RU2088740C1 - Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах - Google Patents
Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088740C1 RU2088740C1 RU94001003A RU94001003A RU2088740C1 RU 2088740 C1 RU2088740 C1 RU 2088740C1 RU 94001003 A RU94001003 A RU 94001003A RU 94001003 A RU94001003 A RU 94001003A RU 2088740 C1 RU2088740 C1 RU 2088740C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- string
- casing
- shoe
- seat
- drill string
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: в горной промышленности при бурении скважин в неустойчивых породах. Сущность изобретения: устройство включает обсадную колонну и размещенную внутри нее с возможностью совместного вращения и рассоединения бурильную колонну. Обсадная колонна выполнена в виде концентрично расположенных внутренней и наружной колонн. Внутренняя колонна выполнена с возможностью выдвижения по направлению к забою скважины и фиксации в нижнем положении относительно наружной колонны и с посадочным местом в нижней части полости. Устройство снабжено обратными клапанами, размещенными в верхней части внутренней колонны, и разбуриваемым узлом, размещенным на посадочном месте внутренней колонны. Разбуриваемый узел выполнен в виде башмака с осевым каналом, в котором установлены обратный клапан и пружинное кольцо для фиксации клапана относительно башмака, и элемента фиксации башмака на посадочном месте внутренней колонны. Разбуриваемый узел закреплен на бурильной колонне посредством срезного элемента. 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для крепления интервалов скважин с неустойчивыми породами.
Известно устройство для крепления скважин в неустойчивых породах (авт. св. СССР 1143825, кл. E 21 B 7/20, опублик. 07.03.85), содержащее бурильную колонну, размещенную внутри обсадной. Обсадная колонна имеет внутренний направляющий выступ для радиального смещения буровой коронки. Устройство снабжено радиально-упорным подшипником скольжения с верхней и нижней концевыми обоймами, имеющими конические рабочие поверхности, и хвостовиком, соединенным с нижней частью обсадной колонны с возможностью вращения вокруг ее оси, при этом верхняя кольцевая обойма скреплена с бурильной колонной и имеет пазы для прохода выходящего потока бурового шлама. Нижняя кольцевая обойма скреплена с обсадной колонной и имеет пазы для прохода буровой коронки при транспортировании бурильной колонны внутри обсадной колонны.
Данный метод слабо эффективен из-за невозможности проведения изоляционных работ, т.е. цементирования скважин. Кроме этого, конструкция не надежна в эксплуатации, поскольку при транспортировке обсадной колонны возможно ее заклинивание, что приводит к отсутствию перекрытия необходимого интервала неустойчивых пород и повышает аварийность работ. Спускаемая обсадная колонна способствует значительной потере диаметра скважины, что затрудняет дальнейшую ее эксплуатацию.
Известно также устройство для крепления скважин (авт. св. СССР 1250637, кл. E 21 B 7/20, опублик. 29.12.84), содержащее буровую колонну с закрепленным в ее нижней части породоразрушающим инструментом и размещенную концентрично ей обсадную колонну.
Устройство снабжено стаканом, размещенным концентрично с внешней стороны обсадной колонны, кареткой с разжимными элементами, а обсадная колонна выполнена с прорезью вдоль ее образующей.
Основным недостатком этой конструкции является ее низкая надежность эксплуатации из-за возможного заклинивания обсадной колонны, а также слабая эффективность крепления из-за невозможности проведения изоляционных работ. Кроме этого, данная конструкция также способствует значительной потере внутреннего диаметра скважины.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для крепления скважин в неустойчивых породах (авт. св. СССР 1461851, кл. E 21 B 7/00, опублик. 28.02.89), содержащее обсадную колонну и размещенную внутри нее бурильную колонну.
К бурильной колонне ниже башмака обсадной колонны прикреплен породоразрушающий инструмент. Устройство снабжено уплотнительным элементом, размещенным в пространстве между обсадной и бурильной колоннами.
Устройство позволяет производить крепление интервалов скважин в неустойчивых породах.
Однако эффективность и надежность эксплуатации также, как и у предыдущих аналогов, невелика.
Низкая надежность обусловлена возможным заклиниванием обсадной колонны и, как следствие, отсутствием перекрытия необходимого интервала неустойчивых пород, а также потерей внутреннего диаметра скважины.
Цель изобретения повышение эффективности и надежности крепления скважин в неустойчивых породах при сохранении максимально возможного внутреннего диаметра.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для крепления скважин в неустойчивых породах, включающее обсадную колонну и размещенную внутри нее с возможностью совместного вращения и рассоединения бурильную колонну, обсадная колонна выполнена в виде концентрично расположенных внутренней и наружной колонн, при этом внутренняя колонна выполнена с возможностью выдвижения по направлению к забою скважины и фиксации в нижнем положении относительно наружной колонны и с посадочным местом в нижней части полости, а устройство снабжено обратными клапанами, размещенными в стенке верхней части внутренней колонны и разбуриваемым узлом, размещенным на посадочном месте внутренней колонны и выполненными в виде башмака с осевым каналом, в котором установлены обратный клапан и пружинное кольцо для фиксации клапана относительно башмака и элемента фиксации башмака на посадочном месте внутренней колонны, при этом разбуриваемый узел закреплен на бурильной колонне посредством срезного элемента.
