RU154288U1

RU154288U1 - BINDING OF INTER-COLUMN SPACE OF A GAS WELL WITH INTER-COLUMN GAS DEVELOPMENTS

Info

Publication number: RU154288U1
Application number: RU2015100747/03U
Authority: RU
Inventors: Ирина Николаевна Кустышева; Валерий Владимирович Журавлев; Инга Александровна Бенгард; Максим Дмитриевич Антонов; Роман Олегович Денисов
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Обвязка межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями, содержащая колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена байпасной линией, соединенной посредством факельной линии с вертикальным факелом, при этом байпасная линия включает дополнительную межколонную задвижку, соединенную с межколонной задвижкой, первый угольник, направленный перпендикулярно оси колонной головки, второй угольник, направленный параллельно оси колонной головки, перемычку, обеспечивающую соединение байпасной линии с факельной линией посредством тройника, один конец которого соединен с конечным участком факельной линии, а другой - с начальным участком факельной линии, идущей от других скважин куста, соединяемых с байпасными линиями остальных скважин куста, конечный участок факельной линии соединен с вертикальным факелом посредством факельного тройника, установленного на жестком основании, на противоположном конце факельного тройника размещено быстроразъемное соединение, обеспечивающее закачивание в межколонное пространство герметизирующей композиции, на верхнем оголовке вертикального факела размещена факельная горелка.The binding of the annular space of a gas well with annular gas manifestations, containing a column head with a valve that overlaps the annular space, characterized in that it is additionally equipped with a bypass line connected through a flare line with a vertical torch, while the bypass line includes an additional intercolumn valve connected to the intercolumn back , the first elbow directed perpendicular to the axis of the column head, the second elbow directed parallel to the axis of the column head , a jumper connecting the bypass line to the flare line by means of a tee, one end of which is connected to the end section of the flare line and the other to the initial section of the flare line coming from other wells in the bush connected to the bypass lines of the remaining wells of the bush, the end section of the flare line connected to a vertical torch by means of a flare tee mounted on a rigid base, a quick-disconnect connection is placed at the opposite end of the flare tee, providing pressurization of the sealing composition into the annular space; a torch burner is placed on the top of the vertical torch.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обвязке межколонного пространства (МКП) газовых скважин с межколонными газопроявлениями.The utility model relates to the oil and gas industry, namely to the binding of the annular space (MCP) of gas wells with annular gas manifestations.

В процессе эксплуатации скважин нередки случаи возникновения межколонных проявлений, которые негативно сказываются на надежности работы скважины и могут привести к экологическим загрязнениям окружающей природной среды и даже к возникновению открытого фонтана. Такие скважины подлежат глушению с последующим ремонтом либо они могут временно эксплуатироваться с соблюдением определенных мер промышленной безопасности [Журавлев В.В. и др. Проблемы межколонных газопоявлений на скважинах // Известия вузов. Нефть и газ. 2011. №5. - С. 52-55].During the operation of wells, there are frequent cases of the occurrence of intercolumnar manifestations that adversely affect the reliability of the well and can lead to environmental pollution of the environment and even the appearance of an open fountain. Such wells are subject to jamming with subsequent repair or they can be temporarily operated in compliance with certain industrial safety measures [V. Zhuravlev et al. Problems of intercolumnar gas occurrences in wells // News of Universities. Oil and gas. 2011. No5. - S. 52-55].

Известно устройство для эксплуатации газовых скважин, включающее колонную головку и фонтанную арматуру с выкидными и факельной линиями [Коротаев Ю.П. и др. Эксплуатация газовых скважин. - М.: Гостоптехиздат, 1961. - С. 110-112].A device for the operation of gas wells, including a column head and a fountain with flow and flare lines [Korotaev Yu.P. and other exploitation of gas wells. - M .: Gostoptekhizdat, 1961. - S. 110-112].

В случае возникновения межколонных газопроявлений недостатком этого способа является низкая надежность и безопасность эксплуатации скважины по причине появления давления в межколонном пространстве, которое может привести к нарушению целостности обсадных колонн и устьевого оборудования, к гидравлическому разрыву горных пород и возможному открытому фонтану, связанному с экологическим загрязнением окружающей природной среды.In the event of intercolumn gas occurrences, the disadvantage of this method is the low reliability and safety of well operation due to the appearance of pressure in the intercolumn space, which can lead to a violation of the integrity of casing strings and wellhead equipment, to hydraulic fracturing of rocks and a possible open fountain associated with environmental pollution natural environment.

Известна кустовая обвязка газовых скважин с межколонными газопроявлениями, содержащая колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, и дополнительный факельный отвод [RU №111578 U1, МПК E21B 43/12 (2006.01), опубл. 2011].Known cluster piping of gas wells with annular gas shows, containing a column head with a valve that overlaps annular space, and an additional flare outlet [RU No. 111578 U1, IPC E21B 43/12 (2006.01), publ. 2011].

Недостатком известной кустовой обвязки является то, что при его реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительство дополнительного факельного отвода большой протяженностью и невозможности в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений, а также невозможности рассеивания истекающего из МКП природного газа.A disadvantage of the well-known cluster strapping is that its implementation requires significant capital investments related to the construction of an additional flare outlet with a long length and the inability, if necessary, to pump a sealing composition into the annular space to eliminate annular gas manifestations, as well as the impossibility of dispersing the natural gas flowing from the MCP.

Известна обвязка газовой скважины с межколонными газопроявлениями, содержащая скважину с устьем с размещенной на ней колонной головкой, снабженной задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, межколонный факельный отвод, включающий горизонтальную и вертикальную отводящие трубы, на левом торце горизонтального отводной трубы установлена отсекающая задвижка, на правом торце -тройник с размещенными на ней отсекающими задвижками, вертикальная отводящая труба соединена с верхней отсекающей задвижкой тройника, на верхнем торце вертикальной отводящей трубы размещен рассеиватель, выполненный в виде отрезка цилиндрической трубы и горизонтально размещенный симметрично оси вертикальной отводящей трубы, сориентированной перпендикулярно оси горизонтальной отводящей трубы, факельный отвод соединен с перекрывающей межколонное пространство задвижкой [RU №132130 U1, МПК E21B 33/12, E21B 33/047 (2006.01), опубл. 2013].Known for strapping a gas well with annular gas manifests, containing a well with a wellhead with a column head located on it, equipped with a valve that overlaps the annular space, an annular flare outlet including horizontal and vertical outlet pipes, a shut-off valve is installed at the left end of the horizontal outlet pipe, at the right end face tee with shut-off valves located on it, a vertical outlet pipe connected to the top shut-off valve of the tee, on the upper end vert The diffuser outlet pipe contains a diffuser made in the form of a segment of a cylindrical pipe and horizontally placed symmetrically to the axis of the vertical outlet pipe, oriented perpendicular to the axis of the horizontal outlet pipe, the torch outlet is connected to a valve blocking the annular space [RU No. 132130 U1, IPC E21B 33/12, E21B 33 / 047 (2006.01), publ. 2013].

Недостатком известной газовой обвязки является то, что при ее реализации необходимы значительные капитальные вложения, связанные со строительством дополнительного факельного отвода большой протяженностью и невозможности в случае необходимости закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для ликвидации межколонных газопроявлений, а также невозможности рассеивания истекающего из МКП природного газа.A disadvantage of the known gas piping is that its implementation requires significant capital investments related to the construction of an additional flare outlet with a long length and the inability, if necessary, to pump a sealing composition into the annular space to eliminate annular gas manifestations, as well as the impossibility of dispersing the natural gas flowing from the MCP.

