способ извлечения обсадных труб из скважин

Формула изобретения

Способ извлечения обсадных труб из скважин, заключающийся в предварительном их обуривании и натяжении с помощью талевой системы буровой установки, отличающийся тем, что обуривание осуществляют бурением рядом с колонной обсадных труб новой скважины, разрушая при этом грунт вокруг трубы не менее чем на 1/4 длины ее окружности, в глубину - на полную длину колонны обсадных труб, а натяжение колонны обсадных труб осуществляют под углом к оси скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области извлечения обсадных труб из скважин и может найти применение в бурильном деле для экономии металлических осадных труб, а также для освобождения площадей под сельхозугодья и строительство.

Извлечение обсадных труб из скважин осуществляют, как правило, с помощью механизмов, создающих статические тяговые усилия - талевые системы буровых установок, винтовые и гидравлические домкраты и т.д. (Ребрик Б.М. Бурение инженерно-геологических скважин. Справочник. -М.: Недра, 1990, ст. 210-214). Если грузоподъемность этих механизмов не достаточна для извлечения труб, применяют вспомогательные средства, позволяющие создавать динамические нагрузки на трубы - вибромолоты, вибраторы, ударные и ударно-вибрационные ясы и др. (Башкатов Н.Д. и др. Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду.- М.: Недра, 1988, ст. 34-49.)

Однако вибромеханизмы сложны конструктивно, а глубина скважин, из которых с их помощью можно извлекать осадные трубы, ограничена вследствие резкого снижения амплитуды колебаний вибрируемой колонны осадочных труб с увеличением их длины. Погружные вибраторы, ударные и ударно-вибрационные ясы не обладают достаточно большим возбуждающим усилием из-за малой их массы, несоизмеримой с массой осадных труб.

Наиболее близким предлагаемому по технической сути является способ извлечения осадных труб из скважин по частям, после предварительного их обуривания (Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. -М: Недра, 1988, с. 128). В соответствии с этим способом обуривают верхнюю часть колонны обсадных труб, как правило, по всей окружности на длину одной трубы, обуренную часть обсадной трубы обрезают труборезом и извлекают на поверхность с помощью труболовки. Операцию повторяют до полного извлечения осадных труб.

Недостатком известного способа являются его длительность и трудоемкость, а также то, что процесс требует больших энергозатрат и не гарантирует от обрушения ствола скважины после извлечения очередного отрезка обсадной трубы.

В качестве обуривающего инструмента используют обсадную трубу большего диаметра с установленным в нижней части торцевым кольцевым фрезером, которую опускают в скважину на бурильных трубах. (Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. -М.: Недра, 1988, с. 128).

Недостаток известного устройства в большой энергоемкости, поскольку оно предназначено для обуривания обсадной трубы по всей окружности.

Устранить недостатки известных способа и устройства позволяют предлагаемый способ и устройство.

Предлагаемый способ извлечения обсадных труб из скважин заключается в предварительном их обуривании и натяжении с помощью талевой системы буровой установки. Отличается он тем, что обуривание осуществляют бурением рядом с колонной осадных труб новой скважины, разрушая при этом грунт вокруг трубы не менее, чем на 1/4 длины ее окружности, в глубину - на полную длину обсадных труб, а натяжение колонны обсадных труб осуществляют под углом к оси скважины. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего обуривающий инструмент, размещенный на колонне бурильных труб, которое отличается тем, что обуривающий инструмент включает не менее чем три долота, размещенных соответственно на трех ведомых редуктора, в верхней своей части посредством колонны бурильных труб соединенного с приводным валом, при этом среднее долото закреплено на валу с опережением посредством бурильной трубы, с оси ведомых валов редуктора расположены по дуге, радиус которой и длина соответствуют радиусу и длине предполагаемого забоя.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что колонна осадных труб обуривается не полностью на глубину одной трубы, а всего лишь на одну четверть своей окружности, но на полную длину колонны, при этом благодаря пробуренной таким образом новой скважине натяжение колонны происходит под углом к оси скважины, что значительно снижает усилие, необходимое для преодоления сил трения породы с наружной поверхностью обсадной трубы и позволяет извлекать колонну осадных труб не по частям, а полностью.

Устройство как бы охватывает одну четверть окружности трубы и, опускаемое с помощью бурильных труб, пробуривает новую скважину, разрушая при этом грунт вокруг 1/4 окружности обсадной трубы вдоль всей колонны.

На фиг. 1 изображена обсадная труба, размещенная в скважине (а - вид сбоку, б - вид сверху); на фиг. 2 - обсадная труба в скважине и обуривающее устройство в пробуренной им новой скважине (а - вид сбоку, б - разрез по А-А); на фиг. 3 - схема извлечения колонны обсадных труб из скважины.

Обуривающее устройство включает редуктор 1, в верхней своей части соединенный с приводным валом посредством колонны бурильных труб 2, через которую вращение от буровой установки передается на редуктор. В нижней части редуктор 1 имеет три ведомых вала 3, 4 и 5, на которых соответственно закреплены долота 6, 7, и 8. Среднее долото 7 закреплено на валу 4 редуктор 1 с опережением посредством бурильной трубы 9, которая имеет длину 6 - 7 м. Оси ведомых валов 3,4 и 5 (в плане) расположены по дуге таким образом, что долота как бы охватывают 1/4 длины окружности обуриваемой обсадной трубы 10, расположенной в стволе скважины 11, при вращения касаясь наружной поверхности трубы. Забои боковых долот 6 и 8 частично перекрывают забой среднего долота 7.

Предлагаемый способ извлечения колонн обсадных труб из скважины с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Устройство для осуществления способа размещают над устьем скважины так, чтобы среднее долото 7 касалось боковой поверхности обуриваемой обсадной трубы 10. Производят углубление нового ствола средним долотом 7 на длину бурильной трубы 9. Затем на бурильную трубу 2 устанавливают редуктор с закрепленными на его ведомых валах 3 и 5 боковыми долотами 6 и 8 и производят углубление нового ствола с разрушением забоя всеми долотами. Размещение среднего долота 7 с опережением на нижней бурильной трубе 9 позволяет сформировать пилот-скважину и предотвратить при дальнейшем бурении проворачивание редуктора вокруг вала среднего долота. Углубление нового ствола производят с промывкой забоя на полную длину обуриваемой колонны осадных труб. Затем обуривающий инструмент поднимают на поверхность, а извлекаемую колонну осадных труб натягивают с помощью талевой системы буровой установки. Вследствии того, что мачта буровой установки размещена на соосно со стволом скважины 11, натяжение обсадной колонны происходит пол некоторым углом к оси скважины, что облегчает ее отрыв от стенок скважины и отклонение во вновь пробуренный ствол. Дальнейшее извлечение колонны обсадных труб производят по существующей технологии с помощью талевой системы буровой установки.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют значительно сократить сроки, снизить трудозатраты и энергоемкость процесса извлечения обсадных труб из скважин.