Устройство для проработки стенок ствола скважины

Авторы патента:


 

Устройство предназначено для проработки стенок ствола скважины, в том числе в условиях многолетнемерзлых грунтов, и применимо перед спуском обсадной колонны, геофизическими исследованиями скважины, испытанием пласта в бурильных трубах. Рабочий узел состоит из цилиндрических труб, расположенных концентрично друг другу, при этом на тело внутренней цилиндрической трубы посажены не менее двух центровочных колец с внутренним диаметром соответствующим наружному диаметру внутренней трубы, с наружным диаметром соответствующим внутреннему диаметру внешней трубы. Использование настоящей полезной модели способствует повышению качества и скорости проработки ствола скважины. 1 ил., 1 табл.

Полезная модель относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. Устройство для проработки стенок ствола скважины включает цельный корпус гладкой цилиндрической утяжеленной бурильной трубы стабилизированной (УБТС) и рабочий узел, состоящий из центровочных колец и фрагмента тела обсадной трубы.

Известно устройство снаряд для проверки состояния ствола скважины под обсадную колонну (см. RU 2029862, Е21В 47/08, опубл 27.02.1995). Он состоит из корпуса и установленного на нем друг под другом трех секторов, содержащие равномерно расположенные по его окружности три продольные пластины, смещенные в окружном направлении относительно пластин смежных секторов с образованием в свету устройства одинакового проходного сечения. Наружная поверхность пластин каждого сектора армирована твердосплавными штырями.

Недостатком данного устройства является то, что снаряд калибрует стенки ствола скважины за счет наличия режущих лопастных элементов путем разрушения породы ими. Такая конструкция позволяет применять его в основном в мягких породах, где усилия калибровки стенок ствола скважины небольшие. Более того, наличие переходов между секторами может привести к прихвату в породах склонных к выпучиванию.

Известно устройство шарошечный калибратор (см. RU 2318976, Е21В 10/30, Е21В 7/28, опубл. 10.03.2008), содержащий полый корпус с эксцентричными участками, на которых посредством эксцентричных втулок установлены шарошки с породоразрушающими элементами, смещенные в плане одна относительно другой. Втулки закреплены на корпусе шпонками.

Недостатком данного устройства является быстрое изнашивание осей (опор) шарошек. Также при износе тел качения и беговых дорожек в условиях перекоса шарошек имеет тенденцию к самозаклиниванию в результате поворота ролика.

Наиболее близким по технической сущности является калибратор лопастной (см. RU 2345209, Е21В 7/28, опубл. 27.01.2009), состоящий из цельнофрезерованного корпуса с присоединительными замковыми резьбами и рабочего узла, включающего четыре лопасти, в которых закреплены твердосплавные элементы, и имеющего между лопастями шламоотводящие вырезы.

Недостатком устройства является сложность конструкции. При этом калибровка стенок ствола скважины, несмотря на заявленные свойства, разрушаются резаньем. Измельчение и истирание происходит дискретно, в основном, в породах повышенной твердости. Кроме того, нестандартные габариты усложняют процесс проведения спускоподъемных операций.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности буровых работ, в том числе в условиях многолетнемерзлых грунтов.

Технический результат, получаемый при использовании устройства, выражается в повышении качества и скорости проработки ствола скважины без существенного усложнения конструкции, а также в уменьшении кавернообразования, стабилизации низа бурильной колонны при роторном бурении.

Для решения поставленной задачи устройство для проработки стенок ствола скважины, включающее гладкую цилиндрическую трубу с рабочим узлом, отличается тем, что рабочий узел представлен в виде цилиндрических труб, расположенных концентрично друг другу, при этом на тело внутренней цилиндрической трубы посажены не менее двух центровочных колец с внутренним диаметром соответствующим наружному диаметру внутренней трубы, с наружным диаметром соответствующим внутреннему диаметру внешней трубы.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, повышение качества и скорости проработки ствола скважины.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежом, где на фигуре схематически показан его вид сбоку (см. фиг.).

Способ изготовления устройства заключается в следующем.

На тело внутренней трубы 1 устанавливаются не менее двух центровочных элементов 2, например, колец, методом горячей посадки. Место стыка колец и тела внутренней трубы обваривается. На полученной конструкции располагается наружная труба 3, при этом предварительно изготавливаются разрезы клиновидной формы, которые обжимаются вокруг тела внутренней трубы и обвариваются по швам.

В качестве внутренней трубы может быть использована гладкая цилиндрическая утяжеленная бурильная труба стабилизированная (УБТС по ТУ 51-744-77) с диаметром, выбираемым из расчета спускаемой обсадной колонны (см. табл.)

В качестве наружной трубы может быть использован фрагмент тела обсадной трубы диаметром, равным диаметру спускаемой обсадной колонны.

Полезная модель применима при проработке ствола скважины перед: спуском обсадной колонны, геофизическими исследованиями скважины, испытанием пласта в бурильных трубах.

Таблица
Диаметры обсадных труб и минимально допускаемые диаметры УБТС, мм (рекомендуемые соотношения)
Обсадная трубаУБТС, мм Обсадная трубаУБТС, мм
114,3108244,5203
127120273,1 219
139,7; 146,1 146298.5229
168.3165323,9; 339,7229; 254
177.8; 193.7 178351254
219,1178377254
244.5203 >406273

Устройство для проработки стенок ствола скважины, представляющее собой гладкую цилиндрическую трубу с рабочим узлом, отличающееся тем, что рабочий узел выполнен в виде наружной цилиндрической трубы, расположенной концентрично внутренней цилиндрической трубе, при этом на тело внутренней трубы посажены не менее двух центровочных колец с внутренним диаметром, соответствующим наружному диаметру внутренней трубы, с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру внешней трубы.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх