RU2001250C1

RU2001250C1 - Method for repairing borehole conductor and device thereof

Info

Publication number: RU2001250C1
Authority: RU
Inventors: Рафагат Габделвалеевич Габдуллин; Арнольд Геннадиевич Корженевский; Николай Трофимович Сивелькин; Геннадий Павлович Фролов
Original assignee: Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефт ной промышленности
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1993-10-15

Abstract

Способ ремонта кондуктора скважины при наличии внутри него обсадной колонны предусматривает спуск перфоратора до зоны ремонта, перфорацию кондуктора и закачивание цементного раствора в затрубное пространство При этом перед спуском перфоратора производ т смещение внутренней колонны труб путем спуска безмуфтовых малогабаритных труб в межтрубное пространство до зоны прострела, а спуск перфоратора осуществл ют в освободившеес затрубное пространство Устройство дл ремонта кондуктора скважины содержит спускаемый на каротажном кабеле, корпус, кумул тивные зар ды и средство инициировани их Корпус имеет ограничитель хода в поперечно-радиальном направлении относительно оси скважины, а корпус выполнен в виде пластины с вогнутой поверхностью , при этом ограничитель хода установлен на вогнутой поверхности корпуса 2 спф-лы 5 илA method for repairing a well conductor if there is a casing inside it involves lowering the perforator to the repair zone, perforating the conductor and pumping cement into the annular space. Before lowering the perforator, the inner string of pipes is displaced by lowering the sleeveless small pipes into the annular space to the cross-section, and the perforator is lowered into the freed annulus cable, housing, cumulative charges and means of initiating them. The housing has a travel stop in the transverse radial direction relative to the axis of the well, and the housing is made in the form of a plate with a concave surface, while the travel stop is mounted on the concave surface of the housing 2 of a series of 5 silt

Description

Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству и ремонту скважин, и может найти применение при наращивании цементного камн за направлением, кондуктором и эксплуатационной колонной с целью охраны недр, когда отдельные верхние пласты , вскрытые скважиной, оказались неизо- -лирооанными (т.е. при первоначальном цементировании не были перекрыты цементным камнем).The invention relates to the oil and gas industry, namely to the construction and repair of wells, and can be used when building cement stone behind the direction, conductor and production casing to protect the subsoil, when individual upper layers exposed by the well turned out to be non-insulated (i.e. e. during initial cementing were not blocked by cement stone).

Известен способ ремонта кондуктора скважины, включающий спуск и прострелива- ние скважины кумул тивным перфоратором. Кумул тивный перфоратор, спускаемый на насосно-компрессорных трубах, содержит корпус, головку, снабженную подвижным запорным элементом с фиксаторами, кумул тивные зар ды и средства дл инициировани .A known method for repairing a well conductor, comprising launching and shooting a well with a cumulative perforator. The cumulative perforator launched on the tubing includes a housing, a head provided with a movable locking element with locks, cumulative charges and means for initiating.

Недостатком способа вл етс то, что при осуществлении перфорации данным устройством не обеспечиваетс прострелива- ние скважины в требуемом направлении, а также то, что размеры отчергтий, выполн емых перфоратором, не позвол ют осуществл ть закачку наполнителей дл борьбы с поглощением жидкостей и невозможность его спуска по межтрубному пространству.The disadvantage of this method is that when perforating with this device, the well cannot be shot in the required direction, and the size of the perforations performed by the perforator does not allow the filling of fillers to combat the absorption of liquids and the inability to lower it along the annulus.

Известен также способ ремонта труб скважины, включающий спуск перфоратора до зоны ремонта, перфорацию обсадной колонны и закачивание цементного раствора в загрубное пространство. Устройство дл осуществлени способа, включает и внутреннюю трубу, в кольцевом пространстве между которыми устанавливаетс свинцовый экран, имеющий щель, расположенную напротив щели в наружной трубе. Устройство основано на использовании гамма-излучени от радиоактивных материалов и свинцового экрана, ориентирующего ствол перфоратора. В скважину закачивают ра-, диоактивную жидкость, с помощью прибора гамма-каротажа определ ют интервал проникновени радиоактивной жидкости. Затем в зону зафиксированного интервала на трубах опускают описываемое устройство и внутрь его на кабеле ввод т малога- баритный прибор радиоактивного каротажа. Трубы поворачивают и след т за интенсивностью гамма-излучени , при его максимальном значении производ т про- стреливание обсадной колонны.There is also a known method of repairing well pipes, including lowering the punch to the repair zone, perforating the casing and pumping cement into the annulus. The device for implementing the method also includes an inner pipe, in the annular space between which a lead screen is installed having a slot located opposite the slot in the outer pipe. The device is based on the use of gamma radiation from radioactive materials and a lead shield orienting the perforator barrel. A radioactive, radioactive liquid is pumped into the well, and the interval of penetration of the radioactive liquid is determined using a gamma-ray logging tool. Then, the described device is lowered into the zone of the fixed interval on the pipes and a small-sized radioactive logging device is inserted into it on the cable. The pipes rotate and monitor the intensity of gamma radiation, at its maximum value, the casing is rotated.

Указанное техническое решение по технической сущности и достигаемому результату более близко к предлагаемому и может быть прин то в качестве прототипа.The specified technical solution in terms of technical nature and the achieved result is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Недостатком способа вл етс то, что осуществлени способа требует закачкиThe disadvantage of this method is that the implementation of the method requires injection

опасной дл работающих радиоактивной жидкости и сложного устройства. Кроме того , устройство имеет большой размер в диаметре и не может быть спущено междуhazardous to working radioactive fluids and complex devices. In addition, the device is large in diameter and cannot be lowered between

обсадными колоннами, поэтому требуетс разьединение от зацементированной части эксплуатационной колонны, подъем ее незацементированной части, что требует значительных затрат времени. Спуск малогабаритного прибора гамма-каротажа затрудн етс из-за закручивани кабел ; кроме того, использование радиоактивных материалов загр зн ет окружающую сре- ДУЦелью изобретени вл етс упрощение технологии за счет выполнени омен- тировочных отверстий путем прострела только кондуктора.casing strings, therefore, separation from the cemented part of the production string, lifting of the uncemented part, which requires a considerable investment of time, is required. The descent of a small gamma-ray logging tool is difficult due to cable twisting; In addition, the use of radioactive materials pollutes the environment. The aim of the invention is to simplify the technology by making adjustment holes by shooting only the conductor.

Цель достигаетс описываемым способом , включающим спуск перфоратора до зоны ремонта, перфорацию кондуктора и закачивание цементного раствора в затруб- ное пространство.The goal is achieved by the described method, including lowering the punch to the repair zone, punching the conductor and pumping the cement into the annulus.

Новым вл етс то, что перед спускомWhat is new is that before the descent

перфоратора производ т смешение внутренней колонны труб путем спуска безмуфтовых малогабаритных труб в межтрубное пространство до зоны прострела, а спуск перфоратора осуществл ют в освободившеес затрубное пространство.the perforator mix the inner pipe string by lowering the sleeveless small-sized pipes into the annulus to the cross-section, and the perforator is lowered into the freed annulus.

Устройство дл осуществлени способа включает спускаемый на каротажном кабеле корпус, кумул тивные зар ды и средство инициировани их.A device for implementing the method includes a housing lowered on a wireline cable, cumulative charges, and means for initiating them.

Новым вл етс то, что оно снабжено ограничителем хода в поперечно-радиальном направлении относительно оси скважины , а корпус выполнен в виде плас-гинки с вогнутой поверхностью, при этом ограничитель хода установлен на вогнутой поверхности корпуса.What is new is that it is provided with a travel stop in the transverse radial direction relative to the axis of the well, and the housing is made in the form of a plumb-gink with a concave surface, while the travel stop is mounted on the concave surface of the housing.

Отличительные признаки данного способа не вл ютс идентичными в сравнении со сходными признаками известныхDistinctive features of this method are not identical in comparison with similar features of the known

способов и создают новый положительный эффект, выражающийс в упрощении технологии ремонта скважин.methods and create a new positive effect, expressed in the simplification of well repair technology.

Вышеуказанные отличительные признаки за вл емого способа соответствуютThe above distinctive features of the claimed method correspond to

критерию существенные отличи .criterion of significant differences.

На фиг. 1 изображено устройство дл ремонта кондуктора скважины; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - корпус и огра- ничитель хода (сечение А-А на фиг. 1); на фиг. 4 - скважина в частичном разрезе (процесс спуска устройства в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и кондуктором); на фиг. 5 - то же. после цементировани кондуктора.In FIG. 1 shows a device for repairing a well conductor; in FIG. 2 - the same side view; in FIG. 3 - case and stroke limiter (section AA in Fig. 1); in FIG. 4 - well in partial section (the process of lowering the device into the annular space between the production string and the conductor); in FIG. 5 is the same. after cementing the conductor.

Устройство дл ремонта кондуктора скважины включает спускаемый на каротажном кабеле корпус 1. выполненный в виде пластины с вогнутой поверхностью. Корпус изготавливают из полосы, вырезанной от 168 мм обсадной трубы стали марки Д или Е толщиной стенки 10.7 мм. К верхнему торцу корпуса 1 при помощи болтов 2 прикрепл етс переходник 3. имеющий резьбу 4 дл соединени устройства с кабельной головкой (не показана), котора служит дл соединени устройства с одножильным бронированным каротажным кабелем . Кабельна головка имеет возможность свободного вращени по отношению к корпусу 1. что исключает нат жение провода электроцепи устройства и скручивание каротажного кабел . Корпус 1 имеет гнездо дл размещени кумул тивного зар да 5 и взрывного патрона (детонатора ) 6. Зар д 5 и детонатор 6 креп тс при помощи хомута 7 с применением шпилек 8. На кольцевых част х корпуса 1 устанавливаютс защитные козырьки 9 дл предотвращени соприкосновени зар дов с внутренней стенкой колонны труб при спуске устройства в скважину.A device for repairing a well conductor includes a housing 1. lowered on a wireline cable. It is made in the form of a plate with a concave surface. The body is made of a strip cut from 168 mm of casing of steel of grade D or E with a wall thickness of 10.7 mm. An adapter 3. is attached to the upper end of the housing 1 by means of bolts 2. It has a thread 4 for connecting the device to a cable head (not shown), which serves to connect the device to a single-core armored wireline cable. The cable head has the possibility of free rotation with respect to the housing 1. This eliminates the tension of the wire of the electrical circuit of the device and the twisting of the wireline cable. The housing 1 has a slot for accommodating the cumulative charge 5 and the explosive cartridge (detonator) 6. The charge 5 and the detonator 6 are mounted using a clamp 7 using studs 8. Protective visors 9 are installed on the annular parts of the housing 1 to prevent contact between the charges dow with the inner wall of the pipe string when the device is lowered into the well.

С целью предотвращени разворота перфоратора при спускоподъемных операци х в кольцевом пространстве между эксплуатационной колонной и кондуктором и обеспечени направленной перфорации к вогнутой части корпуса 1 при помощи шпилек 8 прикреплен ограничитель хода 10 в радиально-поперечном направлении отно- сительнооси скважины. Он выполнен в виде пластинки.In order to prevent the puncher from turning during hoisting operations in the annular space between the production string and the conductor and to provide directional perforation to the concave part of the housing 1 by means of pins 8, a travel stop 10 is fixed in the radially transverse direction relative to the borehole. It is made in the form of a plate.

Дл регулировани зазора между зар дом 5 и внутренней стенкой наружной обсадной трубы (т.е. подлежащей перфорации ) устанавливают смежный пружинный центратор 11, представл ющий собой изогнутую стальную ленту. Центратор 11 прикрепл ют с помощью болтов 12 к концевым част м корпуса 1.To adjust the gap between the charge 5 and the inner wall of the outer casing (i.e., to be perforated), an adjacent spring centralizer 11, which is a curved steel strip, is mounted. The centralizer 11 is fastened with bolts 12 to the end parts of the housing 1.

Способ осуществл ют в следующей последовательности .The method is carried out in the following sequence.

Промывают кольцевое пространство 13 между эксплуатационной колонной 14 и кондуктором 15 (фиг.4). Дл промывки кольцевого пространства 13 между эксплуатационной колонной 14 и кондуктором 15 спускают колонну беэмуфтовых малогабаритных труб (БМТ) 1 б с высаженными наружу концами с условным диаметром 28 Мм до зоны прострела, снабдив конец колонны труб направл ющим 17, выполненным в виде конусного наконечника с конусностью 30°, дл смещени внутренней колонны трубы . Наличие конусности с малым углом наWashed annular space 13 between the production string 14 and the conductor 15 (figure 4). To flush the annular space 13 between the production casing 14 and the conductor 15, a column of 1-sleeve small-sized pipes (BMT) 1 b with upset ends with a nominal diameter of 28 mm to the cross-section is lowered, providing the end of the pipe string with a guide 17 made in the form of a conical tip with a taper 30 ° to displace the inner pipe string. The presence of a taper with a small angle at

высаженных концах БМТ обеспечивает отклонение эксплуатационной колонны от центра даже при малой подвески малогабаритных труб.upset ends BMT ensures the deviation of the production string from the center even with a small suspension of small pipes.

5Спуск колонны труб 16 производ т5 Launch of the pipe string 16 is carried out

штанговым элеватором, снабженным сменными вкладышами соответствующего типоразмера БМТ. В процессе спуска труб через каждые 100 м производ т замену глинисто-1 10 го раствора на пресную воду, закачива ее агрегатом ЦА-320 с расходом 4-5 л/с через БМТ.rod elevator equipped with replaceable inserts of the corresponding standard size BMT. During the descent of pipes, every 100 m, clay-1 of 10th solution is replaced with fresh water, pumping it with a CA-320 unit with a flow rate of 4-5 l / s via BMT.

После промывки кольцевого пространства J,3 между эксплуатационной колонной 5 и кондуктором и смещени эксплуатационной колонны эксцентрично относительно кондуктора 15 дл более свободного прохождени устройства 18 с кумул тивными зар дами 5, не поднима колонны БМТAfter washing the annular space J, 3 between the production casing 5 and the conductor and displacing the production casing eccentrically relative to the conductor 15 to more freely pass the device 18 with cumulative charges 5, without lifting the BMT column

0 16, с помощью стандартного геофизического оборудовани перфораторной партии на каротажном кабеле 19 в кольцевое простра-нство 13 спускают вышеописанное малогабаритное устройство 18 с кумул тив5 ными зар дами.0 16, using the standard geophysical equipment of the punch on the wireline 19, the above-described small-sized device 18 with cumulative charges is lowered into the annular space 13.

Так как эксплуатационна колонна 14 смещена эксцентрично благодар колонне БМТ 16, устройство 18 спускаетс только в более свободной части кольцевого про0 страиства 13. При этом его корпус скользит по колонне малогабаритных труб, а ограничитель хода 10 предотвращает разворот устройства и захлестывание кабел Since the production casing 14 is eccentrically displaced due to the BMT 16 casing, the device 18 is lowered only in the freer part of the annular space 13. At the same time, its casing slides along the column of small-sized pipes, and the travel stop 10 prevents the device from turning and cable trapping

После спуска устройства 18 в заданныйAfter the descent of the device 18 to a predetermined

5 интервал перфорации кондуктор простреливают . Дл этого к кабелю подключают источник тока. Происходит накаливание моста сопротивлени в электровоспламенителе термоэлектродетонатора и его детонаци 5 interval perforation conductor shoot. To do this, a current source is connected to the cable. The resistance bridge glows in the electric igniter of the thermoelectric detonator and its detonation

0 передаетс кумул тивному зар ду. Кумул тивна стру пробивает в стенке кондуктора щель размерами 9x100 мм при толщине стенки трубы 12 мм. Благодар защитному .действию стального корпуса 1 устройства.0 is transferred to the cumulative charge. A cumulative jet punches a gap of 9x100 mm in the wall of the conductor with a pipe wall thickness of 12 mm. Thanks to the protective action of the steel casing 1 of the device.

