EA030784B1 - Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании - Google Patents

Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании Download PDF

Info

Publication number
EA030784B1
EA030784B1 EA201591691A EA201591691A EA030784B1 EA 030784 B1 EA030784 B1 EA 030784B1 EA 201591691 A EA201591691 A EA 201591691A EA 201591691 A EA201591691 A EA 201591691A EA 030784 B1 EA030784 B1 EA 030784B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
well
longitudinal section
tubular elements
tool
plugged
Prior art date
Application number
EA201591691A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591691A1 (ru
Inventor
Мортен Мюре
Арне Гуннар Ларсен
Рой Инге Енсен
Патрик Андерсен
Эрленн Энгельсгьерд
Маркус Иуэлль
Арнт Олав Даль
Арнольд Эствольд
Original Assignee
Гидра Панда Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гидра Панда Ас filed Critical Гидра Панда Ас
Publication of EA201591691A1 publication Critical patent/EA201591691A1/ru
Publication of EA030784B1 publication Critical patent/EA030784B1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs, or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/002—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs, or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/02—Cutting or destroying pipes, packers, plugs, or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground by explosives or by thermal or chemical means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • E21B33/134—Bridging plugs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11—Perforators; Permeators
    • E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators
    • E21B43/117—Shaped-charge perforators

Abstract

Раскрыт способ тампонирования скважины (1), в котором скважина (1), по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке (L), содержит один или более трубчатых элементов (3, 7), образующих радиальную границу между скважиной (1) и окружающим пластом (9), причем данный способ содержит следующие этапы: (D) - спуск в скважину (1) колонны (2) с проходным каналом и подачу посредством колонны (2) с проходным каналом приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) на продольный участок (L) скважины и, по меньшей мере, в самый внутренний из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) в скважине (1), отличающийся тем, что указанный способ перед этапом (D) дополнительно содержит следующие этапы: (A) - спуск в скважину (1) и на тампонируемый продольный участок (L) одного или более взрывных зарядов (21) и детонирование одного или более указанных взрывных зарядов (21) с целью увеличения диаметра указанных одного или более указанных трубчатых элементов (3, 7) в одном или более местах на тампонируемом продольном участке (L). Также раскрыты система для тампонирования скважины (1) и использование взрывных зарядов в контексте тампонирования скважин.

Description

изобретение относится к способу тампонирования скважины. Более конкретно, данное изобретение относится к способу тампонирования скважины с использованием, кроме прочего, взрывных зарядов. Это изобретение также относится к системе для тампонирования скважины.
Настоящее изобретение может оказаться полезным при использовании для постоянного тампонирования, часто называемого "тампонирование и ликвидация" (Р and A - от англ. Plugging and Abandonment) скважин. Оно может относиться к скважинам, используемым в контексте разведывания или добычи углеводородов, однако настоящее изобретение этим не ограничено. Настоящее изобретение также может быть использовано при тампонировании скважин других типов, например геотермальных скважин, водяных скважин, нагнетательных скважин и им подобных.
После закрытия подземных скважин должны быть соблюдены строгие требования в отношении барьеров, предназначенных для предупреждения нежелательных утечек скважинных текучих сред во внешнюю среду. Должна быть установлена герметичная по текучей среде пробка, способная выдерживать постоянное воздействие высокого давления, высокой температуры, больших усилий и агрессивных химикатов, полностью перекрывающая поперечное сечение скважины. Для обеспечения возможности установки пробки различные расположенные в области последующей установки пробки трубчатые элементы, возможно, должны быть удалены посредством механического резания (так называемых фрезеровочных работ на участке колонны труб). Этот процесс требует много времени из-за необходимости механического резания и последующего удаления стальных отходов фрезерования. Известна сложность обеспечения хорошей адгезии и гомогенности тампонажного материала, которым обычно является цемент, обусловленная как старым осевшим буровым раствором, так и находящимися в скважине остатками фрезерованных стальных труб. Из-за этого может быть нарушена плотность и стабильность пробки.
Патентная публикация WO 2012096580 раскрывает решение этой проблемы посредством предварительной перфорации трубчатых элементов с использованием перфорационного инструмента, например скважинного перфоратора. После этого скважину промывают/очищают посредством промывочного инструмента и тампонируют посредством приведенного в текучее состояние тампонажного материала, например твердеющего цемента. Для промывочной текучей среды и приведенного в текучее состояние тампонажного материала полученные при помощи перфорации отверстия выполняют роль прохода между внутренней и внешней сторонами трубчатых элементов.
Дополнительно с целью обеспечения еще большего улучшения плотности и гомогенности пробки патентная публикация WO 2012128644 раскрывает устройство для улучшения перемещения и распределения приведенного в текучее состояние тампонажного материала в скважине.
В патентной заявке Норвегии 20120277 раскрыты способ и устройство для совмещенных промывки и тампонирования скважины. Указанный способ и устройство особенно подходят для использования в скважинах, содержащих в тампонируемой продольной секции два или более, по существу, концентрически расположенных трубчатых элемента.
Недостаток при тампонировании в соответствии с уровнем техники, включая уровень техники согласно вышеуказанным патентным документам, заключается в том, что формирование хорошего основания для приведенного в текучее состояние тампонажного материала, особенно в кольцевом пространстве между двумя трубчатыми элементами, может все еще оставаться сложным. Часто кольцевые пространства полностью или частично заполнены старым осевшим буровым раствором с неравномерной плотностью. При неудовлетворительном качестве основания существует опасность утечки приведенного в текучее состояние тампонажного материала вниз в скважину, в результате чего он не образует в скважине достаточно хорошую пробку.
Также в отрасли существует потребность в альтернативных способах и/или средствах тампонирования трубчатых элементов и кольцевых пространств в скважине.
Целью настоящего изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из недостатков уровня техники или, по меньшей мере, обеспечение полезной альтернативы уровню техники.
Цель настоящего изобретения достигнута посредством признаков, раскрытых в нижеследующем описании и последующих пунктах формулы изобретения.
В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу тампонирования скважины, в котором скважина, по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке содержит один или более трубчатых элементов, образующих радиальную границу между скважиной и окружающим пластом, причем данный способ содержит следующие этапы:
(D) спуск в скважину колонны с проходным каналом и подача посредством колонны с проходным каналом приведенного в текучее состояние тампонажного материала на продольном участке скважины и, по меньшей мере, в самом внутреннем из указанных одного или более трубчатых элементов в скважине, при этом указанный способ отличается тем, что перед этапом (D) он дополнительно содержит следующие этапы:
(A) спуск в скважину и на тампонируемый продольный участок одного или более взрывных зарядов и детонирование одного или более указанных взрывных зарядов так, чтобы увеличить диаметр одного или более указанных трубчатых элементов в одном или более местах на тампонируемом продольном
- 1 030784
участке.
Указанный способ может содержать опциональные этапы (В) и (C), как раскрыто ниже.
В контексте данного способа основание пробки обычно используют в самом внутреннем из указанных одного или более трубчатых элементов в скважине, причем основание пробки расположено ниже тампонируемого продольного участка. Основание пробки может быть установлено непосредственно рядом с тампонируемым продольным участком, или основание пробки может быть установлено на удалении по глубине скважины. Основание пробки может быть уплотнительным элементом известного типа, например механической пробкой. Кроме того, можно предположить, что самый внутренний трубчатый элемент ниже тампонируемого продольного участка уже частично наполнен цементом или чем-либо подобным или, возможно, оснащен подходящим уплотнительным элементом. Далее это не будет обсуждаться подробнее с учетом того, что подобные основания пробок должны быть известны специалистам и что они должны быть адаптированы и использованы специалистами, как это целесообразно в конкретной ситуации.
Детонирование одного или более взрывных зарядов с расширением диаметра одного или более трубчатых элементов в скважине может вызвать полное перекрытие или частичное сужение одного или более кольцевых пространств между и/или снаружи указанных одного или более трубчатых элементов или, по меньшей мере, может вызвать возникновение деформации в кольцевом пространстве.
Если кольцевое пространство полностью перекрывается за счет расширения соответствующего трубчатого элемента, это само по себе обеспечивает вполне достаточное уплотнение и тампонирование кольцевого пространства. Это, например, может быть применимым для уплотнения кольцевого пространства, находящегося между трубчатым элементом и окружающим подземным пластом. В таком случае для образования герметичной пробки, полностью перекрывающей поперечное сечение скважины, требуется лишь заполнить приведенным в текучее состояние тампонажным материалом сам трубчатый элемент на указанном продольном участке в скважине. То же самое может быть применимо, если продольный участок скважины содержит несколько более или менее концентрических кольцевых пространств, которые могут быть герметизированы аналогичным образом путем расширения диаметров соответствующих трубчатых элементов в пределах продольной секции.
В первом варианте осуществления способ может дополнительно содержать после этапа (A) следующие этапы:
(B) спуск в скважину режущего инструмента на тампонируемый продольный участок и выполнение посредством указанного режущего инструмента отверстий в одном или более из указанных одного или более трубчатых элементов; и
дополнительно на этапе (D) - обеспечение возможности протекания приведенного в текучее состояние тампонажного материала через отверстия, выполненные для заполнения внутреннего и внешнего пространств указанных одного или более трубчатых элементов.
Этот вариант осуществления обеспечивает возможность введения приведенного в текучее состояние тампонажного материала в одно или более кольцевых пространств на продольном участке скважины в тех случаях, когда это обосновано или необходимо. С учетом того, что осевший буровой раствор, который может находиться в указанных одном или более кольцевых пространствах, может сжиматься и/или может вытесняться, изменения в указанных одном или более кольцевых пространствах могут обеспечить улучшенное основание для приведенного в текучее состояние тампонажного материала, используемого для перекрытия скважины.
В одном из вариантов осуществления на этапе (В) режущий инструмент может представлять собой перфорационный инструмент. Например, это может быть стреляющий перфоратор известного типа. Альтернативно, режущий инструмент может быть разбуривателем или другим фрезерным инструментом, которые являются известными видами режущего инструмента. В одном из вариантов осуществления режущий инструмент может быть оставлен в скважине после завершения операции резания.
В дополнительном варианте указанного первого варианта осуществления способ может дополнительно содержать после этапа (В) и перед этапом (D) следующие этапы:
(C) спуск на колонне с проходным каналом промывочного инструмента в скважину и на продольный участок и очистку скважины на продольном участке посредством промывочного инструмента как внутри, так и снаружи указанного одного или более трубчатых элементов. Очистка скважины перед тампонированием обеспечивает улучшение адгезии и уменьшение загрязнения тампонажного материала.
В последнем указанном варианте осуществления этап (C) способа может содержать использование промывочного инструмента, оснащенного одним или несколькими выпускными отверстиями, направленными неперпендикулярно продольной оси промывочного инструмента. Например, промывочный инструмент может быть такого типа, как раскрыт в вышеуказанной выше патентной заявке Норвегии 20120277. Промывочный инструмент такого типа может особенно подходить для использования в скважинах, в которых тампонируемая продольная секция содержит два или более, по существу, концентрически расположенных трубчатых элемента.
Указанный способ может дополнительно содержать вращение и/или возвратно-поступальное перемещение промывочного инструмента во время промывки. Это перемещение/вращение может обеспечи- 2 030784
вать более тщательную очистку скважины и, таким образом, дополнительное улучшение адгезии и уменьшение загрязнения приведенного в текучее состояние тампонажного материала.
В дополнительном варианте первого варианта осуществления способ может дополнительно содержать после этапа (D) следующие этапы:
(Е) осуществляемое посредством перемещающего устройства дополнительное перемещение и распределение приведенного в текучее состояние тампонажного материала в скважине на продольном участке как внутри, так и снаружи указанного одного или более трубчатых элементов.
Например, перемещающее устройство может быть выполнено в виде вращательного и/или возвратно-поступательного устройства, оснащенного лопастями, которые заставляют текучий тампонажный материал выходить через отверстия в указанном одном или более трубчатых элементах в кольцевое пространство/кольцевые пространства снаружи. Лопасти могут быть гибкими, при этом перемещающее устройство действует, практически, как шпатель. Пример такого устройства для перемещения раскрыт в вышеуказанной патентной публикации WO 2012128644.
