Грунтовый анкер в цементировании скважин с предварительным напряжением

(51) 21 33/14 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ блоки вставлены в корпус и связаны с кулисными рычагами через верхние шарниры, кулисные рычаги связаны с лапами через нижние шарниры, и лапы связаны с корпусом через основной шарнир. Преимуществом настоящей полезной модели является использование давления, возникающего при движении цементирующего плунжера во время цементирования скважины, для раскрытия лап грунтового анкера таким образом, чтобы вдавить их в толщу грунта, закрепить нижний конец колонны труб и путем протягивания труб через вращательный крюк буровой машины создать предварительное напряжение труб. Настоящая полезная модель может использоваться для вертикальных или наклонных скважин с наклоном в 45 градусов даже в условиях относительно глубоких скважин или скважин,находящихся под воздействием сложных сил, она может безопасно использоваться, так как трехлапная конструкция обеспечивает равномерное распределение сил на грунтовый анкер. Настоящая полезная модель не требует дополнительных инструментов или дополнительных работ при выполнении цементирования, надежна и удобна в использовании.(73) ДРИЛЛИНГ ТЕКНОЛОДЖИ РИСЕРЧ ИНСТИТУТ КСИНЬЯНЬ ПЕТРОЛЕУМ АДМИНИСТРЕЙШН БЮРО(57) Настоящая полезная модель относится к инструментам для цементирования скважин и к инструментам для эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в нефтедобывающей индустрии и, в частности, к грунтовому анкеру,используемому в цементировании с предварительным напряжением термальных скважин для извлечения тяжелой нефти, который относится к инструментам, используемым в скважинах. Он сконструирован таким образом, что центральные 355 Настоящая полезная модель относится к инструментам для цементирования скважин и инструментам для эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в нефтедобывающей индустрии, в частности, к грунтовому анкеру для цементирования термальных скважин с предварительным напряжением для извлечения тяжелой нефти, который принадлежит к инструментам, используемым в скважине. Термальная разработка является наиболее эффективным способом, применяемым при эксплуатации месторождений тяжелой нефти, а стимуляция паром или технология заполнения паром широко используется на каждом отечественном и зарубежном нефтяном месторождении при работе с тяжелой нефтью. При так называемой термальной разработке в скважину вводится пар высокой температуры под большим давлением, температуру и давление выдерживают в течение определенного времени, так что тяжелая нефть становится менее вязкой, а затем производят извлечение тяжелой нефти. Однако во время термального восстановления тяжелой нефти тепловые эффекты вызывают растяжение труб, которое приводит к поднятию устьевого оборудования скважины и выгибанию или множественным разрывам трубопровода в нефтеносных пластах, серьезно влияя тем самым на продуктивность месторождения и безопасность эксплуатации. Методы борьбы с разрушениями являются методами интегрированными,среди них одними из наиболее эффективных являются методы цементирования скважин с предварительным напряжением. Целью настоящей полезной модели является создание грунтового анкера для цементирования скважин с предварительным напряжением, с помощью которого предварительное напряжение может быть создано на трубах скважины для термальной разработки тяжелой нефти. Настоящая полезная модель включает муфту 1 для соединения труб, корпус 11, установочное кольцо 2, размещенное на его верхнем конце,множество центральных скользящих блоков 5,вставленных в корпус 11, каждый из которых имеет срезной штифт 3, проходящий через установочное кольцо 2 и вставленный в него, множество кулисных рычагов 7, каждый из которых соединен с одним из скользящих блоков 5 с помощью верхнего шарнира 6 , и три лапы 9, расположенные на равных расстояниях по окружности корпуса 11, каждая из которых соединена с одним из кулисных рычагов 7 с помощью нижнего шарнира 8 и связана с корпусом 11 через основной шарнир 10. Цель настоящей полезной модели - защита трубопроводов и обеспечение предварительного напряжения