Обычно в процессе бурения скважины для изоляции осложненных интервалов и несовместимыми условиями бурения или неустойчивыми горными породами в напряженно-деформированном состоянии массива (особенно пластичных отложений) используются конструкции дополнительных промежуточных обсадных колонн с различными механизмами их фиксации, приводящие к потере внутреннего диаметра скважины из-за необходимости спуска обсадных колонн до кровли осложненных интервалов и спуска дополнительной промежуточной (потайной, хвостовика и т. п.) обсадной колонны для их перекрытия и крепления.
Заявляемое устройство позволяет после спуска колонн до кровли неустойчивых отложений осуществлять перекрытие интервала неустойчивых пород выдвижением внутренней колонны труб и проведением изоляционных работ.
При этом использование конструкции сварных безмуфтовых колонн труб в компоновке спускаемой муфтовой обсадной колонны обеспечит максимальную сохранность внутреннего диаметра конструкции скважины при выполнении необходимых требований для изоляции (перекрытия и крепления) неустойчивых отложений и расширит эксплуатационные возможности скважины.
Кроме этого, закрепление разбуриваемого узла на внутренней колонне труб позволяет повысить эффективность крепления скважины в неустойчивых породах при сохранении возможного внутреннего диаметра.
Перечисленное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемом техническом решении "изобретательского уровня".
На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства.
Устройство состоит из двух концентрично расположенных наружной 1 и внутренней 2 колонн труб и размещенной внутри них бурильной колонны 3 с возможностью совместного вращения и рассоединения. Внутренняя колонна труб 2 выполнена с возможностью выдвижения по направлению к забою скважины и фиксации на наружной колонне труб 1, для чего наружная колонна 1 имеет в нижней и верхней частях патрубки 4 и 5 с резьбовыми соединениями.
Внутренняя колонна 2 имеет в нижней части патрубок 6 с посадочным местом для компоновки низа бурильной колонны 3, а верхней обратные клапаны 7 для перетока цементного раствора и патрубок с фиксируемым резьбовым соединением 8, в котором выполнены пазы для захвата бурильной колонны 3. Кулачки узла захвата 10 связаны нелицовым соединением с бурильной колонной 3.
Разбуриваемый узел 9, размещенный на посадочном месте внутренней колонны, имеет башмак 11 с осевым каналом, в котором установлен обратный клапан 16 и пружинное колесо 15, для фиксации клапана относительно башмака, винты элементы фиксации 12 башмака на посадочном месте внутренней колонны, при этом разбуриваемый узел закреплен на бурильной колонне посредством среднего элемента, состоящего из башмачного патрубка 13 со срезными штифтами 14, и упорного кольца 17.
Устройство работает следующим образом.
В скважину спускают смонтированные элементы обсадных колонн 1 и 2, затем производят крепление обсадной колонны 1.
Нижние резьбовые соединения наружной обсадной колонны 1 фиксируются сваркой или штифтами, а кроме того, обсадная колонна 1 цементируется.
Резьбовые соединения патрубков 5 и 8 фиксируются штифтами, что удерживает обсадную колонну 2 от проворота до спуска и начала вращения бурильной колонны 3.
Компоновку низа бурильной колонны 3 опускают после углубления скважины на длину больше выдвигаемой внутренней колонны труб 2.
Производят фиксацию бурильной колонны 3 с внутренней колонной труб 2, при этом узел захват 10 кулачкового механизма бурильной колонны 3 соединяют с пазами патрубка 8 внутренней колонны 2. После ввода кулачков узла захвата 10 в пазы патрубка 8 внутренней колонны 2, вращением вправо производят фиксацию бурильной колонны 3 с внутренней колонной 2.
Вращением бурильной колонны 3 выводят внутреннюю колонну 2 из резьбового соединения 5, после чего производят спуск внутренней колонны труб 2 с промывкой через обратные клапаны 7 до места соединения патрубка 8 колонны труб 2 с нижним патрубком 4 наружной колонны 1.
В процессе осевого перемещения бурильной колонны вниз с вращением колонна 2 удерживается на компоновке низа бурильной колонны 3 кулачками узла захвата 10, введенными в пазы патрубка 8. При соединении патрубка 8 по резьбе с патрубком 4 происходит наворот до упора, причем длина выдвигаемой внутренней колонны труб 2 контролируется по контрольным замерам на поверхности.
Осуществив таким образом процесс перекрытия, проводят крепление осложненного интервала пород. Для этого через бурильную колонну 3 закачивают изоляционный материал (тампонажный раствор и т.д.) с выходом заколонного бурового раствора через обратные клапаны 7.
После закачки требуемого объема изоляционного материала и посадки продавочной пробки на упорное кольцо 17 происходят срез штифтов 14 и отсоединение разбуриваемого узла 9 от бурильной колонны 3. При этом разбуриваемый узел 9 фиксируется пружинным кольцом 15 и винтами фиксации 12 в посадочном месте патрубка 6 и остается в скважине на внутренней колонне 2.