Кроме того, перед этапом (A) способ может дополнительно содержать резание одного или более из указанных одного или более трубчатых элементов вдоль их полной окружности. Это может оказаться предпочтительным для устранения напряжений в указанном одном или более трубчатых элементах при детонации взрывных зарядов. Например, резание может быть выполнено посредством разбуривателя или другого фрезерного режущего инструмента, и оно может быть выполнено внутри и/или снаружи продольного участка, где устанавливают пробку. В скважине, где указанный один или более трубчатых элементов приведены в напряжение, разбуривание указанного одного или более трубчатых элементов не обязательно.
Например, текучий тампонажный материал может представлять собой цемент, массу твердых частиц или их сочетание.
В одном из вариантов осуществления способа взрывной заряд может представлять собой взрывчатую нитрированную органическую смесь. Эта смесь может быть известного типа. Например, взрывной заряд может содержать взрывчатое вещество С4. Количество взрывчатого вещества, используемого в каждом взрывном заряде, так же как и количество взрывных зарядов, может меняться от скважины к скважине. Помимо прочего, оно зависит от количества трубчатых элементов, размеров трубчатых элементов/трубчатого элемента, толщины трубчатых элементов/трубчатого элемента и от плотности и количества осевшего бурового раствора в кольцевом пространстве/кольцевых пространствах снаружи трубчатого элемента/трубчатых элементов. Конкретный пример дан в последующем описании со ссылкой на прилагаемые чертежи. В альтернативном варианте осуществления взрывной заряд может представлять собой взрывчатую неорганическую смесь.
В одном из вариантов осуществления этап (A) способа может содержать нецентральное размещение взрывчатого заряда в самом внутреннем из указанных одного или более трубчатых элементов. За счет нецентрального размещения заряда в самом внутреннем трубчатом элементе можно достичь улучшенного управления взрывом за счет направления большей части усилий к одной стороне трубчатого элемента.
В одном из вариантов осуществления настоящего способа указанный один или более взрывных зарядов могут быть опущены в скважину на колонне с проходным каналом, такой как буровая колонна или колонна безмуфтовых длинномерных труб. За счет этого обеспечивается возможность приведения взрывных зарядов в действие давлением, либо посредством абсолютного давления, либо посредством перепада давлений, как это известно специалистам.
В альтернативном варианте способа указанный один или более взрывных зарядов могут быть опущены в скважину на кабеле. Это обеспечивает возможность электрического детонирования.
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к системе для тампонирования скважины, в которой скважина, по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке содержит один или более трубчатых элементов, образующих радиальную границу между скважиной и окружающим пластом, причем указанная система содержит
колонну с проходным каналом, выполненную с возможностью опускания в скважину на тампонируемый продольный участок;
приведенный в текучее состояние тампонажный материал, способный протекать через колонну с проходным каналом и наружу в скважину на продольном участке и, по меньшей мере, в самый внутренний из указанных одного или более трубчатых элементов в скважине, при этом данная система отличается тем, что дополнительно содержит
один или более взрывных зарядов, выполненных с возможностью их спуска в скважину и в тампонируемую продольную секцию, а также с возможностью детонирования в скважине с увеличением диаметра одного или более указанных трубчатых элементов в одном или более местах на тампонируемом продольном участке.
В первом варианте осуществления указанная система может содержать режущий инструмент, выполненный с возможностью опускания в скважину на тампонируемый продольный участок и дополнительно выполненный с возможностью выполнения отверстий в одном или более из указанных одного или более трубчатых элементов, причем указанная система обеспечивает возможность протекания при- 3 030784
веденного в текучее состояние тампонажного материала через выполненные отверстия так, чтобы он заполнял как внутреннее, так и наружное пространство указанных одного или более трубчатых элементов. В этом контексте следует привести вышеизложенные комментарии, относящиеся к способу, использующему такой режущий инструмент.
В соответствии с этим первым вариантом осуществления указанная система может дополнительно содержать промывочный инструмент, выполненный с возможностью опускания в скважину на колонне с проходным каналом и очистки как внутреннего, так и наружного пространства указанных одного или более трубчатых элементов на тампонируемом продольном участке. Здесь также следует привести вышеизложенные комментарии, относящиеся к способу, использующему такой промывочный инструмент.
Промывочный инструмент может быть оснащен одним или несколькими выпускными отверстиями, направленными не перпендикулярно продольной оси промывочного инструмента. Преимущества этого раскрыты выше.
В соответствии с первым вариантом осуществления указанная система может дополнительно содержать перемещающее устройство, выполненное с возможностью опускания в скважину для дополнительного перемещения и распределения приведенного в текучее состояние тампонажного материала как во внутреннем, так и в наружном пространстве указанных одного или более трубчатых элементов, как раскрыто выше.
В третьем аспекте настоящее изобретение относится к использованию одного или более взрывных зарядов для расширения диаметра одного или более трубчатых элементов в скважине в контексте тампонирования скважины.
Далее в настоящей заявке пример варианта осуществления раскрыт более подробно и представлен на прилагаемых чертежах, на которых
на фиг. 1 представлен вид сбоку скважины, используемой в контексте настоящего изобретения; на фиг. 2 - вид сбоку скважины после опускания в скважину взрывных зарядов, готовых к детонированию;