на них - может быть достигнута путем использования давления, возникающего при движении цементирующего плунжера в процессе выполнения цементирования, для раскрытия лап грунтового анкера таким образом, чтобы вдавить их в толщу грунта, закрепить нижний конец колонны труб и путем вытягивания труб с помощью вращательного крюка буровой машины создать 2 предварительное напряжение труб. Настоящая полезная модель может быть использована для вертикальных скважин или наклонных скважин с наклоном 45 градусов даже в условиях относительно глубоких скважин или скважин,находящихся под воздействием сложных сил, она может безопасно использоваться, так как трехлапная конструкция обеспечивает равномерное распределение сил на грунтовый анкер. Настоящая полезная модель не требует дополнительных инструментов или дополнительных работ при выполнении цементирования, надежна и удобна в использовании. На фиг.1 представлена схема настоящей полезной модели. Как видно из фиг.1 , настоящая полезная модель включает муфту 1, корпус 11, установочное кольцо 2, помещенное на его верхней части, множество центральных подвижных блоков 5, вставленных в корпус 11, со срезным штифтом 3, проходящим через установочное кольцо 2 и вставленным в него,множество шарнирных рычагов 7, каждый из которых соединен с одним из скользящих блоков 5 с помощью верхнего шарнира 6, и три лапы 9,находящиеся на равных расстояниях по окружности корпуса 11, каждая из которых соединена с одним их шарнирных рычагов 7 с помощью нижнего шарнира 8 и связана с корпусом через шарнир 10. Уплотнительное кольцо 4 и уплотнительное кольцо 12 установлены соответственно на каждом центральном подвижном блоке 5 и корпусе 11. Может быть сделана дальнейшая модификация настоящей полезной модели,в которой установочное кольцо 2, помещенное внутри муфты 1 трубы, может быть сконструировано и выполнено таким образом, что его наружный диаметр будет больше, чем конец трубы с наружной резьбой, а внутренний диаметр будет меньше,чем центральный скользящий блок 5. Такая конфигурация может предотвращать отрыв. Цель настоящей полезной модели - обеспечение защиты труб и обеспечение предварительного напряжения на них - может быть достигнута путем использования давления, возникающего при движении цементирующего плунжера во время цементирования скважины, для раскрытия лап грунтового анкера таким образом, чтобы вдавить их в толщу грунта, закрепить нижний конец колонны труб, и путем протягивания труб с помощью вращательного крюка буровой машины создать предварительное напряжение труб. Настоящая полезная модель может использоваться для вертикальных или наклонных скважин с наклоном в 45 градусов даже в условиях относительно глубокой скважины или скважины, находящейся под воздействием сложных сил, оно может безопасно использоваться, так как трехлапная конструкция обеспечивает равномерное распределение сил на грунтовый анкер. Настоящая полезная модель не требует дополнительных инструментов или дополнительных работ при выполнении цементирования,надежна и удобна в использовании. 355 ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Грунтовый анкер для цементирования скважин с предварительным напряжением, включающий стыковочную муфту (1) корпус (11), имеющий установочное кольцо (2),помещенное на его верхнем конце множество центральных скользящих блоков (5),вставленных в корпус (11), каждый из которых имеет срезной штифт (3), проходящий через установочное кольцо (2) и входящий в центральный скользящий блок (5) множество шарнирных рычагов (7), каждый из которых связан с одним из скользящих блоков (5) с помощью верхнего шарнира (6) и три лапы (9), равномерно расположенные по окружности корпуса (11), где каждая лапа (9) соединена с одним из шарнирных рычагов (7) с помощью шарнира (8) и соединена с корпусом (11) через основной шарнир (10). 2. Грунтовый анкер для цементирования скважин с предварительным напряжением по п.1,отличающийся тем, что установочное кольцо (2) в стыковочной муфте устроено так, что его наружный диаметр больше диаметра конца трубы с наружной резьбой, а внутренний диаметр - меньше диаметра центрального скользящего блока (5).