После отсоединения разбуриваемого узла 9 от бурильной колонны 3 вращением влево бурильной колонны выводят кулачки узла захвата 10 из пазов патрубка 8 внутренней колонны 2 и осуществляются подъем бурильной колонны 3. Дальнейшее углубление скважины производят после затвердевания изоляционного материала посредством бурения разбуриваемого узла 9.
Для доказательства преимуществ заявляемой конструкции приведены проектные и измененные в процессе бурения конструкции скважин с различными решениями перекрытия интервалов неустойчивых отложений горных пород, мм: проектная конструкция скважины 508-340-245-178/168; измененная с применением дополнительных промежуточных обсадных колонн 508-340•273-194-140/127 или 508-340-245•178-127/114; с применением конструкции сварных безмуфтовых труб 508-340(377•324)-245-178/168 или 508-340-245(273•219)-168/146.
Таким образом, включение в компоновку муфтовых 340 или 245 мм обсадных колонн соответственно конструкции из сварных безмуфтовых труб диаметрами 377•324 и 273•219 мм приводит к сохранению максимально возможного внутреннего диаметра скважины.
Claims (1)
- Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах, включающее обсадную колонну и размещенную внутри нее с возможностью совместного вращения и рассоединения бурильную колонну, отличающееся тем, что обсадная колонна выполнена в виде концентрично расположенных внутренней и наружной колонн, при этом внутренняя колонна выполнена с возможностью выдвижения по направлению к забою скважины и фиксации в нижнем положении относительно наружной колонны и с посадочным местом в нижней части полости, а устройство снабжено обратными клапанами, размещенными в верхней части внутренней колонны, и разбуриваемым узлом, размещенным на посадочном месте внутренней колонны и выполненным в виде башмака с осевым каналом, в котором установлены обратный клапан и пружинное кольцо для фиксации клапана относительно башмака, и элементы фиксации башмака на посадочном месте внутренней колонны, причем разбуриваемый узел закреплен на бурильной колонне посредством срезного элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94001003A RU2088740C1 (ru) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94001003A RU2088740C1 (ru) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94001003A RU94001003A (ru) | 1995-07-20 |
RU2088740C1 true RU2088740C1 (ru) | 1997-08-27 |
Family
ID=20151401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94001003A RU2088740C1 (ru) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2088740C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462576C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для удлинения обсадных колонн в скважине |
RU2778120C1 (ru) * | 2022-02-04 | 2022-08-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширяемая трубная система для крепления зон осложнений при бурении скважин |
-
1994
- 1994-01-12 RU RU94001003A patent/RU2088740C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1461851, кл. E 21 B 7/20, 1986. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462576C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для удлинения обсадных колонн в скважине |
RU2778120C1 (ru) * | 2022-02-04 | 2022-08-15 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширяемая трубная система для крепления зон осложнений при бурении скважин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5287921A (en) | Method and apparatus for setting a whipstock | |
US8066069B2 (en) | Method and apparatus for wellbore construction and completion | |
EP0764234B1 (en) | Whipstock assembly | |
EP0837978B1 (en) | Single trip whipstock assembly | |
CA2572240C (en) | Drilling systems and methods utilizing independently deployable multiple tubular strings | |
US20050274547A1 (en) | Drilling systems and methods utilizing independently deployable multiple tubular strings | |
RU2667542C1 (ru) | Направленное бурение с одновременной подачей элемента хвостовика с возможностью крепления защелками для многократных спускоподъемных операций | |
NO322081B1 (no) | Foringsbossing for bruk naer en krysning mellom en hovedbronnstromningsleder og en lateral bronnboring | |
US5025864A (en) | Casing hanger wear bushing | |
NO326011B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for komplettering av flersidig bronner | |
CN202266237U (zh) | 一种石油完井分级注水泥器 | |
RU2088740C1 (ru) | Устройство для крепления скважин в неустойчивых породах | |
RU2437997C1 (ru) | Способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин | |
US11933174B2 (en) | Modified whipstock design integrating cleanout and setting mechanisms | |
US2688463A (en) | Directional drilling apparatus | |
RU2513956C1 (ru) | Способ строительства многозабойной скважины и отклоняющее устройство для его осуществления | |
EP3140495B1 (en) | Casing drilling system and method | |
RU2719875C1 (ru) | Компоновка низа бурильной колонны для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины | |
SU1435743A1 (ru) | Стационарный отклонитель | |
RU2810382C1 (ru) | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины | |
RU2262578C1 (ru) | Устройство для бурения скважин в неустойчивых и разрушенных горных породах с одновременной обсадкой | |
RU2021474C1 (ru) | Устройство для опрессовки лифтовой колонны в скважине | |
SU1680922A1 (ru) | Способ бурени горных пород | |
WO1995017577A1 (en) | Apparatus and method for completing a well | |
SU1661352A1 (ru) | Двойна бурильна труба |