способ установки профильного перекрывателя в скважине

Формула изобретения

Способ установки профильного перекрывателя в скважине, включающий соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону поглощения, выправление перекрывателя давлением, причем нижний конец профильного перекрывателя, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб снизу глушат и снабжают обратным клапаном, при этом верхний конец профильного перекрывателя, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб, герметично соединяют с выправляющим инструментом, переводник которого выполнен такой же формы, как и секции профильных труб, и вставлен телескопически в верхний конец профильных труб, отличающийся тем, что соединение секций профильных труб производят стык в стык, по профилю, а переводник выправляющего инструмента, выполненный полым из того же материала, что и профильные трубы, расширяют давлением одновременно с выправлением секций профильных труб, при этом выправление секций профильных труб давлением осуществляют до плотного герметичного прижатия их к стенкам скважины.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ установки профильного перекрывателя в скважине (стр.26-28, журнал «Нефтяное хозяйство», 1982, № 4, стр.48), включающий сварку стыков секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону интенсивного поглощения так, чтобы верхний и нижний концы перекрывателя, имеющие цилиндрические участки, находились в устойчивых породах на длине 3-4 м, выправление перекрывателя давлением и развальцовывание до плотного прижатия его к стенкам предварительно расширенного интервала скважины.

Недостатками известного способа являются:

- наличие цилиндрических участков, которые при установке перекрывателя необходимо расширять механическим способом, что ведет к дополнительной спускоподъемной операции и использованию дополнительного оборудования - развальцевателя;

- наличие переходных участков от цилиндра к профилю с очень жесткими локальными зонами, при развальцовывании которых происходит износ или возможно разрушение развальцевателя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ установки профильного перекрывателя в скважине (патент РФ № 2307916, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюл. № 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, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб, перед спуском герметично механически соединяют с выправляющим инструментом.

Основными недостатками этого способа являются:

- материальные и временные затраты, связанные со спуском выправляющего инструмента, а также высокие нагрузки при раздаче выправляющим инструментом профильного перекрывателя, требующие применения гидродомкрата или другого силового привода;

- отсутствие герметичности при установке 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 недостаточном давлении при установке профильного перекрывателя, например, вследствие утечек при разгерметизации соединения или 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 при бурении скважин профильными перекрывателями, а также сокращение материальных и временных затрат на установку перекрывателя за счет выправления секций перекрывателя давлением, исключающим спуск выправляющего инструмента.

Техническая задача решается способом, включающим соединение секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону поглощения, выправление перекрывателя давлением, причем нижний конец профильного перекрывателя, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб, снизу глушат и снабжают обратным клапаном, при этом верхний конец профильного перекрывателя, выполненный такой же формы, как и секции профильных труб, герметично соединяют с выправляющим инструментом, переводник которого выполнен такой же формы, как и секции профильных труб, и вставлен телескопически в верхний конец профильных труб.

Новым является то, что соединение секций профильных труб производят стык в стык, например, сваркой по профилю, а переводник выправляющего инструмента, выполненный полым из того же материала, что и профильные трубы, расширяют давлением одновременно с выправлением секций профильных труб, при этом выправление секций профильных труб давлением осуществляют до плотного герметичного прижатия их к стенкам скважины.

На фиг.1 показан профильный перекрыватель, 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 (не показан) спускают перекрыватель, состоящий из секций профильных труб 1, соединенных между собой по профильной образующей, например, при помощи сварки 2. При этом верхний 3 и нижний 4 концы перекрывателя в поперечном сечении выполнены такой же формы, как и секции профильных труб 1. Нижний конец 4 профильного перекрывателя снабжают заглушкой 5 из материала с повышенной пластичностью, например низкоуглеродистой нержавеющей стали, и обратным клапаном 6 для заполнения перекрывателя при спуске его в скважину. В верхнем конце 3 перекрывателя герметично установлен выправляющий инструмент 7, переводник 8 которого выполнен полым из того же материала, что и профильные трубы, и такой же формы, как и секции профильных труб 1, и вставлен телескопически в верхний конец 3 секций профильных труб 1. Герметизацию переводника 8 выправляющего инструмента 7 и верхнего конца 3 секции профильных труб 1 обеспечивает герметизирующий элемент 9, выполненный из эластичного материала. Созданием избыточного давления внутри перекрывателя переводник 8 выправляющего инструмента 7 расширяется одновременно с расширением секций профильных труб 1 до плотного и герметичного прижатия их к стенкам скважины. При этом заглушка 5, выполненная из материала повышенной пластичности, позволяет нижнему концу 4 секций профильных труб 1 расшириться до плотного прижатия к стенкам скважины, после чего происходит разрыв заглушки 5 и раскрытие проходного канала нижнего конца 4 секций профильных труб 1. По окончании установки профильного перекрывателя натяжением колонны бурильных труб 10 с выправляющим инструментом 7 срезают герметизирующий элемент 9 между переводником 8 и верхним концом 3 секции профильных труб 1 и поднимают из скважины. Благодаря тому, что при установке перекрывателя избыточное давление внутри него создают до плотного и герметичного прижатия его к стенкам скважины, обеспечивается полное расширение профильного перекрывателя, как следствие, гарантированное прохождение бурильного инструмента при дальнейшем бурении скважины.

Таким образом, использование изобретения позволяет устанавливать профильный перекрыватель за одну спускоподъемную операцию только за счет избыточного давления жидкости, а также снизить затраты на установку профильного перекрывателя за счет сокращения спускоподъемных операций без применения развальцевателя, гидродомкрата или силового привода.