Устройство для ремонта обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 03524 А 9) 21 В 29 0 5 5 К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ к горной и к устройствнн в нефтян еспечениеразрыва обс гаемое устройст с упором,2 на радиальными кана корпусе пере, сжимаемый ую в корпусе 1 с ремещения и взалку 5, связанную рпусом, верхний при ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(71) Кольская комплексная геологоразведоч. ная экспедиция сверхглубокого бурения (72) В.В,Следков(56), В.И.Крылов. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах, М., Недра, 1980, с. 174-175.Авторское свидетельство СССР га 658261 кл. Е 21 В 3312, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ОБСАД:НЫХ КОЛОНН(57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для ремонта обсадных колонн в нефтяных,газовых и других скважинах. Цель - обеспечение надежного перекрытия места разрыва обсадной колонны за счет совпадения внутренних поверхностей перекрывающего элемента и обсадной колонны, Устройство содержит полый корпус с упором на внутренней поверхности и радиальными каналами, установленный на корпусе Изобретение относится мышленности, в частности для ремонта обсадных коло газовых и др. скважинах. Цель изобретения - об дежного перекрытия места ной колонны. На фиг. 1-3 представлены схем лагаемого устройства в транспортноперекрывающий элемент, сжимаеМый пружинами, размещенную в корпусе с воэможностью осевого перемещения и взаимодействия с упором втулку, связанную срезным.элементом с корпусом, верхний, нижний подвижные разделительные элементы, полость между которыми заполнена тампонажным раствором, центрирующие и приводные шары. После спуска на нужную глубину, создания давления внутри труб, втулка перемещается до упора и заставляет шары смещаться наружу. Часть шаров, рас- положенных за сегментами обсадной колонны, отжимает последние от корпуса на расстояние, равное половине разницы между внутренним диаметром ремонтируемой колонны и наружным диаметром корпусаЗ Другая часть шаров, расположенных выше и ниже сегментов обсадной колонны, центрирует устройство. При достижении втулкой нижнего положения ее радиальные отверстия. совпадают с радиальными каналами корпуса для выдавливания тампонажного раствора в зону разрыва, 3 и. ф-лы, 3 ил.00 С 1 бочих положениях. Предлаво содержит полый карпувнутренней поверхности иналами 3, установленныйкрывающий элементпружинами 12, размещенврзможностью осевого пе,имодействия с упором втусреэным элементом 6 с к7 и нижний 8 подвижные в осевом направлении разделительные элементы, полость между которыми заполнена тампонажнцм раствором 9, центрирующие и приводные шары 10, установленные в окнах корпуса 11.На фиг. 1-3 также представлена зацементированная обсадная колонна 14, имеющая разрыв. Скважина заполнена буровым рас.твором 13.Устройство работает следующим образом. на дневной поверхности снаружи корпуса 1 (см. фиг. 1) устанавливают сегменты обсадной колонны 4 и сжимают их с помощью пружин 12 в радиальном направлении. Сверху присоединяют трубы с.установленной в них втулкой 5, оборудованной нижним разделительным элементом 8, Готовят тампонажный раствор 9 и заливают во втулку 5, Затем вставляют верхний разделительный элемент 7, перепускной клапан и соединяют с бурильными трубами в обычном порядке, После спуска на нужную глубину, где место разрыва обсадной колонны обработано расширителем, с помощью .насосов внутри бурильных труб создают давление бурового раствора 13 достаточ ное, чтобы втулка 5, преодолев усилие срезного элемента 6, переместилась внутри корпуса 1 до упора 2 на его внутренней поверхности (см. фиг, 2). При этом втулка 5 заставляет шары 10 смещаться наружу.