Задача, стоящая при создании полезной модели, состоит в обеспечении возможности временной эксплуатации скважин с межколонными газопроявлениями до обязательного капитального ремонта по их ликвидации.The task of creating a utility model is to provide the possibility of temporary operation of wells with intercolumn gas manifestations until mandatory overhaul to eliminate them.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания полезной модели, состоит в обеспечении выпуска газа из МКП через вертикальный факел, сжигание его на горелке на безопасной высоте или рассеиванию в атмосфере под ветровой нагрузкой, а также возможности ликвидации межколонных газпроявлений путем закачивания в МКП герметизирующей композиции, что тем самым повысит надежность работы скважины, противофонтанную и экологическую безопасность.The achieved technical result, which is obtained as a result of creating a utility model, is to ensure the release of gas from the MCP through a vertical torch, burning it on a burner at a safe height or dispersion in the atmosphere under wind load, as well as the possibility of eliminating intercolumn gas manifestations by pumping a sealing composition into the MCP , thereby increasing the reliability of the well, spontaneous and environmental safety.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известной обвязке межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями, включающей колонную головку с задвижкой, перекрывающей межколонное пространство, в отличие от прототипа она дополнительно снабжена байпасной линией, соединенной посредством факельной линии с вертикальным факелом, при этом байпасная линия включает дополнительную межколонную задвижку, соединенную с межколонной задвижкой, первый угольник, направленный перпендикулярно оси колонной головки, удлинитель (байпас), обеспечивающий отвод перемычки на безопасное от оси колонной головки расстояние, второй угольник, направленный параллельно оси колонной головки, перемычки, обеспечивающей соединение байпасной линии с факельной линией посредством тройника, один конец которого соединен с конечным участком факельной линии, а другой - с начальным участком факельной линии, идущей от других скважин куста, соединенной с байпасными линиями остальных скважин куста, конечный участок факельной линии соединен с вертикальным факелом посредством факельного тройника, установленного на жестком основании, на противоположном конце факельного тройника размещено быстроразъемное соединение, обеспечивающее закачивание в межколонное пространство герметизирующей композиции, на верхнем оголовке вертикального факела раамещена факельная горелка.The task and the technical result are achieved by the fact that in the known piping of the annular space of a gas well with annular gas manifestations, including a column head with a valve that overlaps the annular space, in contrast to the prototype, it is additionally equipped with a bypass line connected through a flare line with a vertical torch, the bypass line includes an additional inter-column valve connected to the inter-column valve, the first elbow directed perpendicular to the axis k of the pubic head, an extension cord (bypass), providing the jumper to a distance that is safe from the axis of the column head, a second elbow directed parallel to the axis of the column head, a jumper that connects the bypass line to the flare line via a tee, one end of which is connected to the end section of the flare line, and the other, with the initial section of the flare line coming from other wells in the cluster connected to the bypass lines of the remaining wells of the cluster, the final section of the flare line is connected to the vertical elom by flare tee mounted on the rigid base, the opposite end of the flare tee taken quick coupling providing pumping annular space in sealing composition on the top of the vertical center pole raameschena flare burner flame.

На фиг. схематично изображена заявляемая обвязка МКП газовой скважины с межколонными газопроявлениями..In FIG. schematically depicts the claimed tying MCP gas wells with annular gas manifestations ..

Обвязке межколонного пространства газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку 1, на которой размещена фонтанная арматура 2. На колонной головке 1 выполнены межколонные отводы 3 с размещенными на них с одной стороны вентилем с манометром, а на другой - межколонной задвижкой 4, перекрывающей межколонное пространство (не показано).The binding of the annular space of the gas well with annular gas manifestations includes a column head 1, on which fountain fittings are located 2. On the column head 1 there are intercolumn bends 3 with a valve with a pressure gauge placed on them on one side, and an intercolumn valve 4 overlapping the annular space on the other (not shown).

К межколонной задвижке 4 присоединена дополнительная межколонная задвижка 5, к ней в свою очередь присоединен первый угольник 6, противоположный конец которого направлен перпендикулярно продольной оси колонной головки 1. К первому угольнику 6 присоединена собственно сама байпасная линия 7. К ней присоединен второй угольник 8, противоположный конец которого направлен параллельно продольной оси колонной головки 1. Ко второму угольнику 8 присоединена перемычка 9, обеспечивающая соединение байпасной линии с факельной линии, а к ней - тройник 10, к противоположным концам которого присоединены начальный 11 и конечный 12 участки факельной линии.An additional intercolumn valve 5 is connected to the intercolumn valve 4, and the first elbow 6, in turn, is connected to it, the opposite end of which is directed perpendicular to the longitudinal axis of the column head 1. Bypass line 7 itself is connected to the first elbow 6. The second elbow 8 is connected to it the end of which is directed parallel to the longitudinal axis of the column head 1. A jumper 9 is connected to the second elbow 8, connecting the bypass line to the flare line, and to it a tee 10, to the opposite ends of which are connected the initial 11 and final 12 sections of the flare line.

К начальному участку 11 факельной линии присоедининены байпасные линии, идущие от других скважин куста.Bypass line connected to other wells in the bush is connected to the initial section 11 of the flare line.

Конечный участок 12 факельной линии соединен с факельным тройником 13, жестко (прочно) установленном на основании 14 вертикального факела 15.The end section 12 of the flare line is connected to the flare tee 13, rigidly (firmly) mounted on the base 14 of the vertical flare 15.

На противоположном горизонтальном конце факельного тройника 13 размещено быстроразъемное соединение 16 для присоединения с его помощью насосной установки с целью закачивания в МКП герметизирующей композиции.At the opposite horizontal end of the flare tee 13, a quick disconnect 16 is placed for connecting with it a pumping unit for the purpose of pumping a sealing composition into the MCP.

