RU2273718C1

RU2273718C1 - Method for casing pipe repair in well

Info

Publication number: RU2273718C1
Application number: RU2004120416/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Тарасович Ярыш (RU); Александр Тарасович Ярыш; Анатолий Николаевич Прохоренко (RU); Анатолий Николаевич Прохоренко; Владимир Михайлович Миненков (RU); Владимир Михайлович Миненков; Александр Николаевич Бурыкин (RU); Александр Николаевич Бурыкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "ЭКСБУР Ко"
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2004120416A

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly to repair damaged casing pipes in wells.

SUBSTANCE: method involves determining damaged casing pipe interval; lowering and pressing-out outer longitudinally corrugated patch to depth below damaged interval; lowering inner longitudinally corrugated patch and pressing-out thereof so that inner patch overlaps outer one; lowering additional shifting pipe in well; fixing thereof by resting pipe end onto upper ends of doubled patch and cementing thereof.

EFFECT: increased efficiency, reduced time of repair work performing and reduced material consumption.

3 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, к области ремонта обсадных колонн и восстановления их изолирующей способности, в частности к тем случаям, когда обнаружен дефектный интервал обсадной колонны значительной протяженностью на больших глубинах.The invention relates to the oil and gas industry, to the field of repair of casing strings and the restoration of their insulating ability, in particular, to those cases when a defective interval of the casing string is detected at a considerable length at great depths.

Известны способы ремонта обсадной колонны путем восстановления герметичности и целостности ее отдельных дефектных интервалов распрессовкой металлических продольно-гофрированных пластырей. При повышенных давлениях, действующих на колонну, применяют двойной продольно-гофрированный пластырь: после распрессовки в месте дефекта наружного продольно - гофрированного пластыря и прижатия его к колонне гидравлической дорнирующей головкой последовательно спускают и распрессовывают внахлест второй продольно-гофрированный пластырь. [1] А.С. №1686124 Б.И. №39,91 г.Known methods for repairing a casing string by restoring the tightness and integrity of its individual defective intervals by extruding metal longitudinally corrugated plasters. At elevated pressures acting on the column, a double longitudinally-corrugated patch is used: after extrusion of the outer longitudinally-corrugated patch at the defect site and pressing it to the column with a hydraulic mandrel head, the second longitudinally-corrugated patch is successively lowered and pressed out. [1] A.S. No. 1686124 B.I. No. 39.91 g.

Однако таким способом могут быть отремонтированы дефектные интервалы обсадных колонн относительно небольшой протяженностью - 1-15 м.However, in this way, the defective intervals of the casing strings with a relatively short length of 1-15 m can be repaired.

Известна технология ремонтных работ обсадных колонн с применением экспандируемых профильных обсадных труб. [2] Тахаутдинов Ш.Ф. и др «Состояние и перспективы развития техники и технологии локального крепления скважин экспандируемыми обсадными трубами». Журнал «Интервал» №12(47) 2002 г., с.48.Known technology for repair work of casing strings with the use of expandable profile casing pipes. [2] Takhautdinov Sh.F. et al. “Status and prospects for the development of equipment and technology for local fastening of wells with expanded casing pipes”. Interval Magazine No. 12 (47) 2002, p. 48.

Данная технология позволяет осуществлять ремонт дефектных интервалов обсадных колонн большой протяженностью. Однако при расширении профильных перекрывателей в ремонтируемых обсадных колоннах, имеющих дефекты большой протяженностью (продольные трещины, механический износ, коррозионный износ и др.), усилия распрессовки перекрывателей в радиальном направлении не регулируются и могут привести к еще большему разрушению нарушенного интервала обсадной колонны.This technology allows the repair of defective intervals of casing strings of great length. However, with the expansion of profile blockers in repaired casing strings with long defects (longitudinal cracks, mechanical wear, corrosion wear, etc.), the forces of extruding the blockers in the radial direction are not regulated and can lead to even greater destruction of the violated casing interval.

Известны также способы восстановления герметичности дефектных интервалов обсадных колонн большой протяженностью методом глубинной подвески спускаемых дополнительных обсадных колонн (летучей колонны) на опорных поверхностях в обсаженном стволе скважины с последующим их цементированием. [3] Под редакцией А.И.Булатова «Теория и практика заканчивания скважин» М., ДАО «Недра» 1998, 3-й том, с.332-333 - прототип.There are also known methods of restoring the tightness of the defective intervals of casing strings with a long length by the method of deep suspension of lowering additional casing strings (flying strings) on the supporting surfaces in a cased wellbore followed by their cementing. [3] