способ установки профильного перекрывателя в скважине

Формула изобретения

Способ установки профильного перекрывателя в скважине, включающий свинчивание цилиндрических концевых участков секций профильных труб, оснащенных соответствующими внутренними и наружными резьбами, спуск их в скважину и радиальное расширение их гидравлическим давлением, с последующим механическим расширением концевых участков соединения секций до диаметра скважины, отличающийся тем, что перед свинчиванием секций профильных труб в средней части наружной резьбы напротив предварительно выполненного внутреннего утолщения этого концевого участка выполняют кольцевую проточку, а в средней части внутренней резьбы другой секции профильной трубы выполняют кольцевую выборку, выполненную с возможностью совмещения с кольцевой проточкой при свинчивании секций профильных труб, а перед расширением концевого участка соединения производят вдавливание внутреннего утолщения в кольцевые проточку наружной и выборку внутренней резьб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон осложнений при бурении скважин и ремонте обсадных колонн перекрывателями из профильных труб.

Известен способ установки перекрывателя из профильных и цилиндрических труб в скважине (патент РФ № 2265115, Е21В 29/10, 33/12, опубл. Бюл. № 33 от 27.11.2005 г.), включающий выполнение внутренних конических резьб на муфтовых концах труб и наружных - на ниппельных, соединение труб между собой с нанесением герметика на резьбы, спуск перекрывателя в необходимый предварительно расширенный интервал скважины, радиальное расширение профильных труб созданием в них гидравлического давления, калибровку профильных и развальцовывание цилиндрических труб до прижатия их к стенкам скважины.

Недостатком способа является то, что после расширения резьбовых участков соединения они теряют герметичность. Это снижает надежность работы профильного перекрывателя.

Известен способ установки профильных перекрывателей в скважине (патент РФ № 907220, Е21В 33/12, опубл. Бюл. № 7 от 23.02.82 г.), включающий спуск в скважину соединенных секций профильных труб, имеющих цилиндрические резьбовые участки, радиальное расширение гидравлическим давлением профильной части и механическое расширение резьбовых участков соединения до диаметра скважины.

Недостатком способа является то, что не обеспечивается герметичность соединения после его расширения. Происходит это вследствие того, что при расширении концевого участка резьбового соединения секций профильных труб металл претерпевает сложную деформацию - он «течет». В этих условиях деформируются витки резьб в радиальном и осевом направлениях и соединение теряет герметичность. Если учесть, что в устанавливаемом в скважине профильном перекрывателе имеется значительное количество таких соединений, снижается надежность работы всей системы.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы профильного перекрывателя за счет повышения надежности работы его резьбовых соединений.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим свинчивание цилиндрических концевых участков секций профильных труб, оснащенных внутренними и наружными резьбами, спуск их в скважину и радиальное расширение их гидравлическим давлением, с последующим механическим расширением концевых участков соединения секций до диаметра скважины.

Новым является то, что перед свинчиванием секций профильных труб в средней части наружной резьбы напротив предварительно выполненного внутреннего утолщения этого участка выполняют кольцевую проточку, а в средней части внутренней резьбы другой секции профильной трубы выполняют кольцевую выборку, выполненную с возможностью совмещения с кольцевой проточкой при свинчивании секций профильных труб, а перед расширением концевого участка соединения производят вдавливание внутреннего утолщения в кольцевые проточку наружной и выборку внутренней резьб.

На фиг.1-1а) приведена схема профильного перекрывателя в транспортном положении.

На фиг.2 - схема вдавливания внутреннего утолщения в место совмещения кольцевых проточки и выборки резьб после радиального расширения профильных участков секций труб гидравлическим давлением жидкости.

На фиг.3 - схема механического расширения концевого участка соединения секций профильных труб.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности. В цеховых условиях на цилиндрических концах секций профильных труб 1 (фиг.1) изготавливают резьбы - на одном конце наружную 2, а на другом - внутреннюю 3. Внутри средней части наружной резьбы выполняют утолщение 4, напротив снаружи - кольцевую проточку 5. В середине внутренней резьбы 3 выполняют кольцевую выборку 6 таким образом, чтобы при свинчивании резьб она совмещалась с кольцевой проточкой 5 наружной резьбы 2 следующей профильной трубы 1. Торец трубы 1 с наружной резьбой 2 протачивают под конус 7, а на внутреннем конце резьбы следующей трубы выполняют под него проточку 8 с обратным конусом. Перед соединением секций профильных труб 1 внутрь нижнего цилиндрического участка 9 первой спускаемой трубы герметично и прочно устанавливают подъемный башмак 10 с обратным клапаном (не показан) и ловимым устройством 11, а внутрь верхнего цилиндрического участка 12 - подъемный переводник 13 с ловильным устройством 14, конусами 15, 16 (фиг.2) и резьбой (не показана) для соединения с колонной подъемных труб 17 (фиг.3). Первую спускаемую трубу с башмаком 10 устанавливают на специальный элеватор (не показан) и на ее внутреннюю резьбу 3 навинчивают наружную резьбу 2 следующей секции профильной трубы 1 до упора ее конуса 7 в проточку 8 (фиг.1). Перед соединением на резьбы 2 и 3 наносят известные герметизирующие материалы, например минералополимерный состав со свойством «холодной сварки». При этом утолщение 4 с проточкой 5 и выборка 6 совмещаются между собой. Последующие трубы 1 соединяют таким же образом. На колонне подъемных труб спускают перекрыватель в необходимый интервал установки и созданием гидравлического давления расширяют профильные части до прижатия к стенкам скважины 21 (фиг.2). Нагрузкой от веса колонны подъемных труб переводник 13 перемещают вниз, одновременно выправляя его конусом 16 цилиндрическую часть 12 (фиг.1) профильной трубы 1 до прижатия к стенкам скважины 21. При дальнейшем движении переводника 13 (фиг.2) вниз его конус 15 вдавливает утолщение 4 в кольцевые выборку 6 и проточку 5, образуя в сопряжении прочное механическое соединение 18, предохраняющее детали сопряжения от взаимных осевых перемещений при последующем расширении. При этом образуются верхнее резьбовое соединение 19 и нижнее - 20. Далее конусом 16 (фиг.3) переводника 13 последовательно расширяют верхнее резьбовое соединение 19, механическое соединение 18 и нижнее резьбовое соединение 20. При расширении верхнего резьбового соединения 19 механическое соединение 18 и нижнее резьбовое соединение 20 не подвергаются деформации и не теряют герметичности и прочности. При расширении зоны механического соединения 18 верхнее резьбовое соединение 19 уже расширено до необходимого диаметра, а нижнее соединение 20 еще не подверглось деформации. При расширении нижнего резьбового соединения 20 механическое соединение 18 и верхнее резьбовое соединение 19 уже расширены. Нахождение конуса 7 наружной резьбы 2 в проточке 8 внутренней резьбы 3 с обратным ответным конусом практически исключает «концевой эффект» при их расширении (когда ниппельный конец трубы, при его расширении, отходит внутрь трубы от муфтового конца). После расширения всех концевых резьбовых соединений профильных труб 1 ловильное устройство 14 переводника 13 стыкуют с ловимым устройством 11 башмака 10, освобождают его от цилиндрического участка 9 секции трубы 1, расширяют цилиндрический участок 9 конусом 16 переводника 13 и поднимают башмак 10 на поверхность.

Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает надежность работы концевых участков резьбового соединения секций профильных труб после его механического расширения. Это повышает надежность работы всей системы.