на фиг. 3 - вид сбоку скважины после детонирования взрывных зарядов;
на фиг. 4 - вид сбоку скважины при приведении в действие перфорационного инструмента;
на фиг. 5 - вид сбоку скважины после приведения в действие перфорационного инструмента и сбрасывания его в скважину и во время опускания в скважину промывочного инструмента;
на фиг. 6 - вид сбоку скважины при осуществлении промывки промывочным инструментом; на фиг. 7 - вид сбоку скважины после завершения промывки и сбрасывания промывочного инструмента вниз в скважину и во время опускания в скважину перемещающего устройства;
на фиг. 8 - вид сбоку скважины во время наполнения скважины приведенным в текучее состояние
тампонажным материалом и во время использования указанного перемещающего устройства с целью дополнительного перемещения и распределения приведенного в текучее состояние тампонажного материала в скважине;
на фиг. 9 - вид сбоку скважины после образования пробки из приведенного в текучее состояние тампонажного материала.
Далее в настоящей заявке ссылочной позицией 1 обозначена скважина, используемая в контексте настоящего изобретения. Фигуры показаны схематически и сильно упрощены, и элементы, не имеющие большого значения для изобретения, могут быть в фигурах опущены.
На фиг. 1 представлена скважина 1, подлежащая перекрытию тампонированием. Скважина 1 содержит два трубчатых элемента 3, 7, а именно внутреннюю обсадную колонну 3 и внешнюю обсадную колонну 7. Обсадные колонны 3, 7 образуют радиальную границу скважины 1, отделяющую ее от окружающего пласта 9, по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке L. Кольцевое пространство 5 между двумя обсадными колоннами 3, 7 заполнено вязким, осевшим буровым раствором 51.
На фиг. 2 показана скважина 1 после опускания в скважину 1 множества взрывных зарядов 21 на нижней части колонны 2. Взрывные заряды 21 откалиброваны для скважины 1 таким образом, чтобы обеспечивать возможность расширения, по меньшей мере, самой внутренней обсадной колонны 3 с перекрытием или сужением кольцевого пространства 5 или деформирования кольцевого пространства 5. В представленном примере осуществления обсадные колонны 3, 7 имеют диаметр 7 и 95/8 дюйма, соответственно, а каждый из взрывных зарядов 21 содержит взрывчатое вещество С4 в количестве, соответствующем приблизительно 1,2 кг на каждые 50 см обсадных колонн 3, 7.
На фиг. 3 представлена скважина после последовательного детонирования взрывных зарядов 21 от верхнего к нижнему. Самый верхний взрывной заряд 21 образует перекрытие 53 в кольцевом пространстве 5. Затем средний взрывной заряд 21 образует сужение 53' в кольцевом пространстве 5, тогда как самый нижний взрывной заряд 21 образует в кольцевом пространстве 5 деформацию 53". Взрывные заряды 21 вызывают сжатие и перемещение осевшего бурового раствора 51, образуя таким образом улучшенное основание для последующего наполнения приведенным в текучее состояние тампонажным материалом 4, см. фиг. 8 и 9.
На фиг. 4 скважина 1 показана во время приведения в действие перфорационного инструмента 23. В представленном примере осуществления перфорационный инструмент 23 присоединен к той же колонне
- 4 030784
2, что и приведенные в действие до этого взрывные заряды 21.
На фиг. 5 показана скважина 1 во время отсоединения перфорационного инструмента 23 от колонны 2 и его сбрасывания вниз в скважину 1. В обсадных колоннах 3, 7 выполнено множество отверстий 35, 75. В верхней части фигуры также показана нижняя часть промывочного инструмента 25, который в представленном примере осуществления присоединен к той же колонне 2, к которой был присоединен перфорационный инструмент 23 до его отсоединения. Колонна 2 имеет проходной канал.
На фиг. 6 скважина 1 изображена во время осуществления промывки. Промывочный инструмент 25 оснащен множеством выпускных отверстий 251, причем, по меньшей мере, некоторые из выпускных отверстий 251 направлены не перпендикулярно продольной оси (а) промывочного инструмента. Направление выпуска текучей среды, используемой при промывке, обозначено на фигуре стрелками, направленными по направлению потока. Промывочная текучая среда протекает через отверстия 35, 75 для очистки как внутреннего, так и наружного пространства обсадных колонн 3, 7.
На фиг. 7 скважина показана после отсоединения от колонны 2 промывочного инструмента 25 и его сбрасывания вниз в скважину 1, в то время как свободный конец колонны 2 вводят приблизительно в середину продольного участка L.
На фиг. 8 показан приведенный в текучее состояние тампонажный материал 4, вытекающий из свободного конца колонны 2, через отверстия 35, 75 и наружу, в кольцевое пространство 5. Перемещающее устройство 27, оснащенное множеством гибких наклонных лопастей 271, используют для дополнительного перемещения и распределения приведенного в текучее состояние тампонажного материала 4 в скважине 1, что дополнительно улучшает распределение и гомогенность приведенного в текучее состояние тампонажного материала 4.
На фиг. 9 показана скважина 1 после перекрытия посредством пробки 6, причем пробка 6 образована посредством затвердевания приведенного в текучее состояние тампонажного материала 4, представляющего собой, например, цементный раствор.
В альтернативном варианте осуществления (не показан) указанные перфорация и промывка после детонирования взрывных зарядов 21 могут быть опущены. В этом случае подразумевается, что по меньшей мере один из взрывных зарядов 21 образовал перекрытие 53 в кольцевом пространстве 5 и между внешней обсадной колонной 7 и окружающим пластом 9, как верхний взрывной заряд 21 на фиг. 3. В таком случае для достижения вполне достаточного уплотнения и тампонирования скважины 1 может оказаться эффективным простое заполнение приведенным в текучее состояние тампонажным материалом 4 внутренней колонны 3 на продольном участке L. Такой вариант осуществления описывает самый простой вариант настоящего изобретения.