Часть шаров, расположенных за сегментами обсадной колонны 4, отжимает последние от корпуса 1 на расстояние, равное половине разницы между внутренним диаметром ремонтируемой обсадной колонны 14 и йаружным диаметром корпуса 1. Другая часть шаров, расположенных выше и ниже сегментов обсадной колонны 4, центрирует все устройство относительно находящейся в скважине обсадной колонны, Работающие на сжатие пружины 12 не позволяют сегментам 4 уйти внутрь зоны разрыва. Таким образом, внутренняя поверхность сегментов 4 полностью совпадает с внутренней поверхностью выше- и нижерасположенных обсадных труб, не об разуя ни впадины, ни выступа. При достижении втулкой 5 нижнего положения (см. фиг.2) радиальные отверстия в ней совмещают ся с радиальными каналами 3 в корпусе 1для выдавливания тампонажного раствора 9 в зону разрыва, за сегменты 4, Для этого увеличивают давление в трубах с помощью буровых насосов и верхний разделительный элемент 7 перемещается вниз по втулке 5.Резкий рост давления, соответствующий моменту посадки верхнего разделительного элемента 7 на нижний 8, свидетельствует обокончании процесса продавки тампонажного раствора 9. После этого дальнейшим увеличением давления срезают диафрагмы уобоих разделительных элементов и циркуляция бурового раствора 13 идет через втулБ ку в затрубное пространство, вымывая изнего излишек тампонажного раствора, какэто показано на фиг. 3, После вымыванияизлишков тампонажного раствора закрывается превентер на устье скважины и под10 давлением протекает период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ),По его окончании производится подъемкорпуса.Например, для ремонта обсадной ко 1 Б лонны с внутренним диаметром 0,22 м итолщиной стенки 0,012 м на глубине 7000 мраздвижными расширителями диаметром0,295, обработан интервал протяженностью3 м, Иэ обсадной трубы такой длины выре 20 зается два сегмента путем фрезерованияшириной 0,024 м. Это позволяет при их закреплении на фиксирующем элементеиметь наружный диаметр в транспортномположении 0,218 м, Для предотвращения25 вцтекания тампонажного состава через двеосевые щели, последние перекрываютсябрезентовыми перегородками, заправленными при транспортировке под сегментыобсадной трубы, Давление среза штифтов,30 удерживающих втулку, составляет 8 МПадавление среза диафрагм 20 МПа. Объемцементного раствора, заливаемого в корпус, составляет 0,2 м.Для удержания шаров в окнах корпуса35 при спуске устройства в скважину у наружных окон может быть выполнена кольцеваяпроточка, куда вставляется разрезное кольцо, внутренний диаметр которого меньшедиаметра шаров,40 Экономический эффект от внедренияпредлагаемого устройства обусловлен повышением надежности и долговечностикрепи, т,к. на поврежденном участке вновьстоит обсадная труба исходной толщины, не45 образуя ни выступа, ни впадины, т.е. исключается опасность задиров, затяжек или посадок.ф о р мула из о бр ете н ия1, Устройство для ремонта обсадных ко 50 лонн, содержащее гюлый корпус с упоромна внутренней поверхности и радиальнымиканалами, установленный на корпусе перекрывающий элемент, размещенную в корпусе с воэможностью осевого перемещения и5 Б взаимодействия с упором корпуса втулку,связанную срезным элементом с корпусом,верхнюю и нижнюю подвижные в осевом, направлении разделительные элементы, по лость между которыми заполнена тампонажным раствором и сообщается в крайнемГнижнем положении втулки через радиальные каналы корпуса с полостью за корпусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения надежного перекрытия места разрыва обсадной колонны за счет совпадения внутренних поверхностей перекрывающего элемента и обсадной колонны, оно снабжено центрирующими и приводными шариками, корпус выполнен с окнами, в которых установлены шары с возможностью ограниченного радиального перемещения и взаимодействия в рабочем положении с перекры ва ющим элементом и втулкой, при этом верхний и нижний разделительныеэлементы размещены в полости втулки,2, Устройство по п.1, отл и чаю ще ес я тем, что перекрывающий элемент вы 5 полнен в виде сегментов с пружинами дляфиксации их на корпусе в исходном положении,3. Устройство поп,1, отл ич а ю ще е с я тем, что, с целью обеспечения удаленияизлишков тампонажного раствора, разделительные элементы выполнены в виде разрывных диафрагм.1803524 Редакто орректор, .Н.Ревская акаэ 1038 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/Б Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 оставитель Е. ехред М,Морг стю нтал