5 эксплуатационна колонна в скважине предохран етс от повреждени бризантным . воздействием взрыва.5, the production casing in the well is protected against damage by blasting. exposure to an explosion.

Место прострела кондуктора выбирают в зависимости от уровн начального цемен0 тного кгмн за кондуктором и наличи зон интенсивного поглощени в интервале кондуктора .The location of the lumbago of the conductor is selected depending on the level of the initial cement kgmn behind the conductor and the presence of zones of intense absorption in the interval of the conductor.

Прострел отверстий в незацементиро- панном кондукторе производ т ВЫШР баш5 мака кондуктора на 18-20 м. Если планируемое место прострела попадает в интервал интенсивного поглощени то ппо- стрел отверстий в кондукторе прогчпод т из 10-20 и выше этого интервала пш лощени The lumbago of holes in a non-cemented conductor is 18–20 m higher than the conductor’s top of the conductor. If the planned lumbago location falls within the intensive absorption interval, then the holes in the jig are run from 10–20 and above this lap interval

Прострел отверстий в частично зацементированном кондукторе производ т на 10-20 м выше уровн начального цементного камн , имеющегос за кондуктором. После того, как произведено простреливание кондуктора, устройство 18 извлекают из кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и кондуктором, затем поднимают колонну НКТ. Далее определ ют приемистость цементировочных отверстий и производ т цементирование эакондукторно- го пространства заливкой цементного раствора , закачива его цементировочным агрегатом, предварительно загерметизировав устье между эксплуатационной колонной 14 и кондуктором 15(фиг.5),Puncture holes in a partially cemented conductor are produced 10-20 m higher than the level of the initial cement stone located behind the conductor. After shooting the conductor, the device 18 is removed from the annular space between the production string and the conductor, then the tubing string is lifted. Then the injectivity of the cementing holes is determined and the e-conductor space is cemented by pouring the cement mortar, pumping it with the cementing unit, having previously sealed the mouth between the production string 14 and the conductor 15 (Fig. 5).

Технико-экономические преимущества способа заключаетс в следующем: снижаетс трудоемкость на 50% и продолжительность ремонта в 2 раза за счет исключени Technical appraisal and economic advantages of the method are as follows: labor input is reduced by 50% and repair time is halved due to exclusion

извлечени эксплуатационной колонны перед ремонтом кондукторов; обеспечиваетс возможность закачки наполнителей дл борьбы с поглощением жидкостей через отверстие диаметром 10x100 мм, в то врем removing the production string before repairing the conductors; it is possible to inject fillers to combat the absorption of liquids through a hole with a diameter of 10x100 mm, while

как другие перфораторы (например, ПК-80. ПК-ЮЗ, ПК-105. ГПП и др.) не создают отверстий такого размера.like other perforators (for example, PK-80. PK-YuZ, PK-105. GPP, etc.) do not create holes of this size.

(56) Авторское свидетельство СССР № 368388, кл. Е 21 В 43/116, 1977.(56) USSR Copyright Certificate No. 368388, cl. E 21 B 43/116, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 141120, кл. Е21 В 43/117. 1961.USSR copyright certificate No. 141120, cl. E21 B 43/117. 1961.

Claims

1. A method for repairing a well conductor if there is a casing inside it, including lowering the perforator to the repair zone, perforating the conductor and pumping cement into the annular space, characterized in that, in order to simplify the technology, only the conductor is shot through cementing holes , before lowering the perforator, the inner pipe string is displaced by lowering the sleeveless small-sized tubes into the annular space to the cross-section,

J

Z - .7

AL

Yu y

and the perforator is lowered into the vacant annulus.

2. A device for repairing a well conductor, comprising a casing being lowered on a wireline cable, cumulative charges and means for initiating them, characterized in that, in order to provide directional perforation, it is provided with a travel stop in the transverse radial direction of the borehole axis, and the casing is made in the form of a plate with a concave surface, while the stroke limiter is mounted on the concave surface of the housing.

Fig a

FIG. 5