Узел обсадной трубы и способ изоляции зазора между обсадной трубой и стенкой ствола скважины

(51) 21 43/10 (2006.01) 21 17/01 (2006.01) 09 3/18 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Узел обсадной трубы содержит обсадную трубу,и по, меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник Отличие заявляемого узла состоит в том, что трубчатый воротник образован из материала, содержащего натриевый бентонит,ингибитор набухания и множество волокон,распределенных в материале, причм материал имеет содержание воды не выше, чем 10 мас Способ изоляции кольцевого зазора между обсадной трубой и стенкой ствола скважины включает (а) размещение в стволе скважины обсадной трубы, имеющей, по меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник,расположенный вокруг ее наружной поверхности причем, по меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник имеет внутреннюю поверхность,охватывающую наружную поверхность обсадной трубы, и наружную поверхность причем трубчатый воротник формируют из материала, состоящего из натриевого бентонита, ингибитора набухания и множества волокон, распределенных в материале, а содержание воды в материале не превышает 10, и (б) выдержку набухающего в воде трубчатого воротника в водной среде в стволе скважины, где он набухает до степени, достаточной для изоляции кольцевого зазора между обсадной трубой скважины и стенкой скважины. Ибадильдин Ныгмет Амангельдинович(74) Болотов Юрий Альбертович Кульжамбекова Сауле Даниаровна Пастухова Ольга Васильевна Наурузова Гульжихан Хакимовна(54) УЗЕЛ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ И СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗАЗОРА МЕЖДУ ОБСАДНОЙ ТРУБОЙ И СТЕНКОЙ СТВОЛА СКВАЖИНЫ(57) Изобретения относятся к изоляции зазора между обсадной трубой и стенкой ствола скважины и могут быть использованы в частности в подземных стволах скважины,в нефтенефтепромысловых скважинах, в скважинах,выщелачивающих минералы, в геотермальных скважинах. Узлы обсадных труб и способы изоляции обеспечивают более равномерную и надежную изоляцию обсадки в стволе скважины при простой конструкции узла. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Узел обсадной трубы, содержащий обсадную трубу,имеющую внутреннюю поверхность, отграничивающую полый канал, и наружную поверхность, а также по меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник, имеющий внутреннюю поверхность,охватывающую наружную поверхность обсадной трубы, и наружную поверхность, отличающийся тем, что трубчатый воротник образован из материала, содержащего натриевый бентонит, ингибитор набухания и множество волокон, распределенных в материале,причм материал имеет содержание воды не выше,чем 10 мас 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что материал дополнительно содержит кальциевый бентонит в количестве до 25 мас. материала. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что материал, содержащий натриевый бентонит,ингибитор набухания и множество волокон,распределенных в материале, при погружении в воду набухает до 100 от первоначального объема примерно за 15-20 часов. 4. Узел по п.1, отличающийся тем, что трубчатый воротник образован из материала,содержащего примерно 70-90 мас. натриевого бентонита, примерно 5 мас. ингибитора набухания и примерно 5 мас. полимерных волокон. 5. Узел по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность набухающего в воде трубчатого воротника выполнена рельефной со множеством радиальных выступов, направленных наружу. 6. Узел по п. 5, отличающийся тем, что выступы образованы множеством продольных канавок,расположенных по окружности трубчатого воротника, причм канавки направлены по существу параллельно продольной оси обсадной трубы. 7. Узел по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит покрытие из адгезивного материала, расположенное между и в прямом контакте с наружной поверхностью трубопровода и внутренней поверхностью набухающего в воде трубчатого воротника. 8. Узел по п.1, отличающийся тем, что обсадная труба содержит обсадку,пригодную для использования в подземном стволе скважины. 9. Узел по п.8, отличающийся тем, что обсадная труба содержит обсадку,пригодную для использования в нефтепромысловой скважине. 10. Узел по п.1, отличающийся тем, что обсадная труба размещена для использования в геотермальной скважине. 11. Узел по п.7, отличающийся тем, что трубопровод имеет обсадку для использования в скважинах, выщелачивающих минералы. 12. Узел по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит сенсорное устройство дистанционного действия, связанное с набухающим в воде трубчатым воротником. 13. Узел по п.1, отличающийся тем, что обсадная труба выполнена для использования в подземном стволе скважины, наружная поверхность набухающего в воде трубчатого воротника выполнена рельефной со множеством канавок,расположенных по окружности трубчатого воротника, причм выступы направлены по существу параллельно продольной оси обсадной трубы, и использованный для трубчатого воротника материал содержит натриевый бентонит, ингибитор набухания и множество волокон, распределенных в материале, и набухает при погружении в воду до 100 первоначального объема примерно за 15-20 часов. 14. Узел по п.1, отличающийся тем, что содержит раздвижную камеру, расположенную поверх наружной поверхности набухающего в воде трубчатого воротника и сконфигурированную таким образом, чтобы она защищала воротник от контактирования с водной средой до тех пор, пока камера не нарушена. 15. Узел по любому из п.п.1-14, отличающийся тем, что ингибитор набухания в материале выбран из группы, состоящей из карбометила целлюлозы,неорганических фосфатов,полианионной целлюлозы и метакрилатов. 19 16. Способ изоляции кольцевого зазора между обсадной трубой и стенкой ствола скважины включающий(а) размещение в стволе скважины обсадной трубы, имеющей по меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник,расположенный вокруг ее наружной поверхности причем, по меньшей мере, один набухающий в воде трубчатый воротник имеет внутреннюю поверхность,охватывающую наружную поверхность обсадной трубы, и наружную поверхность причем трубчатый воротник формируют из материала, состоящего из натриевого бентонита, ингибитора набухания и множества волокон, распределенных в материале, а содержание воды в материале не превышает 10, и(б) выдержку набухающего в воде трубчатого воротника в водной среде в стволе скважины, где он набухает до степени, достаточной для изоляции кольцевого зазора между обсадной трубой скважины и стенкой скважины. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что трубчатый воротник формируют из материала,дополнительно содержащего кальциевый бентонит в количестве до 25 мас. материала. 18. Способ по п.п.16 или 17, отличающийся тем, что толщина набухающего в воде трубчатого воротника, определяемая как расстояние от его внутренней поверхности до его наружной поверхности, на время помещения его в ствол скважины составляет, по крайней мере, 1/3 величины кольцевого зазора между обсадной трубой скважины и стенкой скважины. 19. Способ по п.16, отличающийся тем, что трубчатый воротник формируют из материала,содержащего натриевый бентонит, ингибитор набухания и множество волокон, распределенных в материале, и он набухает при погружении в воду до 100 первоначального объема примерно за 15-20 часов. 20. Способ по любому из п.п.16-19,отличающийся тем, что формируют трубчатый воротник,наружная поверхность которого выполнена рельефной со множеством продольных канавок по окружности трубчатого воротника,причм канавки направлены по существу параллельно продольной оси обсадной трубы. 21. Способ по п.16, отличающийся тем, что скважиной является нефтепромысловая скважина. 22. Способ по п.16, отличающийся тем, что скважиной является геотермальная скважина. 23. Способ по п.16, отличающийся тем, что скважиной является скважина для выщелачивания минералов. 24. Способ по любому из п.п.16-23,отличающийся тем, что используют в материале ингибитор набухания, выбранный из группы,состоящей из карбометила целлюлозы,неорганических фосфатов,полианионной целлюлозы и метакрилатов.