способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб

Формула изобретения

Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающий выправление профильных труб гидравлическим давлением в скважине и калибровку внутреннего диаметра развальцевателем с вальцующими элементами, диаметром, превышающим исходный, отличающийся тем, что корпус развальцевателя снабжают внутри подпружиненным вверх конусным валом, выполненным с возможностью перемещения вниз под действием закачиваемой жидкости и взаимодействующим с расширяющими поверхностями роликов, а калибровку, включающую расширение внутреннего диаметра профильных труб и их цилиндрических участков, осуществляют за один или несколько проходов развальцевателем с выбранным усилием развальцовки и изменяемым вылетом вальцующих элементов, позволяющим плотно и герметично прижать наружную поверхность профильных труб и их цилиндрические участки к стенкам скважины и получить внутренний диаметр расширенных труб, превосходящий наружный диаметр последующей спускаемой компоновки на величину необходимого зазора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине.

Известен «Способ изоляции зон осложнений в скважине профильным перекрывателем» (патент RU № 2335617, Е21В 29/10, опубл. 10.10.2008 г., бюл. № 28), оснащенным концевыми пакерующими элементами, включающий спуск его в скважину, установку против зоны осложнения, выправление давлением и калибровку внутренней поверхности развальцевателем до прижатия к стенкам скважины, причем при калибровке выбирают продольную подачу развальцевателя так, чтобы на внутренней поверхности калибруемого профильного перекрывателя образовались небольшие углубления в виде одно- или многозаходной спирали по всей длине профильного перекрывателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является «Способ изоляции зон осложнений в скважине профильными перекрывателями» (а.с. № 1679030, Е21В 33/13, опубл. 23.09.1991 г., бюл. № 35), включающий выправление его в скважине внутренним давлением и калибровку внутреннего диаметра развальцевателем, при этом на участке профильного перекрывателя, установленного против зоны поглощения, выше и ниже последней размещают разобщающий пакерующий элемент, а калибровку внутреннего диаметра этого участка осуществляют до диаметра, на 3-5% превышающего исходный.

Недостатками данных способов являются:

- большие энергосиловые затраты при калибровке перекрывателя, так как калибровку осуществляют развальцевателем не регулируемьм по вылету роликов в рабочем положении, что приводит к ускоренному износу развальцевателя, посадкам и заклиниванию инструмента при установке перекрывателя в суженных участках ствола скважины;

- некачественная изоляция зон поглощений, газо- или водопроявлений в стволах скважин немного большего диаметра, чем номинальный, так как при калибровке развальцевателем не регулируемым по вылету роликов и рабочем положении не обеспечивается герметичное прижатие расширяемых труб к стенкам скважины.

Технической задачей способа является повышение качества изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб за счет плотного и герметичного прижатия расширяемых труб к стенкам скважины с одновременным повышением ресурса развальцевателя.

Техническая задача решается способом крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающим выправление профильных труб гидравлическим давлением в скважине и калибровку внутреннего диаметра развальцевателем с вальцующими элементами, диаметром, превышающим исходный.

Новым является то, что корпус развальцевателя снабжают внутри подпружиненным вверх конусным валом, выполненным с возможностью перемещения вниз под действием закачиваемой жидкости и взаимодействующим с расширяющими конусными поверхностями роликов, а калибровку, включающую расширение внутреннего диаметра профильных труб и их цилиндрических участков, осуществляют за один или несколько проходов развальцевателем с выбранным усилием развальцовки и изменяемым вылетом вальцующих элементов, позволяющим плотно и герметично прижать наружную поверхность профильных труб и их цилиндрические участки к стенкам скважины и получить внутренний диаметр расширенных труб, превосходящий наружный диаметр последующей спускаемой компоновки на величину необходимого зазора.

На фиг.1 изображена схема установки профильного перекрывателя во время развальцовки; на фиг.2 - спуск долота через развальцованный профильный перекрыватель.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

По результатам геофизических исследований профильный перекрыватель 1 (фиг.1) спускают в необсаженную часть скважины 2, например, для перекрытия зоны осложнения 3. Профильный перекрыватель 1 выправляют созданием в нем гидравлического давления, после чего производят калибровку, включающую расширение внутреннего диаметра профильных труб 4 и их цилиндрических участков 5 развальцевателем 6. Развальцеватель 6 работает следующим образом. По достижении развальцевателем 6 расширяемых труб колонну труб начинают вращать при одновременном создании осевой нагрузки и промывки полости труб и устройства закачкой жидкости. При этом под действием перепада давления на насадке 7 конусный вал 8, воздействуя на нижнюю упорную втулку 9 и сжимая пружину 10, перемещается вниз до упора, взаимодействуя конусной поверхностью 11 изнутри с расширяющей поверхностью 12 роликов 13, и выводит ролики 13 в рабочее положение. Ролики 13 взаимодействуют с расширяемой трубой, которую по всей длине калибруют калибрующей поверхностью 14. Перепад давления выбирают таким образом, чтобы при достижении суженных участков скважины при возрастании усилия расширения трубы ролики 13 выдавливают конусный вал 8 вверх. При этом диаметр развальцовки немного уменьшается. После прохождения суженного участка усилие развальцовки уменьшается, при этом конусный вал 8 перемещается вниз, раздвигая ролики 13 на больший размер. Крепление скважин описанным способом позволяет плотно и герметичного прижать профильные трубы 4 (фиг.1) и их цилиндрические участки 5 к стенкам скважины 2. При этом минимальный диаметр развальцовки выбирается таким, чтобы он был больше наружного диаметра последующей спускаемой компоновки, например долота 15, на величину необходимого зазора d.

Предлагаемый способ прост в применении, позволяет повысить качество изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб за счет плотного и герметичного прижатия расширяемых труб к стенкам скважины с одновременным повышением ресурса развальцевателя.