На вертикальном конце факельного тройника 13 размещен вертикальный факел 15, прочно закрепленный растяжками (не показано). На верхнем оголовке вертикального факела 15 размещена факельная горелка 17.At the vertical end of the flare tee 13, a vertical flare 15 is placed, firmly fixed with braces (not shown). On the top of the vertical torch 15 is placed a torch torch 17.

Заявляемая обвязка монтируется следующим образом.The inventive strapping is mounted as follows.

К межколонной задвижке 4 присоединяют байпасную линию, включающую последовательно смонтированные дополнительную межколонную задвижку 5, первый угольник 6, удлинитель или собственно байпасную линию 7, второй угольник 8, перемычку 9 и тройник 10. К противоположным концам тройника 10 присоединяют начальный 11 и конечный 12 участки факельной линии. Конечный участок 12 факельной линии соединяют с факельным тройником 13, жестко (прочно) установленном на основании 14 вертикального факела 15. На вертикальном конце факельного тройника 13 монтируют вертикальный факел 15 с факельной горелкой 17.A bypass line is connected to the inter-column valve 4, which includes an additional inter-column valve 5, the first elbow 6, the extension cord or the bypass line 7, the second elbow 8, the jumper 9 and the tee 10, connected to the opposite ends of the tee 10 with the initial 11 and the end 12 sections of the torch lines. The end section 12 of the flare line is connected to the flare tee 13, rigidly (firmly) mounted on the base 14 of the vertical flare 15. At the vertical end of the flare tee 13, a vertical flare 15 is mounted with the flare burner 17.

Заявляемая обвязка работает следующим образом.The inventive strapping works as follows.

При появлении давления в МКП, зафиксированного на манометре, установленного на межколонном отводе колонной головки 1, что свидетельствует о возникновении межколонных газопроявлений в скважине, оператор открывает дополнительную межколонную задвижку 5. В результате чего осуществляется выпуск газа из МКП скважины по байпасной линии, в частности, через межколонную задвижку 4, угольники 6 и 8, перемычку 9, тройник 10 и далее через концевой участок 12 факельной линии на вертикальный факел 15 в атмосферу, где он рассеивается или сжигается на факельной горелке 17. При этом оператором осуществляется постоянный контроль за величиной межколонного давления по манометру, установленному на колонной головке 1 с противоположной стороне от межколонной задвижки 4, перекрывающей МКП скважины. При возрастании межколонного давления в МКП скважины с помощью насосной установки (не показано), присоединенной к факельному тройнику 13 с помощью быстроразъемного соединения 16, закачивают герметизирующую композицию, устраняя возникшие межколонные газопроявления. Газопроявления, возникающие на соседних скважинах куста, устраняются аналогичным способом, через начальный участок 11 факельной линии и далее через вертикальный факел 15. При выпуске газа из МКП через вертикальный факел 15 одновременно осуществляется добыча газа из пласта через фонтанную арматуру 2 скважины и подачу его на газовый промысел.When there is pressure in the MCP fixed on the pressure gauge installed on the annular outlet of the column head 1, which indicates the occurrence of annular gas manifestations in the well, the operator opens an additional intercolumn valve 5. As a result, gas is released from the MCP of the well through the bypass line, in particular through the intercolumn valve 4, the angles 6 and 8, the jumper 9, the tee 10 and then through the end section 12 of the flare line to the vertical flare 15 into the atmosphere, where it is dispersed or flared th burner 17. At the same time, the operator constantly monitors the annular pressure by the pressure gauge installed on the column head 1 on the opposite side of the annular valve 4, which blocks the well’s MCP. With increasing annular pressure in the well’s MCP using a pumping unit (not shown) connected to the flare tee 13 using a quick disconnect 16, the sealing composition is pumped out, eliminating the occurrence of annular gas manifests. Gas manifestations occurring at neighboring wells in the cluster are eliminated in a similar way, through the initial section 11 of the flare line and then through the vertical flare 15. When gas is released from the MCP through the vertical flare 15, gas is simultaneously extracted from the formation through the fountain fittings 2 of the well and supplied to the gas fishing.

Пример реализации заявляемой полезной модели.An example implementation of the claimed utility model.

