способ и устройство для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб

Формула изобретения

1. Способ ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, характеризующийся определением места прихвата и обрывом нижерасположенного бурового инструмента, причем обрыв нижерасположенного бурового инструмента осуществляют путем активации взрывчатого вещества в устройстве, включенном в компоновку низа бурильной колонны непосредственно перед бурением.

2. Устройство для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, характеризующееся тем, что оно включает корпус, верхнюю и нижнюю его части, соединенные срезными элементами, при этом оно дополнительно содержит контейнер со взрывчатым веществом и кабель для передачи на него сигнала.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемая группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологии ликвидации аварий при бурении нефтяных и газовых скважин с применением гибких труб.

Известен способ освобождения прихваченных в скважине труб, включающий применение жидкостной ванны с созданием механических деформаций в теле труб с предварительным нагреванием трубы в зоне прихвата (а.с. №570694, Е 21 В 23/00, oп. 30.08.77 г.).

Недостатком известного способа является невозможность его осуществления при бурении с применением гибких труб.

Наиболее близким к заявляемому способу в группе изобретений по технической сущности является способ ликвидации прихвата в скважине торпедированием, включающий определение места прихвата, натяжение колонны, спуск в нее шаблона, торпеды и проведение взрыва (И.П.Пустовойтенко, “Предупреждение и ликвидация аварий при бурении, М., “Недра”, 1973, с.255-257).

Недостатком описанного способа является необходимость спуска в трубы специального устройства. Спуск каких-либо устройств во внутреннее пространство гибких труб затруднен из-за следующих особенностей:

1. Промывочная жидкость поступает в скважину через трубы, намотанные на барабан, и только потом поступает непосредственно во внутреннее пространство гибких труб, спущенных в скважину. Как следствие, отсутствует прямой доступ во внутреннее пространство бурильных труб.

2. При использовании телесистемы с электрическим каналом связи во внутреннем пространстве трубы присутствует кабель, что также затрудняет спуск каких-либо устройств в скважину.

Известно устройство для разрушения твердых тел в скважине, преимущественно труб, содержащее корпус с каналами, пороховым зарядом и пулями, отклонитель с пазами для пуль, дополнительный корпус с пороховым зарядом и осевыми каналами для пуль (а.с. №945372, Е 21 В 29/02, oп. 23.07.82 г.).

Известна компоновка низа бурильной колонны, содержащая забойный двигатель с корпусом и валом, нижний и верхний переводники, узел стопорения с кулачковыми полумуфтами, снабженный дополнительным кольцом, полый разрывной цилиндр и бросовый элемент(а.с. №570693, Е 21 В 23/00, oп. 30.08.77 г.).

Недостатки известных устройств заключаются в невозможности их использования при бурении с применением гибких труб, т.к. во внутреннем пространстве гибких труб присутствует кабель, что затрудняет спуск каких-либо приспособлений в скважину.

Наиболее близким устройством того же назначения в группе изобретений является разъединитель бурильной колонны, состоящий из верхнего и нижнего переводников, штока, втулки с радиальными каналами, поршня и кольцевого поршня (а.с. №1155716, Е 21 В 23/00, oп. 15.05.85 г.).

Недостатком известного разъединителя является невозможность его применения при бурении с применением гибких труб, т.к. спуск в них каких-либо приспособлений затруднен.

В заявляемой группе изобретений ставится задача сокращения времени на ликвидацию прихвата при бурении с применением гибких труб.

Технический результат заключается в дистанционном обрыве инструмента без спуска в скважину каких-либо дополнительных приспособлений.

Данный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в способе ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, характеризующемся определением места прихвата и обрывом нижерасположенного инструмента, обрыв нижерасположенного бурового инструмента осуществляют путем активации взрывчатого вещества в устройстве, включенном в компоновку низа бурильной колонны непосредственно перед бурением.

Данный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что в устройстве для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, включающем корпус, верхнюю и нижнюю его части, соединенные срезными элементами, дополнительно содержится контейнер со взрывчатым веществом и кабель для передачи на него сигнала.

Целесообразно в нижней части устройства разместить предохранительные штифты.

Расположение контейнера со взрывчатым веществом внутри устройства не создает помех для циркуляции технологической жидкости (бурового раствора).

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, т.к. группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем одно из заявленных объектов группы - устройство для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб предназначено для осуществления другого заявленного объекта группы - способа для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, при этом оба объекта направлены на решение одной задачи с получением единого технического результата.

Предлагаемый способ в сравнении с прототипом выявил наличие нового действия (обрыв нижерасположенного инструмента путем активации взрывчатого вещества), а предлагаемое устройство - наличие нового элемента (контейнер со взрывчатым веществом), что свидетельствует о соответствии критерию изобретения “новизна”.

Поиск по отличительным признакам устройства показал отсутствие таковых, что свидетельствует о соответствии каждого из объектов группы изобретений критерию “изобретательский уровень”.

Технология способа состоит в следующем.

Перед бурением с применением гибких труб в компоновку низа бурильной колонны включили устройство, предназначенное для аварийного обрыва нижерасположенной части бурового инструмента. В процессе бурения при возникновении прихвата по кабелю подали сигнал на это устройство. После этого произошло инициирование детонации взрывчатого вещества в контейнере, встроенного в устройство, что вызвало обрыв нижерасположенного бурового инструмента.

На прилагаемой фигуре 1 представлено предлагаемое устройство для ликвидации прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб, состоящее из верхней части корпуса 1, нижней части корпуса 2, кабеля 3, контейнера со взрывчатым веществом 4, срезных элементов 5, выполненных в виде штифтов, предохранительных штифтов 6.

На фиг.2 показан разрез по А-А.

Устройство работает следующим образом.

По кабелю 3, расположенному в гибких трубах (на рисунке не показаны), подается управляющий сигнал на исполнительный механизм - контейнер со взрывчатым веществом 4. Детонация взрывчатого вещества, в свою очередь, создает ударное действие на штифты (срезные элементы) 5. Смещение штифтов 5 приводит к освобождению верхней части устройства 1 от нижней его части 2. Для предотвращения случайного отсоединения нижерасположенной части бурового инструмента (на рисунке не показана) в результате ложного срабатывания взрывчатого вещества в устройство включены предохранительные штифты 6, позволяющие извлечь компоновку низа бурильной колонны при смещенных штифтах 5. Усилие среза предохранительных штифтов 6 рассчитано только на вес нижерасположенной части бурового инструмента.

Предлагаемая группа изобретений позволяет успешно произвести ликвидацию прихвата в скважине при бурении с применением гибких труб при минимальных затратах времени.