RU2262581C1 - Production string leak test method - Google Patents
Production string leak test method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262581C1 RU2262581C1 RU2004117940/03A RU2004117940A RU2262581C1 RU 2262581 C1 RU2262581 C1 RU 2262581C1 RU 2004117940/03 A RU2004117940/03 A RU 2004117940/03A RU 2004117940 A RU2004117940 A RU 2004117940A RU 2262581 C1 RU2262581 C1 RU 2262581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- pressure
- medium
- leakage
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано в эксплуатации нефтяных, газовых и водяных скважин при проведении технологических операций для ремонта эксплуатационных колонн свободных от добывающего погружного скважинного оборудования (насосно-компрессорных труб, насосов и т.д.).The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the operation of oil, gas and water wells during technological operations for the repair of production casing free from production submersible downhole equipment (tubing, pumps, etc.).
Известен способ контроля обсадной колонны на герметичность, при котором определяют распределение температуры вдоль ствола, выделяют интервал нарушения геотермы в скважине и измеряют разность температуры в радиальной плоскости в интервале нарушения геотермы. Затем изменяют режим работы скважины и измеряют температуру у стенки скважины и на ее оси, а по увеличению темпа выравнивая разности температур по сечению скважины судят о негерметичности обсадной колонны [1]. Недостатками описанного способа являются следующие:A known method of monitoring the casing string for leaks, in which the temperature distribution along the bore is determined, the interval of geothermal disturbance in the well is distinguished, and the temperature difference in the radial plane in the interval of geothermal disturbance is measured. Then, the mode of operation of the well is changed and the temperature is measured at the wall of the well and on its axis, and casing leakage is judged by the increase in the rate equalizing the temperature differences along the well section [1]. The disadvantages of the described method are the following:
- так как способ ориентирован для использования в действующих скважинах, то из-за их искривления зазор между обсадной колонной и насосно-компрессорной трубой неравномерен вдоль колонн, а спуск прибора замера температуры в неконтролируемый переменный зазор между этими колоннами при этом невозможен из-за его заклинивания и непроходимости;- since the method is oriented for use in existing wells, because of their curvature, the gap between the casing and the tubing is uneven along the columns, and the descent of the temperature measuring device into an uncontrolled variable gap between these columns is impossible due to its jamming and obstruction;
- при спуске прибора замера температуры в насосно-компрессорную трубу замер температуры вдоль стенки обсадной колонны вообще невозможен;- when the temperature measuring device is lowered into the tubing, temperature measurement along the casing wall is generally impossible;
- процесс контроля герметичности длителен и нерентабелен для действующей скважины.- The process of tightness control is long and unprofitable for an existing well.
Известен способ испытания обсадной колоны на герметичность, включающий изоляцию контролируемого участка колонны, создания в нем испытательного давления среды и регистрацию его изменения, по которому судят о негерметичности [2]. Недостатками заявленного способа являются неясность определения расположения вдоль колонны контролируемого участка и неясность герметичности установки пакеров в колонне.A known method of testing the casing string for leaks, including the isolation of the controlled section of the string, creating a test pressure of the medium in it and recording its change, which is used to judge leaks [2]. The disadvantages of the claimed method are the uncertainty of determining the location along the column of the controlled area and the uncertainty of the tightness of the installation of packers in the column.
Известен способ определения местонахождения слабых утечек жидкости в обсадной колонне скважины, заключающийся в закачке жидкости и измерении температуры до закачки ее с выделением интервала утечки жидкости и в процессе закачки, где определяют максимальную производительность дефекта в колонне, спускают в скважину термометр ниже выделенного интервала утечки, закачивают в обсадную колонну жидкость с максимальной производительностью и одновременно измеряют температуру на данной глубине за заданный промежуток времени, перемещают термометр в направлении интервала утечки жидкости с заданным шагом, последовательно измеряют температуру в течение заданного интервала времени, а точное место утечки определяют в момент регистрации изменения во времени температуры жидкости [3]. Недостатками описанного способа являются:A known method for determining the location of weak fluid leaks in the casing of the well, which consists in pumping fluid and measuring the temperature before pumping it with the allocation of the interval of fluid leakage and during the injection process, where the maximum defect productivity in the string is determined, a thermometer is lowered into the well below the allocated leakage interval, pumped fluid with maximum productivity is simultaneously inserted into the casing and at the same time the temperature is measured at a given depth for a given period of time, the thermo is moved meter in the direction of the interval of fluid leakage with a given step, the temperature is measured sequentially for a given time interval, and the exact location of the leakage is determined at the time of recording changes in the temperature of the fluid over time [3]. The disadvantages of the described method are:
- при наличии сильных утечек невозможно определить места слабых утечек;- in the presence of strong leaks, it is impossible to determine the places of weak leaks;
- неясность определения верхней границы выявленной негерметичности.- ambiguity in determining the upper limit of a detected leak.
Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое техническое решение, является способ определения герметичности эксплуатационной колоны, включающий спуск в скважину на геофизическом кабеле компоновки, состоящей из пакера, дистанционного и автономного манометров, герметизацию устья скважины, отключение перфорированого пласта за счет пакеровки и повышение давления на устье с регистрацией дистанционным манометром, где исследования на герметичность производят сверху вниз [4].The closest analogue of the same purpose as the claimed technical solution is a method for determining the tightness of a production string, including a descent into the well on a geophysical cable assembly consisting of a packer, remote and autonomous pressure gauges, sealing the wellhead, shutting off the perforated formation by packing and increasing pressure at the mouth with registration with a remote pressure gauge, where leak tests are performed from top to bottom [4].