Пример 1. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК1-210-219×324, снабженнойExample 1. Wellhead equipment of a gas well with annular gas manifestations includes a column head OKK1-210-219 × 324, equipped with

задвижкой ЗМС 60×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 150/100x21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 60×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 114 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 114.a 60 × 21 ZMS valve, which overlaps the annular space of the well, and AFC 150 / 100x21 flow control valves, a bypass line is connected to the valve, including an additional 60 × 21 ZMS valve, elbows and pipes 60 mm in diameter with a tee. A flare line mounted from pipes with a diameter of 114 mm is connected to the tee. The flare line is connected by means of a tee to a vertical torch. At one end of the tee is a quick coupling BRS 114.

Пример 2. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК1-210-168×245, снабженной задвижкой ЗМС 60×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 100x21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 60×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 114 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 114.Example 2. The wellhead equipment of a gas well with intercolumnar gas manifestations includes an OKK1-210-168 × 245 column head equipped with a 60 × 21 ZMS gate valve that overlaps the well annular space, and an AFK 100x21 flow fitting, a bypass line including an additional ZMS 60 gate valve is connected to the valve × 21, squares and pipes with a diameter of 60 mm with a tee. A flare line mounted from pipes with a diameter of 114 mm is connected to the tee. The flare line is connected by means of a tee to a vertical torch. At one end of the tee is a quick coupling BRS 114.

Пример 3. Устьевое оборудование газовой скважины с межколонными газопроявлениями включает колонную головку ОКК 1-210-114×168 снабженной задвижкой ЗМС 50×21, перекрывающей межколонное пространство скважины, и фонтанную арматуру АФК 80/60×21, к задвижке присоединена байпасная линия, включающая дополнительную задвижку ЗМС 50×21, угольники и трубы диаметром 60 мм с тройником. К тройнику присоединена факельная линия, смонтированная из труб диаметром 73 мм. Факельная линия посредством тройника соединена с вертикальным факелом. На одном из концов тройника размещено быстроразъемное соединение БРС 73.Example 3. The wellhead equipment of a gas well with intercolumnar gas manifestations includes an OKK 1-210-114 × 168 casing head equipped with a ZMS 50 × 21 valve that overlaps the annular space of the well and an AFK 80/60 × 21 flow fitting, a bypass line is connected to the valve, including additional valve ZMS 50 × 21, elbows and pipes with a diameter of 60 mm with a tee. A flare line mounted from pipes with a diameter of 73 mm is connected to the tee. The flare line is connected by means of a tee to a vertical torch. At one end of the tee is a quick coupling BRS 73.

Заявляемая обвязка позволяет осуществлять временную эксплуатацию скважин при наличии межколонного давления, при обязательном соблюдении противофонтанной безопасности работы скважины. Обвязка позволяет снизить давление в МКП скважины, тем самым повысить надежность и безопасность эксплуатации скважины за счет устранения условий, могущих привести к нарушению целостности обсадных колонн и устьевого оборудования, к гидравлическому разрыву горных пород, к открытому фонтану и экологическому загрязнению окружающей природной среды. Обвязка обеспечивает сокращение количества бездействующих скважин по причине наличия в них межколонных газопроявлений, снижение затрат на ремонтные работы, получение дополнительного объема добываемого газа.The inventive strapping allows for temporary operation of wells in the presence of annular pressure, with the mandatory observance of uncontrolled safety of the well. The piping allows you to reduce the pressure in the well’s MCP, thereby improving the reliability and safety of well operation by eliminating conditions that could lead to a violation of the integrity of the casing strings and wellhead equipment, to hydraulic fracturing of rocks, to an open fountain and environmental pollution of the environment. The strapping ensures a reduction in the number of idle wells due to the presence of intercolumn gas manifestations in them, a reduction in the cost of repairs, and the receipt of an additional volume of produced gas.

Claims

The binding of the annular space of a gas well with annular gas manifestations, containing a column head with a valve that overlaps the annular space, characterized in that it is additionally equipped with a bypass line connected through a flare line with a vertical torch, while the bypass line includes an additional intercolumn valve connected to the intercolumn back , the first elbow directed perpendicular to the axis of the column head, the second elbow directed parallel to the axis of the column head , a jumper connecting the bypass line to the flare line by means of a tee, one end of which is connected to the end section of the flare line and the other to the initial section of the flare line coming from other wells in the bush connected to the bypass lines of the remaining wells of the bush, the end section of the flare line connected to a vertical torch by means of a flare tee mounted on a rigid base, a quick-disconnect connection is placed at the opposite end of the flare tee, providing pressurization of the sealing composition into the annular space; a torch burner is placed on the top of the vertical torch.