Claims (20)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ тампонирования скважины (1), в котором скважина (1), по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке (L) содержит один или более трубчатых элементов (3, 7), образующих радиальную границу между скважиной (1) и окружающим пластом (9), причем данный способ содержит следующие этапы:
    (D) спуск в скважину (1) колонны (2) с проходным каналом и подачу посредством колонны (2) с проходным каналом приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) на продольном участке (L) скважины (1) и, по меньшей мере, в самый внутренний из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) в скважине, отличающийся тем, что данный способ перед этапом (D) содержит, по меньшей мере, следующий этап:
    (A) спуск в скважину (1) и на тампонируемый продольный участок (L) одного или более взрывных зарядов (21) и детонирование одного или более указанных взрывных зарядов (21) так, чтобы увеличить диаметр одного или более указанных трубчатых элементов (3, 7) в одном или более местах на тампонируемом продольном участке (L), с образованием перекрытия (53) и/или сужения (53') в одном или более кольцевых пространствах (5), находящихся снаружи указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) на продольном участке (L).
  2. 2. Способ по п.1, дополнительно после этапа (A) содержащий следующие этапы:
    (B) спуск режущего инструмента (23) в скважину (1) и на тампонируемый продольный участок (L) и выполнение отверстий (35, 75) в одном или более из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) посредством режущего инструмента (23) и
    дополнительно на этапе (D) обеспечение возможности протекания приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) через отверстия (35, 75), выполненные для заполнения как внутреннего пространства, так и внешнего пространства указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7), причем указанное перекрытие (53) и/или сужение (53') образует по меньшей мере одно основание для приведенного в текучее состояние тампонирующего материала (4) в указанных одном или более кольцевых пространствах (5), находящихся снаружи одного или более трубчатых элементов (3, 7) на продольном участке (L).
  3. 3. Способ по п.2, в котором режущий инструмент (23) на этапе (В) является перфорационным инст- 5 030784
    рументом.
  4. 4. Способ по п.2 или 3, дополнительно содержащий после этапа (В) и перед этапом (D) следующие этапы:
    (C) спуск промывочного инструмента (25) на колонне (2) с проходным каналом в скважину (1) и на продольный участок (L) и очистку скважины (1) на продольном участке (L) посредством промывочного инструмента (25) как внутри, так и снаружи указанного одного или более трубчатых элементов (3, 7).
  5. 5. Способ по п.4, в котором этап (C) содержит использование промывочного инструмента (25), выполненного с одним или более выпускными отверстиями (251), направленными не перпендикулярно продольной оси (а) промывочного инструмента (25).
  6. 6. Способ по п.4 или 5, в котором этап (C) дополнительно содержит по меньшей мере одно из вращения и возвратно-поступательного перемещения промывочного инструмента (25) во время промывки.
  7. 7. Способ по любому из пп.2-6, дополнительно содержащий после этапа (D) следующие этапы:
    (Е) дополнительное перемещение и распределение приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) посредством перемещающего устройства (27) в скважине (1) на продольном участке (L) как внутри, так и снаружи указанного одного или более трубчатых элементов (3, 7).
  8. 8. Способ по любому из пп.1-7, перед этапом (A) дополнительно содержащий резание одного или более из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) вдоль его/их полной окружности.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором приведенный в текучее состояние тампонажный материал (4) содержит цемент.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором приведенный в текучее состояние тампонажный материал (4) содержит массу твердых частиц.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором взрывной заряд (21) содержит взрывчатую нитрированную органическую смесь.
  12. 12. Способ по п.11, в котором взрывной заряд (21) содержит взрывчатое вещество С4.
  13. 13. Способ по любому из пп.1-12, в котором этап (A) содержит нецентральное размещение взрывного заряда (21) в самом внутреннем из указанных одного или более трубчатых элементов (3).
  14. 14. Способ по любому из пп.1-13, в котором указанные один или более взрывных зарядов (21) спускают в скважину (1) на колонне (2) с проходным каналом.
  15. 15. Способ по любому из пп.1-14, в котором указанные один или более взрывных зарядов (21) спускают в скважину (1) на кабеле.
  16. 16. Система для тампонирования скважины (1), в которой скважина (1), по меньшей мере, на тампонируемом продольном участке (L) содержит один или более трубчатых элементов (3, 7), образующих радиальную границу между скважиной (1) и окружающим пластом (9), причем данная система содержит
    колонну (2) с проходным каналом, предназначенную для спуска в скважину (1) на тампонируемый продольный участок (L);
    приводимый в текучее состояние тампонажный материал (4), предназначенный для подачи через колонну (2) с проходным каналом и наружу в скважину (1) на продольном участке (L) и, по меньшей мере, в самый внутренний из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) в скважине (1), отличающаяся тем, что дополнительно содержит
    один или более взрывных зарядов (21), предназначенных для спуска в скважину (21) на тампонируемый продольный участок (L), при детонировании которых диаметр одного или более из указанных трубчатых элементов (3, 7) увеличивается в одном или более местах на тампонируемом продольном участке (L) с образованием перекрытия (53) и/или сужения (53') в одном или более кольцевых пространствах (5), находящихся снаружи указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) на продольном участке (L).
  17. 17. Система по п.16, в которой данная система содержит режущий инструмент (23), предназначенный для спуска в скважину (1) на тампонируемый продольный участок (L) с целью выполнения отверстий (35, 75) в одном или более из указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7), причем указанная система обеспечивает возможность протекания приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) через выполненные отверстия (35, 75) таким образом, чтобы он заполнял как внутреннее пространство, так и наружное пространство указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7), при этом указанное перекрытие (53) и/или сужение (53') образует по меньшей мере одно основание для приведенного в текучее состояние тампонирующего материала (4) в указанных одном или более кольцевых пространствах (5), находящихся снаружи одного или более трубчатых элементов (3, 7) на продольном участке (L).
  18. 18. Система по п.17, дополнительно содержащая промывочный инструмент (25), предназначенный для спуска в скважину (1) на колонне (2) с проходным каналом с целью очистки как внутреннего пространства, так и наружного пространства указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7) на тампонируемом продольном участке (L).
  19. 19. Система по п.18, в которой промывочный инструмент (25) выполнен с одним или более выпускными отверстиями (251), направленными не перпендикулярно продольной оси (а) промывочного инструмента (25).
    - 6 030784
  20. 20. Система по любому из пп.17, 18 или 19, дополнительно содержащая перемещающее устройство (27), предназначенное для спуска в скважину (1) с целью дополнительного перемещения и распределения приведенного в текучее состояние тампонажного материала (4) как во внутреннем пространстве, так и в наружном пространстве указанных одного или более трубчатых элементов (3, 7).
EA201591691A 2013-03-20 2014-03-12 Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании EA030784B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130409A NO337162B1 (no) 2013-03-20 2013-03-20 Fremgangsmåte, system og anvendelse for plugging av en brønn
PCT/NO2014/050034 WO2014148913A1 (en) 2013-03-20 2014-03-12 Method and system for plugging a well and use of explosive charges in plugging wells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591691A1 EA201591691A1 (ru) 2016-04-29
EA030784B1 true EA030784B1 (ru) 2018-09-28

