Конструкция скважины в многолетнемерзлых породах

(505 Е 21 В 36/00 ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ С(21) 4634183 03 (22) 28.11,88 (46) 07,07,91. Бюл. Ф 25 . (71) Коми филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (72) Н;А,Носков, В,Л,Палесик и И,Ю;Быков (53) 622.245,13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 184205, кл, Е 21 В 36/00, 1966.Авторское свидетельство СССР В 320604, кл. Е 21 8 33/14, 1971. (54) КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ (57) Изобретение относится к нефтяной и тазовой промышленности и м.б, использовано при эксплуатации газовых и нефтяных скважин (С), расположенных в районах распространения многолетнемерзлых пород, Цель - повышение надежности в работе за счет обеспечения стабильности отрицательных температур окружающих скважину пород при одновременном повышении2 устойчивости колонн в скважине. Конструкция С 16 в многолетнемерэлых породах включает колонны 1, 2 обсадных труб, концентрично установленный относительно последней кольцевой охлаждающий кожух (К) 3. Он заполнен веществом, кипящим при низких температурах, например аммиаком 4 или керосином 5, и связан с обсадной колонной 2 труб жесткой связью 6. Нижний торец К 3 расположен ниже границы 7 зоны мерзлоты, а верхний торец К Э расйоложен над устьем 8 С 16, Радиально относительно К 3 расположены трубопроводы (ТП) 11, полости которых гидравлически связаны с полостью К 3. Причем свободный конец 12 ТП 11 расположен над устьем 8 С 16, а другой конец ТП 11 жестко связан с К 3 ниже эоны сезонного оттаивания. В зимний период К 3 и ТП работают параллельно, при этом К 3 работает как термоизолятор С 16, пропуская через себя основную массу хладагента, а ТП 11 работают преимущественно как накопители холода, 1 ил.Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации газовых и нефтяных скважин, расположенных в районах распространения многолетнемерзлых пород (ММП).Цель изобретения - повышение надежности работы скважины за счет обеспечения стабильности отрицательных, температур окружающих скважину породпри одновременном повышении устойчивости колонн скважины.На чертеже изображена конструкцияскважины, разрез.Конструкция скважины в многолетнемерзлых породах включает колонны 1 и 2обсадных труб, концентрично установлен, ный относительно последней кольцевой охлаждающий кожух 3, полость которогозаполнена веществом, кипящим при низких, температурах, например аммиаком 4 иликеросином 5. Кожух 3 связан с обсаднойколонной 2 жесткой связью 6. Нижний торец кожуха расположен ниже границы 7 эоны мерзлоты. а верхний торец - над устьем8 скважины,При таком расположении верхняя часть, 9 кожуха 3 находится вне скважины и обра зует конденсаторные части. а нижняя часть,10 кожуха в полости скважины образует испарительные части. Радиально относитель, но кожуха 3 расположены трубопроводы 11,, полости которых гидравлически связаны сполостью кожуха 3, причем свободный конец 12 трубопровода 11 расположен надустьем 8 скважины, а другой конец трубопровода 11 жестко связан с кожухом 3 нижезоны 13 сезонного оттаивания и образуетрадиальный участок 14. Затрубное про. странство скважины заполнено цементнымраствором 15,Скважина работает следующим образом,В зимний период кольцевой кожух итрубопроводы охлаждения работают параллельно, однако кольцевой кожух работает преимущественно как термоизолятор скважины, пропуская через себя основную массу хладагента, тогда квк трубопроводы работают преимущественно как накопители холода в ММП,В летний период верхние части 9 и 12соответственно кожуха 3 и трубопроводов 11 запираются из-за высоких температур атмосферного воздуха, При этом радиальный участок 14 трубопровода 11 выполняет функцию конденсатора, отбирая накопленный в ММП в зимний период холод для40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 трансляции его в нижнюю (испарительную) часть кольцевого кожуха 3,Жесткое соединение 6 трубопроводов 11 с колонной 1 скважины обеспечивает дополнительное подстраховочное конструктивное закрепление колонны 1 с окружающим мерзлым грунтовым массивом эа счет включения в работу трубопроводов 11 как дополнительных несущих анкерных конструкций колонны 1 скважины 16. Подстраховочное конструктивное закрепление включается в работу при оттаивании около- ствольного пространства скважины в случае временного перекращения работы охлаждающих узлов при запланированных или непредвиденных их остановках.Конструкцию скважины выполняют следующим образом.Производят бурение скважины 16, затем в радиальных направлениях от скважины 16 выполняют в грунте щели баровой техникой на глубину ниже слоя 13 сезонного оттаивания. В баровые щели и скважину 16 устанавливают соответственно трубопроводы 11 и кольцевой кожух 3. Затем в скважину 16 опускают колонны 1 и 2 и жестко соединяют колонну 1 с кожухом 3, а последний - с трубопроводами 11, затем производят цементирование 15 эатрубного пространства скважины 16 и обратное заполнение баровых щелей, например, грунтом и водой.Конструкция скважины обеспечивает стабильность отрицательных температур окружающих скважину пород в течение всего времени эксплуатации скважины и повышает устойчивость колонны в случае временного прекращения работы охлаждающих узлов. Формула изобретения Конструкция скважины в многолетне- мерзлых породах, включающая концентрично установленный относительно обсадной колонны, жестко с ней связанный кольцевой охлаждающий кожух, заполненный веществом, кипящим при низкой температуре, нижний торец кожуха расположен ниже границы зоны мерзлоты, а верхний торец - над устьем скважины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения стабильности отрицательных температур окружающих, скважину пород при одновременном повышении устойчивости колонн в скважине, она снабжена трубопроводами, радиально расположенными относительно кольцевого охлаждающего кожуха и гидравлически с ним связанными, причем свободный конец1661376 Составитель В.РодинаТехред М. Моргентал Корректор М.Кучерявая Редактор И,Шулла Заказ 2105 Тираж 356 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 трубопроводов расположен над устьем скважины, а другой жестко связан с охлаждающим кожухом ниже зоны сезонного оттаивания,