроме того, длина такой обсадной колонны увеличивается на длину утяжелителя, что влечет за собой лишние затраты на углубление скважины.
Цель изобретения — повысить прочность обсадной колонны скважины, благодаря равномерному распределению утяжеления по
>о всей длине колонны и одновременно снизить стоимость сооружения скважины за счет исключения ее переуглубления под утяжелитель.
Указанная цель достигается тем, что утяжелитель выполнен в виде набора трубча1 тых секций, каждая из которых установлена концентрично наружной поверхности обсадной колонны, на расстоянии друг от друга, равном длине полуволны изогнутой колонны, причем вес каждой секции утяжелителя выбирается в соответствии с соотношением:
P = 0,06KqL, где К вЂ” экспериментальный коэффициент;
q — вес в пог. м. обсадной колонны кг/м;
802506
Формула изобретения
L — длина полуволны изогнутой обсадной колонны, м.
Экспериментальный коэффициент К зависит от удельного веса жидкости в скважине: при у = 1,0К= 1,0; при g = 1,05 К = 2; при g = 1,1 К = 3; при y = 1,15 К = 4; при = 1,2К= 5.
На фиг. 1 показана обсадная колонна в сборе; на фиг. 2 — общий вид секции утяжелителя; на фиг. 3 — разрез А — А фиг. 2.
Обсадная колонна состоит из труб 1, собранных- в колонну. По длине обсадной колонны установлены секции утяжелителя 2.
Каждая секция утяжелителя 2 выполнена трубчатой, разрезной, состоящей из двух полуцилиндров 3 и 4 для быстроты крепления к трубам 1 и закреплена на колонне при помощи хомутов 5, на расстоянии, равном длине полуволн изогнутой колонны. Такое расположение секций утяжелителя способствует тому, что нагрузка на обсадные трубы распределяется равномерно.
Сборку обсадной колонны и спуск .ее в скважину осуществляют наращиванием труб по мере спуска колонны. Через интервалы, равные длине полуволны изогнутой колонны на трубе закрепляют секции утяжелителя 2, количество которых определяют, исходя из величины общего веса утяжелителя.
Общий вес утяжелителя определяется расчетным путем в зависимости от конкретных геолого-технических условий обсадки скважины.
После окончания спуска колонны в скважину осуществляют цементирование ее затрубного пространства.
Расчет веса одной секции утяжелителя производится следующим образом, например требуется соорудить технологическую скважину подземного выщелачивания металла для откачки продуктивного раствора. Конструкция скважины — одноколонная. Глубина скважины 300 м, диаметр обсадной колонны 140 мм, материал труб колонны — полиэтилен высокой плотности сверхтяжелого ти4 па по ТУ 95.333-75. Диаметр бурения под обсадную колонну 243 мм. Промывочная жидкость — глинистый раствор с удельным весом 1,2 г)смз. Для свободного спуска колонны требуется дополнительная нагрузка, прилагаемая к обсадной колонне. Длина полуволны для указанных труб по ТУ 95.333-75 соответствует 22 м. Вес 1 м материала труб
6,2 кг. Тогда вес секций утяжелителя будет равен
P = 0,06KqL = 0,06 X 5 X 6,2 X 22 = 41 кг
10 Эффективность применения предложенного изобретения заключается в сокращении стоимости сооружения скважины за счет уменьшения ее глубины, повышения надежности в работе при спуске колонны в скважинуу.
Обсадная колонна буровой скважины, 2о включающая секции неметаллических труб, их соединения и утяжелитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности обсадной колонны, утяжелитель выполнен в виде набора трубчатых секций, каждая из которых установлена концентрично наружной поверхности обсадной колонны, на расстоянии друг от друга равном длине полуволны изогнутой колонны, причем вес каждой секции утяжелителя выбирается в соот-. ветствии с соотношением:
P = 0,06KqL, где К вЂ” экспериментальный коэффициент;
q — вес 1 пог. м. обсадной колонны, кг/м;
L — длина полуволны изогнутой обсадной колонны, м.
Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе
1. Сергиенко И . А. Обсадная колонна с извлекаемым утяжелителем. Изд. ВУЗов, «Геология и разведка», 1975, № 7, с. 141.
2. Лерман С. Н. и др. Крепление артезианских скважин неметаллическими трубами, М., «Недра», 1968, с. 64 — 66.
802506 фиг.1
Составитель В. Родина
Редактор Т. Авдейчик Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец
Заказ 10232/39 Тираж 638 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4