Family

ID=51580464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591691A EA030784B1 (ru) 2013-03-20 2014-03-12 Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9695671B2 (ru)
EP (1) EP2976493B1 (ru)
AU (1) AU2014238564B2 (ru)
CA (1) CA2907575C (ru)
DK (1) DK2976493T3 (ru)
EA (1) EA030784B1 (ru)
GB (1) GB2526029B (ru)
MY (1) MY177712A (ru)
NO (1) NO337162B1 (ru)
WO (1) WO2014148913A1 (ru)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO339191B1 (no) 2013-09-06 2016-11-14 Hydra Systems As Fremgangsmåte for isolering av en permeabel sone i en underjordisk brønn
GB201505620D0 (en) 2015-04-01 2015-05-13 Wardley Michael Specification for method of abandoning a well
US10760374B2 (en) 2016-09-30 2020-09-01 Conocophillips Company Tool for metal plugging or sealing of casing
WO2018064171A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Conocophillips Company Through tubing p&a with two-material plugs
GB2556905B (en) * 2016-11-24 2020-04-01 Equinor Energy As Method and apparatus for plugging a well
EP4242418A3 (en) * 2017-03-11 2024-03-06 ConocoPhillips Company Helical coil annular access plug and abandonment
NO345810B1 (en) * 2017-10-17 2021-08-16 Hydra Systems As A system and method of cleaning an annular area of a second annulus in a well
WO2019089608A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Conocophillips Company Through tubing p&a with bismuth alloys
NO345012B1 (en) * 2018-01-30 2020-08-17 Hydra Systems As A method, system and plug for providing a cross-sectional seal in a subterranean well
WO2020016169A1 (en) * 2018-07-20 2020-01-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of remediating leaks in a cement sheath surrounding a wellbore tubular
US11480021B2 (en) * 2018-08-16 2022-10-25 James G. Rairigh Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
US11781393B2 (en) 2018-08-16 2023-10-10 James G. Rairigh Explosive downhole tools having improved wellbore conveyance and debris properties, methods of using the explosive downhole tools in a wellbore, and explosive units for explosive column tools
US11002097B2 (en) * 2018-08-16 2021-05-11 James G. Rairigh Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
US11536104B2 (en) * 2018-08-16 2022-12-27 James G. Rairigh Methods of pre-testing expansion charge for selectively expanding a wall of a tubular, and methods of selectively expanding walls of nested tubulars
EP3837424A4 (en) * 2018-08-16 2022-05-18 Rairigh, James, G. BOTH END RELEASE EXPLOSIVE COLUMN TOOL AND METHOD OF SELECTIVE EXPANSION OF A WALL OF A PIPE
EP4150193A4 (en) * 2020-05-11 2024-05-15 Conocophillips Co RING-SHAPED CEMENT CRUSHER
NO346001B1 (en) 2020-05-27 2021-12-13 Innovation Energy As Method for Preparing a Wellbore
WO2022150175A2 (en) * 2020-12-18 2022-07-14 Rairigh James G Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
WO2023170200A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of creating a plurality of longitudinally separated circumferential dents in a wellbore tubular
WO2023222738A1 (en) 2022-05-20 2023-11-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of deforming an outer wellbore tubular

