способ протаскивания трубопровода в горизонтальной скважине под водными и другими естественными преградами

Формула изобретения

Способ протаскивания трубопровода в горизонтальной скважине под водными и другими естественными преградами с применением защитных футляров, отличающийся тем, что поочередно протаскивают в заранее пробуренную и расширенную скважину два защитных футляра буровой установкой и перекрывают ими высокоабразивные породы на входе и выходе скважины с помощью манжет-стопоров, предохранительно-направляющих манжет и извлекаемых спецпробок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству переходов магистральных трубопроводов методом наклонно направленного бурения.

Известен способ протаскивания изолированного трубопровода в предварительно пробуренную скважину без защитного футляра с применением установки горизонтального бурения и стандартной компоновки (бурильная колонна, расширитель, вертлюг и изолированный трубопровод) [(1) (Ведомственные нормы. Строительство подводных переходов газопроводов способом направленного бурения. Москва, 1998 г.)].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет проводить протаскивание в сложных грунтах, содержащих высокий процент галечника, валунов либо иных твердых абразивных пород, из-за неизбежного нарушения указанными породами изоляции на трубопроводе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ установки защитного футляра по всей длине заранее пробуренной скважины с последующим протаскиванием внутрь футляра изолированного трубопровода [2] (СНиП 2.05.06-85* "Магистральные трубопроводы", Москва, Госстрой СССР, 1985 г.).

Недостатком данного способа является его высокая стоимость, необходимость применения более мощных установок горизонтального бурения для протаскивания защитного футляра из-за его большого веса и, как следствие, ограничение длины перехода.

Новым является то, что предлагаемое техническое решение предусматривает установку двух защитных футляров в скважине - на входе и выходе (в зонах сложных пород) с применением установок горизонтального бурения. При этом бурильные трубы постоянно находятся в скважине, что позволяет сохранять контроль над стволом скважины.

Задачей настоящего изобретения является сохранение целостности изоляционного покрытия плети трубопровода при протаскивании по скважине, профиль которой сложен породами с большим содержанием галечника либо иными твердыми породами в интервалах входа и выхода.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, в известном способе протаскивания трубопровода в горизонтальной скважине под водными и другими естественными преградами с применением защитных футляров, согласно изобретению поочередно протаскивают в заранее пробуренную и расширенную скважину два защитных футляра буровой установкой и перекрывают ими высокоабразивные породы на входе и выходе скважины с помощью манжет-стопоров, предохранительно-направляющих манжет и извлекаемых спецпробок.

Способ включает протаскивание в заранее пробуренную и расширенную скважину 1 двух защитных футляров в интервалах входа и выхода скважины (фиг.1). После установки защитных футляров 2, 3 в скважину протаскивают заранее подготовленную, заизолированную и испытанную рабочую плеть трубопровода 4. Целью установки в скважине защитных футляров 2, 3 является обеспечение сохранности изоляции трубопровода при его протаскивании по скважине в интервалах абразивных пород. Возможность повреждения изоляции трубопровода возникает при трении изоляции о стенки скважины в процессе протаскивания трубопровода. Вероятность повреждения изоляции приближается к 100% при наличии в геологическом разрезе скважины галечников, валунов либо иных твердых абразивных пород. Зачастую высокое процентное содержание галечников и валунов приурочено к верхней части геологического разреза профиля перехода, а именно в интервалах входа и выхода трубопровода в скважине. Именно в указанных интервалах и предусматривается установка защитных футляров длиной не менее протяженности залегания галечников и валунов согласно профиля скважины. Остальной, зачастую наибольший по протяженности интервал профиля перехода, а именно его горизонтальный участок, в котором геологический состав пород позволяет протаскивать плеть трубопровода без нарушения изоляции, остается открытым 5 (не обсаженным защитным футляром).

Способ осуществляют следующим образом: после проведения операций расширения скважины до необходимого диаметра, трубы бурильной колонны находятся в скважине. На монтажной площадке трубопровода 10 собирается первый защитный футляр 2 (Фиг.1). Длина футляра варьируется в зависимости от протяженности интервала расположения абразивных пород согласно профиля скважины. Длина защитного футляра должна обеспечивать перекрытие абразивных пород.

На монтажной площадке трубопровода 10 толкающим усилием буровой установки 6 бурильная колонна 7 пропускается через подготовленный защитный футляр на ее полную длину.

Колонна бурильных труб рассоединяется в месте ее входа в защитный футляр 2 с целью установки спецпробки 12. После установки спецпробки колонна бурильных труб меняет свое название на бурильную колонну 7 и фальшколонну 11. Бурильная колонна соединяется с извлекаемой спецпробкой 12 посредством узла крепления 13, а фальшколонна 11 соединяется с извлекаемой спецпробкой 12 с помощью дополнительного узла крепления 14. После соединений извлекаемая спецпробка вводится во внутрь защитного футляра. Затем производится оборудование конечных участков футляра предохранительно-направляющей манжетой 15 и манжетой-стопором 16. Назначение манжеты-стопора 16 - создание упора для извлекаемой спецпробки 12 и передача тянущего усилия буровой установки 6 через бурильный инструмент на плеть защитного футляра 2.

Перед плетью защитного футляра 2 устанавливают вертлюжное устройство 9 и расширитель 8 по известной схеме. Затем производится протаскивание первой плети защитного футляра через скважину до момента его выхода на стороне буровой установки (Фиг.2). Производится снятие манжеты-стопора 16 и извлекаемой спецпробки 12. После этого на противоположной буровому станку стороне повторяются вышеописанные операции подготовки к протаскиванию второй плети защитного футляра 3. Производится затаскивание второй плети футляра в скважину на величину длины футляра 3 (Фиг.2). После этого толкающим усилием буровой установки 6 бурильная колонна выталкивается на противоположный берег до выхода извлекаемой спецпробки на поверхность и производится ее снятие. Таким образом, защитные футляры установлены на обеих сторонах входа и выхода скважины. В случае возникновения осложнений в процессе протаскивания футляров имеется возможность их извлечения толкающим усилием буровой установкой посредством бурильного инструмента и извлекаемой спецпробки для переподготовки ствола скважины. После установки футляров происходит процесс протаскивания плети трубопровода через скважину с расширителем 8, вертлюжным устройством 9 и оголовником 17 (Фиг.3). Конструкция предохранительно-направляющих манжет 16 позволяет свободному прохождению указанной компоновки и плети трубопровода по скважине без нарушения изоляционного покрытия. При этом наружный диаметр расширителя, вертлюжного устройства и плети трубопровода с изоляцией, естественно, должны быть меньше внутреннего диаметра предохранительно-направляющих манжет 16. После протаскивания плети трубопровода защитные футляры 2, 3 могут быть извлечены из скважины для повторного использования. Первый футляр 2 извлекается тянущим усилием буровой установки. Второй футляр 3 - тянущим усилием автотракторной техники с противоположной стороны перехода.