Устройство для предотвращения смятия обсадных колонн скважин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик и 947393(61) Дополнительное к ьвт. сеид-ву(22) Заявлено 05. 02. 79 (21) 2721760/22-03 Р 1 М Кп з с присоединением заявки Мо Е 21 В 43/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных,газов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СМЯТИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН СКВАЖИНИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения смятия колонн скважин при обрат ном промерзании жидкости в затрубном пространстве.Известно устройство для предотвращения смятия колонн скважин при обратном промерзании, включающее электрический кабель, который располагают на поверхности обсадной трубы. С помощью данного устройства создают канал, по которому отводится избыточная жидкость из затрубья на поверхностью,Недостаток известного устройства состоит в том, что нагревание кабеля требует больших расходов электрической энергии, постоянного наблюде" ния и обслуживания. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для предотвращения смятия колонн скважин при обрат" ном промерзайии, которое содержит металлическую гофрированную трубку, заполненную незамерзающей жидкостью. Устройство позволяет вдоль колонн скважин в интервале кавернообразо вания создавать канал для перепускания избыточной жидкости из кавернына поверхность 21Недостаток данного устройствасОстОит в тОМ чтО ОнО пОзволяет Осуществить предупреждение смятия колонн скважин при умеренных естественных температурах мерзлых породтолько от -2 до -4 СКроме того, наоличие в устройстве незамерзающейжидкости требует высокой степени герметичности, которая может быть нарушена сложными условиями эксплуатации,Перечисленное делает устройство недостаточно надежным.15 Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.Указанная цель достигается тем,что устройство снабжено цилиндрамис подпружиненными поршнями, надпоршневая полость которых гидравлическисвязана со скважинным пространством,а поршни жестко связаны между собойтрубкой,На чертеже показано предлагаемое25 устройство, общий вид.Устройство состоит из трубки 1 свыступом 2. Стержень 1 снабжен поршнями 3, размещенными в цилиндрах 4,Поршни 3 подпираются пружинами 5, раэ.30 мещеннюв в нижней части цилиндров 4.фЦилиндры 4 в верхней части над поршнями 3 имеют отверстия 6. Для герметизации стержня 1 и поршней 3 имеются уплотнения 7 и 8. Цилиндры 4 крепятся к обсадной колонне 9 хомутами 10,Устройство работает следующим образом.Опускают устройство в интервал кавернообразования на обсадной колонне.Избыточное давление жидкости эа.колонной, коэникающее в образованных ледяными перемычками 11 замкнутых объемах 12, передается на цилинд- . ры 4 и через отверстия 6 на поршни 3. При достижении определенной величины, которая заведомо меньше допустимого давления смятия обсадных труб, поршни 3 начинают двигаться в цилиндрах 4 вниз, сжимая пружины 5, При этом трубка 1 с шипами 2, двигаясь вместе с поршнями 3, разрушает ледяную перемыч- ку 11. Образуется канал, по которому жидкость за колонной, создающая избыточное давление в замкнутых объемах 12, перепускается из одного замкнутого объема в другой и затем на поверх ность. Когда давление в каверне уменьшается до безопасной величины, поршни 3 и трубка 1 за счет энергии сжатой пружины 5 занимают первоначальное положение. При повторном повышении 30 давления в каверне выше заданной величины стрежень вновь движется вниз и создает канал для перепускания избытков жидкости на поверхность.Количество цилиндров и интервал 35 между ними определяются в соответствии с результатами кавернометрии и зависит от глубины интервала кавернообраэования.При необходимости обсадная колон на в интервале кавернообраэования может быть оборудована двумя предлагаемыми устройс-вами, размещенными на диаметрально расположенных сторонах поверхности обсадной колонны. В этом случае цилиндры устройств раслолага-, 4 ются с некоторым смещением относительно друг друга. Это исключает возможность смятия обсадных труб в случаепопадания одного из цилиндров в ледяную перемычку. Устраняя причину роста давления в замкнутых объемах,данный способ предотвращает смятие колонн скважин,Преимущество данного устройствасостоит в том, что оно позволяетосуществлять предупреждение смятияколонн скважин. при любых естественных температурах мерзлых пород. Этообстоятельство играет важную роль приэксплуатации скважин в районах с температурой мерзлых пород до -10 С,Как показывают проведенные расчеты, предлагаемое устройство способноразрушать ледяную перемычку толщинойдо 2 м. Применение данного устройстване требует дополнительной энергии,постоянного обслуживания и контроля.Надежность устройства в работе увеличивается. Количество капитальных ремонтов скважин, вызванных смятием колонн, существенно уменьшается.Формула изобретенияУстройство для предотвращения смятия обсадных колонн скважин, включающее установленную параллельно обсадной колонне трубку с выступами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе,оно снабжено цилиндрами с подпружиненными поршнями, надпоршневая полость которых гидравлически связана со скважинным пространством, а поршни жестко связаны между собой трубкой.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 583286, кл. Е 21 В 43/00,05.06.74. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2594149/03,кл.Е 21 В 43/00,31.08.78 (прототип).947393 8 (О Составитель Н. ХарлТехредМ. Гергель Корректор И. Муска актор Л. Горбунов акаэ 5567 ЬодписноССР о комитет и открыты уюская на д. 4/ илиал ППП "Патеитф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 49 Тираж б 23 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра 7 д 3 8 Ю 4