Недостатками описанного способа являются следующие:The disadvantages of the described method are the following:
- герметичность в скважине определяется только по падению давления дистанционным манометром сверху пакера, что не позволяет выявить герметичность установки самого уплотняющего элемента в колонне при наличии автономности замера давления за пакером в процессе испытаний;- tightness in the well is determined only by the pressure drop by a remote pressure gauge on top of the packer, which does not allow to detect the tightness of the installation of the sealing element in the string in the presence of autonomy of pressure measurement behind the packer during the test;
- уплотняющий элемент пакера при отсутствии контроля его установки может негерметично установится на муфтовое соединение труб колонны;- the packer sealing element, in the absence of control of its installation, can leak tightly onto the sleeve connection of the column pipes;
- невозможно выявить в колонне несколько интервалов негерметичности из-за неясности определения нижней границы каждого интервала негерметичности;- it is impossible to identify several leakage intervals in the column due to the ambiguity in determining the lower boundary of each leakage interval;
- невозможно проведение испытаний без многоразового подъема компоновки на поверхность в связи автономностью регистрации и контроля изменения давления за пакером, что удлиняет время испытаний и удорожает определение герметичности эксплуатационной колоны.- it is impossible to conduct tests without repeatedly lifting the layout to the surface due to the autonomy of recording and monitoring pressure changes behind the packer, which lengthens the test time and makes it more expensive to determine the tightness of the production string.
В основу изобретения положено решение следующих задач:The invention is based on the following tasks:
- повышение точности определения каждого места негерметичности в колонне;- improving the accuracy of determining each leak point in the column;
- предварительное определение положения муфтовых соединений вдоль колонны с целью исключения негерметичной установки уплотняющей манжеты в колонне;- preliminary determination of the position of the coupling joints along the column in order to prevent leaking installation of the sealing collar in the column;
- точное определение верхней и нижней границ мест утечек в каждом интервале негерметичности с целью определения объема работ и количества используемого материала при герметизации;- accurate determination of the upper and lower boundaries of leak points in each leakage interval in order to determine the scope of work and the amount of material used during sealing;
- проведение всего цикла работ по выявлению мест негерметичности вдоль колонны без извлечения на поверхность системы опрессовки, что сокращает их время проведения и стоимость;- conducting the entire cycle of work to identify leaks along the column without removing the crimping system to the surface, which reduces their time and cost;
- герметичное разделение эксплуатационной колонны системой опрессовки в любом интервале, расстыковка от системы опрессовки и свободное перемещение автономного штатного блока приборов и использование дополнительного оборудования и приборов в изолированном верхнем интервале для проведения нештатных работ, не требуемых для выполнения испытаний на герметичность по заявляемому способу.- tight separation of the production casing by the crimping system in any interval, undocking from the crimping system and the free movement of the stand-alone standard unit of devices and the use of additional equipment and devices in the isolated upper interval for emergency operations that are not required to perform leak tests by the claimed method.
Поставленные задачи решаются тем, что в заявляемом способе испытания эксплуатационной колонны на герметичность изоляцию контролируемого участка колонны осуществляют герметизацией устья скважины и использованием для поинтервальной герметизации колонны известной системы для опрессовки колонн [5], состоящей из привода, якоря, уплотняющей манжеты, и передачи механического движения от привода к якорю и уплотняющей манжете, а также установленного вверху на приводе дистанционного прибора замера давления. При этом систему для опрессовки опускают внутрь колонны на тросовой подвеске, устанавливают и герметизируют ее относительно колонны, создают в изолированном интервале на время избыточное давление среды и регистрируют его прибором замера давления. После выявления места негерметичности последующие исследования негерметичности колонны проводят последовательно поинтервально снизу вверх. Согласно изобретению в процессе испытаний дополнительно регистрируют температурный режим и давление среды на устье скважины, а также регистрируют непрерывно давление и температурный режим среды и определяют положение муфтовых соединений вдоль колонны. Кроме того, контролируют установку уплотнительной манжеты на колонну при наличии утечки через нее по изменению температуры и давления среды в зоне расположения системы опрессовки. Приборы замера параметров температуры и давления среды, а также положения муфтовых соединений вдоль колонны объединены в единый блок и совместно с приводом и передачей механического движения предварительно разъемно скреплены с якорем и уплотняющей манжетой системы опрессовки в одну сборку. Испытания эксплуатационной колонны на герметичность проводят в следующем порядке. Первоначально сборку системы опрессовки и блока приборов устанавливают и герметизируют внизу колонны над забоем, создают на время давление среды в изолированной колонне, регистрируют изменение температуры и давления среды в зоне расположения сборки и на устье скважины и по падению давления определяют максимальную величину течи. Далее снимают давление среды в колонне, расстыковывают блок приборов и привод с передачей механического движения от установленных герметично внутри колонны у забоя якоря и уплотняющей манжеты системы опрессовки и поднимают блок приборов вверх к устью скважины, выделяют зарегистрированные интервалы рассогласования кривых температуры и давления среды, выявленные при спуске и подъеме блока приборов, и по ним предварительно определяют интервалы негерметичности колонны. Следует отметить, что первоначальные спуск и подъем блока приборов для выявления интервалов негерметичности осуществляют непрерывно с заданным темпом перемещения. Затем опускают блок приборов вниз, устанавливают его ниже нижней границы ближайшего к забою выявленного интервала негерметичности, создают движение среды в колонне. Вновь регистрируют величину утечки среды и по изменению температуры и давления, перемещая блок приборов вверх в исследуемом интервале негерметичности с заданным шагом перемещения и временной выдержкой на каждом шаге, определяют границы нарушения ближайшего к забою места негерметичности. Далее прекращают движение среды в колонне, блок приборов опускают вниз, стыкуют с якорем и уплотняющей манжетой системы опрессовки, поднимают сборку вверх, устанавливают и герметизируют систему опрессовки выше верхней границы ближайшего к забою первого выявленного места негерметичности, создают на время давление среды в колонне и в случае его падения определяют величину уменьшения течи среды по сравнению с ранее выявленной, а также регистрируют изменение температуры и давления в этом следующем втором изолированном участке колонны. Снимают давление среды, расстыковывают и поднимают блок приборов вверх к устью скважины, выделяют и регистрируют интервалы рассогласования кривых температуры и давления, выявленные при спуске и подъеме блока приборов, и по ним уточняют вновь оставшиеся интервалы негерметичности колонны. Затем опускают блок приборов вниз, устанавливают его ниже нижней границы следующего интервала негерметичности, ближайшего к первому выявленному нижнему месту негерметичности, создают в колонне движение среды, вновь определяют величину течи среды и по ее уменьшению по сравнению с ранее вывленными утечками, а также изменению температуры и давления, перемещая блок приборов вверх в исследуемом интервале негерметичности с заданным шагом перемещения и временной выдержкой на каждом шаге определяют границы еще одного нарушения колонны. Прекращают движение среды в колонне, блок приборов стыкуют с якорем и уплотняющей манжетой системы опрессовки, поднимают сборку вверх выше выявленной границы второго места негерметичности колонны и повторяют вышеперечисленные операции до участка, на котором не происходит падение давления среды.The tasks are solved by the fact that in the claimed method of testing the production string for leaks, the isolation of the controlled section of the string is carried out by sealing the wellhead and using the known system for string crimping [5] for interval sealing of the string, consisting of a drive, an armature, a sealing collar, and transmission of mechanical movement from the drive to the armature and sealing collar, as well as the pressure meter installed on the top of the drive of the remote device. In this case, the crimping system is lowered inside the column on a cable suspension, it is installed and sealed relative to the column, an overpressure of the medium is created in the isolated interval for a while and recorded by a pressure measuring device. After identifying the place of leakage, subsequent studies of the leakage of the column are carried out sequentially interval from bottom to top. According to the invention, in the process of testing, the temperature and pressure of the medium at the wellhead are additionally recorded, and the pressure and temperature of the medium are continuously recorded and the position of the coupling joints along the string is determined. In addition, they control the installation of the sealing sleeve on the column if there is a leak through it due to a change in temperature and pressure of the medium in the area of the crimping system. Instruments for measuring temperature and pressure parameters of the medium, as well as the position of the coupling joints along the column, are combined into a single unit and together with the drive and transmission of mechanical motion are pre-detachably fastened to the armature and the sealing sleeve of the crimping system in one assembly. Testing the production casing for leaks is carried out in the following order. Initially, the assembly of the crimping system and the instrument block is installed and sealed at the bottom of the column above the bottom, temporarily create a pressure of the medium in an isolated column, record the change in temperature and pressure of the medium in the assembly location zone and at the wellhead and determine the maximum leak rate from the pressure drop. Then, the pressure of the medium in the column is removed, the instrument block and drive are disconnected from the mechanical movement of the crimping system installed tightly inside the column at the bottom of the anchor and the sealing sleeve, and the instrument block is raised up to the wellhead, the recorded mismatch intervals of the temperature and pressure curves detected during the descent and ascent of the instrument cluster, and the intervals of leakage of the column are previously determined from them. It should be noted that the initial descent and ascent of the instrument cluster to detect leakage intervals is carried out continuously with a given rate of movement. Then the instrument block is lowered down, it is set below the lower boundary of the detected leakage interval closest to the bottom, and the medium is created in the column. The magnitude of the leakage of the medium is again recorded by changing the temperature and pressure, moving the instrument block upward in the studied leakage interval with a given travel step and time delay at each step, and determine the boundaries of the violation of the leakage closest to the bottom. Then the medium’s movement in the column is stopped, the instrument block is lowered down, joined with the anchor and the sealing sleeve of the crimping system, the assembly is lifted up, the crimping system is installed and sealed above the upper boundary of the first leak point that is closest to the bottom, the medium is temporarily pressurized in the column and in the event of its fall, the amount of decrease in the leak of the medium is determined in comparison with the previously detected, and also the change in temperature and pressure is recorded in this next second isolated section of the column. They remove the pressure of the medium, undock and lift the instrument block up to the wellhead, isolate and record the intervals of the mismatch of the temperature and pressure curves detected during the descent and ascent of the instrument block, and again specify the remaining remaining leakage intervals of the column. Then the instrument block is lowered down, it is set below the lower boundary of the next leakage interval closest to the first detected lower leakage point, the medium is created in the column, the leakage rate of the medium is again determined and its decrease compared with previously detected leaks, as well as the temperature and pressure, moving the instrument block upward in the investigated leakage interval with a given movement step and time delay at each step, determine the boundaries of another column violation. Stop the movement of the medium in the column, the instrument block is joined with the anchor and the sealing sleeve of the crimping system, raise the assembly up above the identified boundary of the second place of leakage of the column and repeat the above operations to the area where the pressure of the medium does not drop.
Следует отметить, что:It should be noted that:
- спуск и подъем блока приборов для выявления интервалов негерметичности колонны осуществляют непрерывно с заданным темпом перемещения;- the descent and rise of the instrument cluster to detect intervals of leakage of the column is carried out continuously with a given rate of movement;
- для определения границ сквозного отверстия в каждом исследуемом интервале негерметичности колонны блок приборов перемещают снизу вверх с заданным шагом перемещения и временной выдержкой на каждом шаге;- to determine the boundaries of the through hole in each investigated interval of leakage of the column, the instrument block is moved from bottom to top with a given step of movement and time delay at each step;
- температуру и давление среды в изолированных участках вдоль колонны и на устье скважины, а также положение муфтовых соединений колонны в процессе испытания регистрируют непрерывно;- the temperature and pressure of the medium in isolated areas along the column and at the wellhead, as well as the position of the coupling joints of the column during the test are recorded continuously;
- для перфорировнных эксплуатационных колонн сборка блока приборов и системы опрессовки колонн первоначально устанавливается над участком перфорации;- for perforated production cores, the assembly of the instrument cluster and the column crimping system is initially installed above the perforation site;
- система опрессовки устанавливается в колонне для изоляции контролируемых участков при всех испытаниях между муфтовыми соединениями;- the crimping system is installed in the column to isolate the controlled areas during all tests between the coupling joints;
- регистрацию всех перемещений и глубины установки блока приборов и системы опрессовки проводят непрерывно прибором, установленным на устье скважины;- registration of all movements and installation depth of the instrument block and crimping system is carried out continuously by a device installed at the wellhead;
- при испытании эксплуатационной колонны на герметичность используют электронную вычислительную машину;- when testing the production casing for leaks using an electronic computer;
- в процессе испытания постоянно регистрируют, а также анализируют получаемую электронной вычислительной машиной информацию и принимают решение по прекращению, приостановлению или продолжению испытания эксплуатационной колонны на герметичность по заявленному способу;- during the test process, they constantly record and analyze the information received by the electronic computer and decide on the termination, suspension or continuation of the leak test of the production casing according to the claimed method;
- начально устанавливают на устье скважины каждый раз давление и температуру подаваемой среды при всех испытаниях на выявление интервалов и мест негерметичности изолированной колонны, а также времени выдержки и замера параметров среды постоянными и одинаковыми.- initially set at the wellhead each time the pressure and temperature of the supplied medium during all tests to identify intervals and places of leakage of the isolated column, as well as the exposure time and measurement of the medium parameters are constant and the same.
Непрерывная регистрация температурного режима и давления среды на устье скважины и перемещаемого вдоль колонны блока приборов дает данные для многопланового контроля и сравнительного анализа измеряемых параметров с целью выявления всех интервалов и мест негерметичности колонны, в том числе и нижнего, ближайшего к забою, места негерметичности, от которого проводятся дальнейшие работы с колонной.Continuous recording of the temperature and pressure of the medium at the wellhead and the instrument block moved along the column provides data for multifaceted monitoring and comparative analysis of the measured parameters in order to identify all intervals and places of leakage of the column, including the lower point of leakage closest to the bottom which further work is underway with the column.
Начальная установка на устье скважины каждый раз давления и температуры подаваемой среды при всех испытаниях на герметичность изолированной колонны, а также времени выдержки и замера параметров среды постоянными и одинаковыми позволяет создать одинаковые условия для определения изменения этих параметров.The initial installation at the wellhead each time of the pressure and temperature of the supplied medium during all tests for the tightness of the isolated column, as well as the exposure time and measurement of the medium parameters constant and the same, allows creating the same conditions for determining changes in these parameters.
Первоначальная установка измеряющего параметры среды блока приборов совместно с системой опрессовки внизу колонны над забоем и создание на время избыточного давления среды, а затем его расстыковка, перемещение и установка автономного блока приборов отдельно около устья скважины позволяет создать базу для непрерывного сравнения со вновь измеряемыми параметрами испытаний в каждом интервале негерметичности, выявить общий объем утечек через все места негерметичности колонны и объем ремонтных работ.The initial installation of a medium measuring instrument block together with a pressure testing system at the bottom of the column above the bottom and creating an overpressure for a while, then uncoupling, moving and installing an autonomous instrument block separately near the wellhead allows us to create a basis for continuous comparison with newly measured test parameters in each leakage interval, identify the total amount of leaks through all places of leakage of the column and the amount of repair work.
Первоначальные спуск и подъем блока приборов в колонне для выявления интервалов негерметичности непрерывно с заданным темпом перемещения позволяет сократить время проведения этих операций.The initial descent and ascent of the instrument block in the column to identify leakage intervals continuously at a given rate of movement allows you to reduce the time for these operations.
Определение границ негерметичности каждого сквозного отверстия в любом исследуемом интервале путем перемещения блока приборов снизу вверх с заданным шагом и временной выдержкой на каждом шаге выше предполагаемого нижнего места негерметичности, а также создание затем в изолированном участке колонны избыточного давления позволяет повысить точность проводимых работ.Determination of the leakage limits of each through hole in any studied interval by moving the instrument block from bottom to top with a given step and time delay at each step higher than the expected lower leakage point, and then creating excessive pressure in an isolated section of the column, makes it possible to increase the accuracy of the work performed.
Непрерывная регистрация параметров испытания в изолированных участках вдоль колонны и на устье скважины, регистрация всех перемещений и глубины установки системы опрессовки, а также определение положения муфтовых соединений колонны с использованием электронной вычислительной машины позволяет сосредоточить получение информации из скважины и на устье в одном месте, оперативно анализировать получаемую информацию и принимать решения по прекращению, приостановлению или продолжению испытания на герметичность по заявляемому способу, что также позволяет уменьшить время испытаний и сократить их стоимость.Continuous recording of test parameters in isolated areas along the string and at the wellhead, recording of all movements and installation depths of the crimping system, as well as determining the position of the coupling joints of the string using an electronic computer, allows you to focus on receiving information from the well and at the wellhead in one place, to quickly analyze information received and make decisions on termination, suspension or continuation of the leak test according to the claimed method, that o also allows you to reduce test time and reduce their cost.
Непрерывное определение положения муфтовых соединений вдоль колонны позволяет при проведении испытаний исключить установку уплотняющей манжеты системы опрессовки на них и получить нежелательные дополнительные технологические утечки с искажением данных замеров параметров испытаний.Continuous determination of the position of the coupling joints along the column allows during testing to exclude the installation of the sealing sleeve of the crimping system on them and to obtain unwanted additional process leaks with distortion of the measurement data of the test parameters.
Контроль установки уплотнительной манжеты по изменению температуры и давления среды блоком приборов в зоне расположения системы опрессовки по сравнению с фоновыми в колонне позволяет исключить ее негерметичную установку в колонне и исказить данные замеров параметров испытаний.Monitoring the installation of the sealing collar by changing the temperature and pressure of the medium by the instrument block in the zone of the crimping system compared to the background in the column allows to exclude its leaky installation in the column and distort the measurement data of the test parameters.
Первоначальная установка системы опрессовки над участком перфорации эксплуатационной колонны исключает утечки среды из колонны в пласт сверх утечек через имеющиеся места негерметичности колоны.The initial installation of the crimping system over the perforation section of the production casing prevents leakage of the medium from the casing into the formation in excess of leaks through existing leakages in the casing.
Объединение в единый блок приборов замера давления, температуры и локации муфтовых соединений колонны, разъемное скрепление их с якорем системы опрессовки, а также непрерывная регистрация всех перемещений и глубины установки блока приборов в сборке или автономно в процессе испытания прибором, установленным на устье скважины, позволяет оперативно отслеживать местонахождение блока приборов и место замера параметров испытаний в колонне.The combination of the pressure, temperature and location of the coupling joints of the string into a single unit of devices, their detachable fastening with the anchor of the crimping system, as well as the continuous recording of all movements and installation depth of the unit in the assembly or autonomously during testing by a device installed at the wellhead, allows you to quickly track the location of the instrument cluster and the location of the measurement of test parameters in the column.
Определение мест негерметичности колонны снизу вверх относительно уже определенного нижнего места негерметичности по изменения температуры и давления, а также уменьшению величины утечек относительно ранее измеренных позволяет окончательно определить место, границы и размер каждого сквозного отверстия колонны, уменьшить время проведения испытаний и сократить их стоимость.The determination of the places of leakage of the column from the bottom up relative to the already defined lower place of leakage by changing the temperature and pressure, as well as reducing the amount of leakage relative to previously measured, allows you to finally determine the place, boundaries and size of each through hole of the column, reduce the time of testing and reduce their cost.
Заявляемый способ испытания эксплуатационной колонны на герметичность позволяет:The inventive method of testing the production string for tightness allows you to:
- точнее определять количество интервалов и их границы в колонне;- more accurately determine the number of intervals and their boundaries in the column;
- точнее определять границы сквозных отверстий в каждом интервале негерметичности;- more precisely determine the boundaries of the through holes in each leakage interval;
- проводить весь цикл испытания колонны на герметичность за одно погружение системы опрессовки в колонну без ее многоразового подъема на поверхность.- to carry out the entire cycle of testing the column for leaks for one immersion of the crimping system in the column without its multiple lifting to the surface.
Таким образом, за счет регистрации температуры и давления на устье скважины и вдоль всей колонны, регистрации всех перемещений и глубины установки системы опресовки, а также определении местоположения муфтовых соединений колонны, контроля установки уплотнительной манжеты, точного определения границ интервалов и мест негерметичности колонны и регистрации изменяемого объема утечек среды решены поставленные в изобретении задачи:Thus, by recording the temperature and pressure at the wellhead and along the entire string, recording all movements and installation depths of the pressure testing system, as well as determining the location of the coupling joints of the string, monitoring the installation of the sealing collar, accurately determining the boundaries of the intervals and places of leakage of the string and registering a variable the volume of leakage of the medium solved the tasks of the invention:
- повышена точность определения каждого места негерметичности в колонне путем предварительного выявления интервалов негерметичности от забоя до устья;- increased accuracy in determining each leak point in the column by preliminary identifying leak intervals from the bottom to the mouth;
- определено местоположение всех муфтовых соединений вдоль колонны с целью исключения негеметичной установки уплотняющей манжеты в колонне;- the location of all coupling joints along the column was determined in order to exclude non-geometric installation of the sealing collar in the column;
- с высокой точностью и небольшими затратами времени определяются верхние и нижние границы сквозных отверстий в каждом интервале негерметичности с целью определения объема работ и количества используемого материала при герметизации;- with high accuracy and low time costs, the upper and lower boundaries of the through holes in each leakage interval are determined in order to determine the scope of work and the amount of material used during sealing;
- обеспечено проведение всего цикла работ по выявлению мест негерметичности вдоль колонны без извлечения на поверхность блока приборов и системы опрессовки, что сокращает их время проведения и стоимость;- the entire cycle of work was carried out to identify leaks along the column without removing the instrument unit and crimping system to the surface, which reduces their time and cost;
- обеспечено герметичное разделение эксплуатационной колонны уплотняющей манжетой системы опрессовки в любом заданном интервале, свободное перемещение автономного штатного блока приборов на тросовой подвеске и использование дополнительного оборудования и приборов в изолированном верхнем интервале для проведения нештатных работ не требуемых для выполнения испытания на герметичность;- ensured tight separation of the production casing by the sealing sleeve of the crimping system in any given interval, free movement of the stand-alone standard unit of devices on a cable suspension and the use of additional equipment and devices in the isolated upper interval for emergency operations not required to perform a leak test;
- обеспечена возможность замены штатного блока приборов при необходимости аналогичным или другим нештатным оборудованием без извлечения установленных в колонне якоря и уплотняющей манжеты системы опрессовки, то есть нарушения изоляции участка колонны;- it is possible to replace the standard unit of devices, if necessary, with similar or other contingency equipment without removing the anchors installed in the column and the sealing sleeve of the crimping system, that is, a violation of the insulation of the column section;
- обеспечена возможность использования нескольких СОЭК для определения мест негерметичности в колонне.- the possibility of using several SOEC to determine the places of leaks in the column.
Положительный эффект от проведения испытания эксплуатационной колонны на герметичность по заявляемому способу заключается в сокращении времени и объема испытания за счет повышения точности определения границ интервалов и мест негерметичности и уменьшения количества спуско-подъемных операций по установке и извлечению системы опрессовки на поверхность, что повышает производительность и значительно сокращает стоимость проводимых работ.The positive effect of testing the production casing for leaks according to the claimed method is to reduce the time and volume of the test by increasing the accuracy of determining the boundaries of intervals and places of leaks and reducing the number of hoisting operations for installing and removing the crimping system to the surface, which increases productivity and significantly reduces the cost of work.
Настоящее изобретение будет более понятно после рассмотрения последующего подробного описания способа испытания эксплуатационной колонны на герметичность со ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные на фиг.1 и 2, схематично показывающие реализуемый способ, гдеThe present invention will be more clear after considering the following detailed description of the method of testing the production string for leaks with reference to the accompanying drawings, presented in figures 1 and 2, schematically showing the implemented method, where
- на фиг.1 изображена операция по перемещению системы опрессовки в эксплуатационной колонне;- figure 1 shows the operation of moving the crimping system in the production casing;
- на фиг.2 - операция по определению негерметичности в эксплуатационной колонне.- figure 2 - operation to determine leaks in the production casing.
В общем случае осуществление изобретения по заявляемому способу выполняется в следующем порядке (см.фиг.1 и 2). Изоляцию контролируемого участка колонны 1 осуществляют герметизацией устья 2 скважины и использованием для поинтервальной герметизации колонны известной системы [5] для опрессовки эксплуатационных колонн (СОЭК), состоящей из реверсивного привода 3 вращательного движения, якоря 4 со шлипсами, уплотняющей манжеты 5, объединенной с якорем 4 в пакер, и передачи 6 механического движения от привода 3 к якорю 4 и уплотняющей манжете 5. Уплотняющая манжета 5 выполняется из литьевых эластомеров. СОЭК снабжена дистанционным прибором 7 замера давления в скважине установленном вверху на приводе 3. Для проверки колонны 1 на герметичность СОЭК опускают внутрь колонны 1 с помощью геофизического подъемника типа ПКС-3,5 на тросовой подвеске 8, выполненной из геофизического кабеля типа КГ-3×0,75-60-150. Устанавливают СОЭК жестко относительно колонны 1 посредством включения привода 3, выдвигающего радиально шлипсы якоря 4 до контакта с внутренней поверхностью колонны 1 и герметизирующую последнюю расширяющейся радиально манжетой 5. Затем в изолированном интервале между СОЭК и устьем 2 скважины колонны 1 создают на время избыточное давление среды с превышением не менее чем на 10% максимально возможного рабочего давления, герметизируют устье 2 и снимают давление среды до него. Регистрируют изменение созданного давления в изолированном участке колонны 1 за промежуток времени 30 минут прибором замера давления 7. Колонна 1 считается выдержавшей испытание на герметичность, если нет снижения давления в течение 30 минут или давление за это время снижается не более чем на 0,5 МПа при предварительно созданном при испытании давлении выше 7,0 МПа и снижении давления не более чем 0,3 МПа при созданном давлении ниже 7,0 МПа. Такой режим создания избыточного давления среды и проведения испытаний колонны 1 на герметичность сохраняется в течение всех последующих проверок в каждом интервале негерметичности колонны. После выявления нижнего места негерметичности последующие испытания проводят последовательно поинтервально снизу вверх. В процессе испытания дополнительно регистрируют температурный режим и давление среды соответственно приборами 9 и 10 на устье 2 скважины. Кроме того, регистрируют постоянно давление прибором замера давления 7 и температурный режим среды прибором 11, а также определяют положение муфтовых соединений 12 локатором муфт 13 вдоль колонны 1. Приборы замера давления и температуры среды используют аналогового или цифрового типа. Также контролируют герметичную установку уплотнительной манжеты 5 на внутреннюю поверхность колонны 1. При наличии утечки среды через манжету 5 в месте уплотнения изменяется температура среды и давление в зоне СОЭК по сравнению с фоновой температурой в колонне 1. Приборы 11 и 7 замера параметров температуры и давления среды и прибор локации 13 местоположения муфтовых соединений 12 вдоль колонны 1 объединены в единый блок и совместно с приводом 3 и передачей 6 механического движения предварительно разъемно скреплены через соединительную головку 14 с якорем 4 и уплотняющей манжетой 5 системы опрессовки в одну сборку. Конкретно испытания эксплуатационной колонны 1 на герметичность проводят в следующем порядке. Первоначально сборку СОЭК и блока приборов устанавливают и герметизируют внизу колонны 1 над забоем 15, создают на время давление среды в изолированной колонне, регистрируют приборами 9, 11 и 7, 10 изменение температуры и давления среды в зоне расположения сборки и на устье скважины и по падению давления определяют максимальную величину течи. Расстыковывают блок приборов и привод 3 с передачей механического движения 6 от якоря 4 и уплотняющей манжеты 5 и поднимают его вверх к устью 2 скважины. Выделяют зарегистрированные интервалы рассогласования кривых температуры и давления среды, выявленные при спуске и подъеме блока приборов, и по ним предварительно определяют интервалы негерметичности колонны 1. Затем опускают блок приборов вниз, устанавливают его ниже нижней границы ближайшего к забою 15 предполагаемого интервала негерметичности, создают движение среды в колонне 1, вновь регистрируют величину утечки среды и по изменению температуры и давления, перемещая блок приборов снизу вверх, определяют границы сквозного отверстия ближайшего к забою 15 места негерметичности. Далее прекращают движение среды в колонне, блок приборов опускают вниз и стыкуют с якорем 4 и уплотняющей манжетой 5 СОЭК. Поднимают сборку вверх, устанавливают и герметизируют СОЭК выше верхней границы ближайшего к забою 15 первого выявленного места негерметичности, создают на время давление среды в колонне 1 и в случае его падения определяют величину уменьшения течи среды по сравнению с ранее выявленной, а также регистрируют температуру и давление среды в этом следующем втором участке изолированной колонны 1. Снимают давление среды, отсоединяют и поднимают блок приборов вверх к устью 2 скважины. Выделяют и регистрируют вновь интервалы рассогласования кривых температуры и давления и по ним еще раз выявляют интервалы негерметичности колонны 1. Затем опускают блок приборов вниз, устанавливают его ниже нижней границы следующего предполагаемого интервала негерметичности ближайшего к первому выявленному месту негерметичности, создают в колонне движение среды, вновь определяют величину течи среды и по ее уменьшению по сравнению с ранее выявленными утечками, а также изменению температуры и давления, перемещая блок приборов снизу вверх, определяют границы еще одного сквозного отверстия колонны 1. Прекращают движение среды в колонне, блок приборов опускают вниз и стыкуют с якорем 4 и уплотняющей манжетой 5 СОЭК, поднимают сборку выше верхней выявленной границы второго места негерметичности колонны 1 и продолжают вышеперечисленные операции до участка, на котором не происходит падение давления среды.In the General case, the implementation of the invention by the claimed method is performed in the following order (see figure 1 and 2). Isolation of the controlled section of the
Следует отметить, что спуск и подъем блока приборов для выявления предполагаемых интервалов негерметичности колонны 1 осуществляют непрерывно с заданным темпом перемещения, а для определения границ сквозного отверстия в каждом исследуемом интервале негерметичности колонны 1 блок приборов перемещают снизу вверх с заданным шагом перемещения и его временной выдержкой на каждом шаге.It should be noted that the descent and elevation of the instrument cluster for detecting the estimated intervals of leakage of the
Температуру и давление среды в изолированных участках вдоль колонны 1 и на устье 2 скважины, а также положение муфтовых соединений 12 колонны 1 в процессе испытания регистрируют непрерывно.The temperature and pressure of the medium in isolated areas along the
Для перфорированных эксплуатационных колонн 1 сборка блока приборов и СОЭК первоначально устанавливается на участке перфорации 16.For
СОЭК устанавливается в колонне 1 при всех испытаниях между муфтовыми соединениями 12.SOEC is installed in
Регистрацию всех перемещений и глубину установки блока приборов и СОЭК в колонне 1 проводят непрерывно прибором, установленным на устье 2 скважины (на чертежах не показано).Registration of all movements and installation depth of the instrument block and SOEC in the
Испытания эксплуатационной колонны на герметичность проводят с использованием электронной вычислительной машины (на чертежах не показано).Tests of the production casing for leaks are carried out using an electronic computer (not shown in the drawings).
В процессе испытания постоянно регистрируют, а также анализируют получаемую электронной вычислительной машиной информацию и принимают решение по прекращению, приостановлению или продолжению испытания эксплуатационной колонны 1 по заявляемому способу.In the test process, they constantly record and analyze the information received by the electronic computer and make a decision to stop, suspend or continue testing the
При всех испытаниях на выявление интервалов и мест негерметичности начально устанавливают каждый раз на устье 2 изолированной колонны 1 или участков колонны 1 давление и температуру подаваемой среды, а также время выдержки и замера параметров среды постоянными и одинаковыми.In all tests for identifying intervals and places of leakage, the pressure and temperature of the feed medium, as well as the exposure time and measurement of the parameters of the medium are constant and the same at the
Использование предлагаемого способа испытания эксплуатационной колонны 1 на герметичность позволяет точнее определять количество и границы предполагаемых интервалов негерметичности и границы сквозных отверстий в колонне, герметично устанавливать уплотняющую манжету 5 в колонне 1 и проводить весь цикл испытаний на герметичность за одно погружение СОЭК в колонну 1.Using the proposed method of testing the
Для определения мест негерметичности возможно использование нескольких СОЭК, что расширит применимость заявленного способа.To determine the places of leaks, it is possible to use several SOEC, which will expand the applicability of the claimed method.
Экономический эффект от использования предложенного способа испытания эксплуатационной колонны на герметичность достигается за счет уменьшения количества и времени исполнения технологических операций.The economic effect of using the proposed method of testing the production string for tightness is achieved by reducing the number and time of execution of technological operations.
Источники информацииSources of information
1. SU 924449, 07.01.80, МПК Е 21 В 47/00; МПК Е 21 В 47/10.1. SU 924449, 01/07/80, IPC E 21 V 47/00; IPC E 21 B 47/10.
2. SU 1337698, 24.01.86, МПК G 01 М 3/26; МПК Е 21 В 47/10.2. SU 1337698, 01.24.86, IPC G 01
3. SU 1740652, 21.03.89, МПК Е 21 В 47/10.3. SU 1740652, 03.21.89, IPC E 21 V 47/10.
4. SU 2165001, 07.04.1999, МПК 7 Е 21 В 17/00; МПК G 01 М 3/28.4. SU 2165001, 04/07/1999, IPC 7 E 21 V 17/00; IPC G 01
5. RU. Заявка на изобретение 2003114457/03(015763), 20.05.03, МПК7 Е 21 В 33/12. Положительное решение: Форма №01 ИЗ-2003 от 06.04.2004.5. RU. Application for invention 2003114457/03 (015763), 05.20.03, IPC7 E 21 B 33/12. Positive decision: Form No. 01 IZ-2003 of 04/06/2004.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004117940/03A RU2262581C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Production string leak test method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004117940/03A RU2262581C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Production string leak test method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004117940A RU2004117940A (en) | 2005-06-10 |
| RU2262581C1 true RU2262581C1 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35834256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004117940/03A RU2262581C1 (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Production string leak test method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262581C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468202C2 (en) * | 2007-06-01 | 2012-11-27 | Фмс Конгсберг Сабси Ас | Control system |
-
2004
- 2004-06-16 RU RU2004117940/03A patent/RU2262581C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468202C2 (en) * | 2007-06-01 | 2012-11-27 | Фмс Конгсберг Сабси Ас | Control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004117940A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2349751C2 (en) | Method and device for control over quality of fluid pumping-out by means of analysis of rate of fluid inflow from rock | |
| US20130111985A1 (en) | Method for efficient pressure and inflow testing of a fluid containment system through real time leak detection with quantification of pvt effects | |
| EA001119B1 (en) | A method and an apparatus for use in production tests, testing an expected permeable formation | |
| GB2381281A (en) | A completion system for a well bore | |
| RU2589016C1 (en) | Method of determining air-tightness of downhole equipment with dual extraction of fluids from well with sucker-rod and electric-centrifugal pump | |
| US6430990B1 (en) | Pipe testing apparatus | |
| EA015030B1 (en) | An apparatus and a method for leakage testing and/or pressure testing of a portion of a pipe | |
| US11156586B2 (en) | Determining non-plastic state shrinkage in a cement slurry | |
| CN106761690B (en) | Intelligent test well for gas lift process simulation | |
| RU2268988C2 (en) | All-purpose packer for tubing testing and surveying | |
| RU2262581C1 (en) | Production string leak test method | |
| RU2262580C1 (en) | Production string leak test method | |
| RU2341653C1 (en) | Method of development of wells and testing of formations in process of swabbing (versions) | |
| US11643928B2 (en) | Siphon pump chimney for formation tester | |
| CN112112635B (en) | Coal-bed gas well shaft leakage detection device and operation method thereof | |
| US20230144146A1 (en) | Detection systems and methods for an elastomer component | |
| US11572759B2 (en) | Distributed acoustic sensor with trackable plug | |
| US11840916B2 (en) | System and method for monitoring abandoned subsea wells with wet Christmas tree | |
| CN108318346B (en) | Borehole collapse pressure testing device | |
| EP3638879B1 (en) | Method and system for integrity testing | |
| RU2761909C1 (en) | Method for pressure testing of operational casing column of idle well | |
| RU2475641C1 (en) | Method of investigation of leaktightness or leakiness of packer system and cement bridge of well | |
| RU2365749C2 (en) | Method for differential determination of packer or circulating valve untightness in gas wells | |
| US10280740B2 (en) | Sandface liner with power, control and communication link via a tie back string | |
| RU2338058C1 (en) | Garipov's well arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070617 |