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2591807A (en) * 1947-08-23 1952-04-08 Haskell M Greene Oil well cementing
WO2012096580A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-19 Hydra Systems As Method for combined cleaning and plugging in a well, a washing tool for directional washing in a well, and uses thereof
WO2012128644A2 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Hydra Systems As Apparatus and method for positioning of a fluidized plugging material in an oil well or gas well

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2214226A (en) * 1939-03-29 1940-09-10 English Aaron Method and apparatus useful in drilling and producing wells
US2656891A (en) * 1948-03-02 1953-10-27 Lester W Toelke Apparatus for plugging wells
US4564226A (en) * 1981-11-02 1986-01-14 Explosive Research Ltd. System and method for increasing wall thickness on end of pipe on which thread is to be fabricated
US5022148A (en) * 1989-04-07 1991-06-11 The Babcock & Wilcox Company Method for explosively welding a sleeve into a heat exchanger tube
US6533040B2 (en) * 1999-12-03 2003-03-18 Michael Gondouin Multi-function apparatus for adding a branch well sealed liner and connector to an existing cased well at low cost
FR2958966B1 (fr) * 2010-04-20 2016-02-12 Saltel Ind Procede et dispositif d'obturation d'un puits au moyen d'un bouchon expansible, bouchon pour la mise en oeuvre du procede, et outil extracteur adapte pour le retirer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2591807A (en) * 1947-08-23 1952-04-08 Haskell M Greene Oil well cementing
WO2012096580A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-19 Hydra Systems As Method for combined cleaning and plugging in a well, a washing tool for directional washing in a well, and uses thereof
WO2012128644A2 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Hydra Systems As Apparatus and method for positioning of a fluidized plugging material in an oil well or gas well

Also Published As

Publication number Publication date
GB2526029B (en) 2016-01-06
US9695671B2 (en) 2017-07-04
MY177712A (en) 2020-09-23
EA201591691A1 (ru) 2016-04-29
CA2907575A1 (en) 2014-09-25
DK2976493T3 (en) 2017-09-11
US20160010423A1 (en) 2016-01-14
WO2014148913A1 (en) 2014-09-25
EP2976493A1 (en) 2016-01-27
AU2014238564B2 (en) 2016-05-05
GB201514982D0 (en) 2015-10-07
EP2976493A4 (en) 2016-05-11
EP2976493B1 (en) 2017-06-07
AU2014238564A1 (en) 2015-09-10
CA2907575C (en) 2021-04-06
NO337162B1 (no) 2016-02-01
GB2526029A (en) 2015-11-11
NO20130409A1 (no) 2014-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA030784B1 (ru) Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании
US10612342B2 (en) Plugging tool, and method of plugging a well
RU2390623C2 (ru) Однорейсовое скважинное устройство, снабженное средствами борьбы с пескопроявлением
US7946351B2 (en) Method and device for sealing a void incompletely filled with a cast material
US9909378B2 (en) Method for downhole cutting of at least one line disposed outside and along a pipe string in a well, and without simultaneously severing the pipe string
US9714555B2 (en) Method of plugging a well
NO333734B1 (no) Fremgangsmate for a tildanne et innvendig glatt sete
CA3026613C (en) A method of plugging and abandoning a well
BR112013019782B1 (pt) Ferramenta e método para tapar e abandonar um poço
NO345638B1 (en) A method of plugging a well and a method of pressure testing a plug formed during plugging of a well
DK2809876T3 (en) A method for establishment of an annulus barrier in a subterranean well
BR122023021866A2 (pt) Conjunto para tampar um poço
US10392885B2 (en) Method and apparatus for plugging a well
NO20180239A1 (en) A plugging tool, and method of plugging a well
SU1314017A1 (ru) Способ изол ции зон поглощени и устройство дл его осуществлени

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG TJ TM