Способ компенсации температурных деформаций обсадных колонн

9 С 1 ИЕ ИЗОБРЕТЕН ту КПЛ тут Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(в) КЦ (и) 2 (й)Я Ег 1 В 4 З 1 О НИХ ДЕФОРМАЦИЙ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Использование: для оборудования верхней части обсадной колонны в добывающими нагнетательных и других скважинак Сущность изобретения: в свободной незацементированной части определяют интервал с максимальным перепадом температур и устанавливают в последнем секцию труб из сплава титанаИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности кспособам компенсации температурных деФормаций обсадных колонн в добывающих,нагнетательных и других скважинах.Известен способ компенсации температурных деформаций обсадных колонн телескопическим компенсатором суплотнительным элементом, позволяющимпредотвратить возникновение дополнительных осевых напряжений в свободной частиколонны вследствие изменения температурного режима в стволе скважины.Одним из существенных недостатков этого способа является повышенная опасностьразгерметизации уплотнительного элементапри эксплуатации водонагнетательных скважин вследствие высоких давлений на устье. Врезул ьтате разгерметизации эксплуатационной колонны существует вероятность возникновения заколонных перетоков, приводящихк гидроразрыву пород и образованию горизонтальных трещин под башмаком предыдущей колонны, Глубина распространениягоризонтальных трещин достигает более 500м, Скважины, расположенные в зоне этихтрещин, кэк правило, подлежат ликвидации потехническим причинам.Известен способ компенсации температурных деформаций в свободной части обсадных колонн при помощи вставки изсплава титана, которую устанавливают между равностенными стальными секциямитруб. Толстостенная стальная секция трубустанавливается в нижней части, в тонкостенная - в верхней.Таким образом, при нагреве колонны устойчивость ее повышается вследствие применения толстостенныхсекций в нижней части,а при охлаждении потеря устойчивости исключается. Поэтому существенным недостатком прототипа является то, что интервалустановки вставки из сплава титана определяется расположением стальных секций трубв свободной части колонны, а следовательно,эффективность компенсации температурныхдеформаций снижается,Цель изобретения заключается в повышении эффективности осуществления способа.Поставленная цель достигается тем, что.при способе, включающем установку секции труб из сплава титана в свободной частиколонны, определяют интервал с максимальным перепадом температур, а секциютруб из сплава титана устанавливают в укаэанном интервале.На фиг.1 изображена свободная частьколонны с жестко защемленными концами:с одной стороны - в колонной головке, стемпературных деформаций обсадных колонн на практике реализуется следующим образом.Предварительно изучается геофизический материал по пробуренным скважинам на конкретном месторождении. По результатам анализа геофизического материала строят зависимости изменения температуры по стволу в различные периоды существования скважины. По результатам анализа 2025 30 теомограмм выявляют интервал с максимальным перепадом температур в свободной части колонны, который определяет место установки труб из сплава титана.В качестве конкретного примера реализации технического решения, принимаем условия Самотлорского месторождения, Глубина скважин 2000 м, диаметр эксплуатационной колонны 168 мм, длина свободной части колонны 800 м, длину вставки из сплава титана принимаем 100 м, толщину стенки свободной части колонны принимаем 8 мм,На основании известного и предлагаемого способов оценим эффективность ком пенсации температурных деформаций в водонагнетательных скважинах. В соответствии с принятым решением проведем расчеты по определению средне го перепада температур и остаточных усилий в свободной части колонны. 16,5 С; Л 1 с 55( г -1 дт 3:О.).:, Ос 2 где Ьс, Ьтт - средний перепад температур соответственно в интервале установки другой - цементным кольцом; на фиг.2 - график распределения температур в сво-.бодной части колонны в различные периоды5 Принятые обозначения на чертеже; 11;11 - стальная секция колонны; 12; 2 - сек 1 1ция колонны из сплава титана;- суммарная длина свободной части колонны; т 1: т 2 - температура колонны до эксплуатации сква жины соответственно на устье и уровне цементного кольца; т 1; 12 - температура колонны до эксплуатации скважины соответственно на глубине 100 и 700 м; з; т 4 - температура колонны при эксплуатации 15 скважины на устье и уровне цементногокольца; тз; И - температура колонны при эксплуатации соответственно на глубине 100 и 700 м,Предлагаемый способ компенсации2005169 актор А,Ье Заказ 3425 Проиод нно-иа оставитель А,Колотовехред М.Моргентал Тираж НПО "Поиск" Роспат13035, Москва. Ж. Раушс скии комбинат Пэ Корректор М.Демчик Подниснтаая наб., 4