Башмак обсадной колонны

09) (11) 1) Е 171 нко чная экического Р (про СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Артемовская геолого-разведспедиция Производственного геолобъединения Донбассгеология(54) (57) БАШМАК ОБСА НЫ, содержащий патрубо ный одним концом с обса кольцевой эластичный эле отличающийся тем, что, с надежности работы обсад счет снижения ее вибрации жин, кожух имеет внутренн ше внутреннего диаметра о патрубок в нижней части том, а кожух установлен м садной колонны и буртом зует кольцевую полость, пр элемент расположен в пос ДНОЙ КОЛОН- к, жестко связандной колонной, и мент с кожухом, целью повышения ной колонны за при бурении скваий диаметр меньбсадной колонны, выполнен с бурежду торцом обпатрубка и обраичем эластичный ледней.1154430 Составитель В. Родина Редактор Е, Папп Техред И. Верее Корректор Л. Пилипенко Заказ 2650/29 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к оборудованиюбуровых скважин и может быть использовано при бурении глубоких и сверхглубокихскважин.Известно устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн в скважинах, содержащее втулку и патрубок, телескопически соединенные между собой так,что они образуют замкнутую полость, в которой размещен эластичный уплотнительныйэлемент. Патрубок имеет кольцевой выступ,размещенный в замкнутой полости и образующий с внутренней поверхностью втулкизазор 1.Недостаток устройства заключается втом, что оно предохраняет обсадные трубы 15только от осевых нагрузок, не устраняяпри этом их вибрации в процессе бурения,приводящие к разрушению обсадной колонны.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для предотвращения разрушения обсадных колонн. Устройство состоит из телескопически соединенныхмежду собой втулки и патрубка, которыежестко связаны с обсадными трубами. Нанаружной поверхности патрубка расположенснабженный кожухом кольцевой эластичныйэлемент. Один торец кожуха жестко связанс патрубком, а стенка кожуха выполнена излегкодеформируемого материала 2,Недостатком известного устройства явля- ЗОется то, что оно не снижает вибрации обсадных труб в процессе бурения. Более того,наличие в устройстве телескопического подвижного соединения способствует расшатыванию обсадной колонны и разрыву цементного камня.35 Цель изобретения - повь 1 шение надежности работы обсадной колонны за счет снижения ее вибрации при бурении скважин.Указанная цель достигается тем, что баш мак обсадной колонны, содержащий патрубок, жестко связанный одним концом с обсадной трубой, и кольцевой эластичный элемент с кожухом, последний имеет внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, патрубок в нижней части 45 выполнен с буртом, а кожух установлен между торцом обсадной колонны и буртом патрубка и образует кольцевую полость, причем эластичный элемент расположен в последней.На чертеже показан башмак обсадной колонны. Башмак обсадной колонны содержит обсадную трубу 1, на которую навинчен патрубок 2, его внутренний диаметр с больше внутреннего диаметра да обсадной трубы 1. В нижней части патрубка 2 выполнен бурт 3 с пазом 4. В полости патрубка.2 установлен кожух 5, внутренний диаметр дз которого меньше внутреннего диаметра обсадной колонны 1. Внутренняя поверхность патрубка 2 бурт 3, торец обсадной трубы 1 и кожух 5 образуют полость, в которой установлен эластичный элемент 6. Кожух по концам имеет раструбы 7. Для фиксации кожуха 5 от боковых смещений служат выступы 8 на торце обсадной трубы 1 и 9 на бурте 3 патрубка 2. Раструбы кожуха 5 входят в зацепление с выступами 8 и 9. Для предотвращения вращения кожуха 5 от колонны бурильных труб на нем выполнен выступ 10, который входит в паз 4 бурта 3.Толщина эластичного элемента должна быть такой, чтобы он вплотную соприкасался с поверхностями башмака и кожуха, а высота его должна быть меньше высоты кожуха, поскольку гашение вибраций достигается как упругой деформацией эластичного элемента в зазоры, так и демпфирующими свойствами его материала.Башмак работает следующим образом.При бурении скважин в результате усталости горных пород, разности диаметров скважины, воздействия гидродинамического давления под башмаком обсадной колонны всегда присутствует зона кавернообразования, вследствие чего коэффициент разработки скважины в этой зоне в 2 - 4 раза больше, чем по остальному стволу скважины, что создает предпосылки для расшатывания колонны обсадных труб, В процессе бурения в зоне каверн под башмаком обсадной колонны из-за резкого изменения длины полу- волны изгиба бурильной колонны и повышенной разработки скважины возникает усиленная вибрация бурильных труб, которая передается на обсадные трубы. Это влечет за собой расшатывание прежде всего низа обсадной колонны, а затем и всей колонны, что приводит к нарушению цементного камня, разрыву и развинчиванию обсадных труб.В процессе бурения вибрации колонны бурильных труб воспринимаются патрубком 2 через эластичный элемент 6, в результате чего снижаются вибрации обсадной колонны и предотвращается ее расшатывание.Технико-экономический эффект заключается в снижении материальных затрат, связанных с креплением скважин.