способ установки профильного перекрывателя в скважине

Формула изобретения

Способ установки профильного перекрывателя в скважине, включающий соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в необходимый интервал, причем верхний и нижний концы профильного перекрывателя выполнены той же формы, как и секции профильных труб, выправление перекрывателя, при этом в верхнем конце герметично установлен выправляющий инструмент, отличающийся тем, что нижний конец перекрывателя оснащают направляющим конусом со сквозным каналом, а выправление перекрывателя осуществляют путем поступательного движения вниз выправляющего инструмента под воздействием избыточного давления создаваемого в полости над выправляющим инструментом, причем выправляющий инструмент выполнен раздвижным из легкоразбуриваемого материала.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ установки профильного перекрывателя в скважине (патент РФ № 2321723, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюлл. № 10 от 10.04.2008 г.), включающий соединение секций профильных труб с конечными цилиндрическими участками, спуск перекрывателя в нужный интервал перекрытия, предварительное выправление перекрывателя избыточным давлением, плотное прижатие его к стенкам скважины, причем избыточное давление создается только в верхней секции перекрывателя, а предварительное выправление остальных секций перекрывателя производится клиновым пуансоном.

Недостатком известного способа являются:

- высокие нагрузки при раздаче цилиндрических участков профильного перекрывателя, требующие применения гидродомкрата или другого силового привода;

- высокие материальные и временные затраты, связанные с неоднократным спуском - подъемом скважинного оборудования для выполнения операций по отсоединению от перекрывателя посадочной головки и подъемом ее на устье скважины, последующим спуском клинового пуансона для предварительного выправления секций перекрывателя, а затем и развальцевателя для окончательной его установки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ установки профильного перекрывателя в скважине (патент РФ № 2307916, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюлл. № 28 от 10.10.2007 г.), включающий соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону поглощения, выправление перекрывателя давлением и расширение до плотного герметичного прижатия его к стенкам скважины, при этом нижний конец профильного перекрывателя, выполненного такой же формы, как и секции профильных труб, перед соединением секций профильных труб глушат или снабжают обратным клапаном, а соединение секций профильных труб, один конец которых выполнен в виде сужающейся к краю трубы наружной поверхности с поперечными проточками, а другой - в виде расширяющейся к краю трубы внутренней поверхности с поперечными проточками, осуществляют герметичной механической посадкой наружной сужающейся поверхности конца одной профильной трубы во внутреннюю расширяющуюся поверхность другой трубы, причем соединение снаружи охватывается кольцом, при этом верхний конец профильного перекрывателя, выполненного такой же формы, как и секции профильных труб, перед спуском герметично механически соединяют с выправляющим инструментом.

Основными недостатками этого способа являются:

- низкая надежность перекрытия зоны осложнения бурения в неустойчивых, сыпучих породах, когда при выправлении гидравлическим давлением, перекрыватель может недовыправиться до конца вследствие осыпания и скопления пород в затрубном пространстве, что существенно затруднит или сделает невозможным его окончательную установку;

- отсутствует герметичность установки профильного перекрывателя, так как способ установки предусматривает падение давления через соединение секций профильных труб вследствие разгерметизации соединения при установке профильного перекрывателя;

- возможность возникновения аварийных ситуаций при создании недостаточного давления при установке профильного перекрывателя, например, вследствие утечек через обратный клапан, при этом соединение, охваченное кольцом, останется нерасширенным, что сделает невозможным его дальнейшее расширение.

Технической задачей изобретения является повышение надежности изоляции зон осложнения бурения скважин профильными перекрывателями за счет последовательного сверху вниз выправления секций перекрывателя, исключающего скопление осыпавшихся пород в затрубном пространстве перекрывателя, а также снижение затрат за счет сокращения спуско-подъемных операций при установке перекрывателя.

Техническая задача решается способом, включающим соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в необходимый интервал, причем верхний и нижний концы профильного перекрывателя выполнены той же формы, как и секции профильных труб, выправление перекрывателя, при этом в верхнем конце герметично установлен выправляющий инструмент.

Новым является то, что нижний конец перекрывателя оснащают направляющим конусом со сквозным каналом, а выправление перекрывателя осуществляют путем поступательного движения вниз выправляющего инструмента под воздействием избыточного давления, создаваемого в полости над выправляющим инструментом, причем выправляющий инструмент выполнен раздвижным из легкоразбуриваемого материала.

На фиг.1 показан профильный перекрыватель в зоне осложнения, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На колонне бурильных труб (не показана) в предварительно расширенный интервал зоны осложнения 1 (фиг.1) спускают перекрыватель, состоящий из секций профильных труб 2, соединенных между собой, например, при помощи сварки. При этом верхний 3 и нижний 4 концы перекрывателя в поперечном сечении выполнены такой же формы, как и секции профильных труб 2. В верхнем конце 3 перекрывателя герметично установлен выправляющий инструмент 5, а в нижнем конце 4 - направляющий конус 6 со сквозным каналом 7, изготовленный из легкоразбуриваемого материала, например, текстолита. Далее, создают избыточное гидравлическое давление в полости 8 над выправляющим инструментом 5, под действием которого выправляющий инструмент начинает поступательно двигаться вниз, выправляя перекрыватель до плотного прижатия его к стенкам скважины 9, причем выправляющий инструмент 5 выполнен раздвижным, состоящим из конуса 10 (фиг.1, 2) с подвижными, благодаря продольным боковым пазам 11, выправляющими плашками 12 и изготовлен из легкоразбуриваемого материала, например, чугуна. Под воздействием избыточного давления в полости 8 (фиг.1) над выправляющим инструментом 5 конус 10 начинает двигаться вниз, а выправляющие плашки 12, благодаря реакции стенок верхнего конца 3 перекрывателя, перемещаются по продольным боковым пазам 11 и занимают крайнее верхнее положение, необходимое для выправления перекрывателя. При этом, осыпавшаяся в интервале установки перекрывателя порода беспрепятственно падает на забой скважины, не мешая его качественному выправлению. Воздух или скважинная жидкость, остающиеся внутри перекрывателя при его выправлении, благодаря сквозному каналу 7 направляющего конуса 6 вытесняются в скважину, а направляющий конус 6 и выправляющий инструмент 5 по окончании установки перекрывателя также падают на забой скважины и в дальнейшем разбуриваются при продолжении бурения.

Таким образом, использование изобретения позволяет устанавливать профильный перекрыватель в зонах с осыпающимися породами, а также снизить затраты на установку профильного перекрывателя за счет сокращения спуско-подъемных операций без применения гидродомкрата или силового привода.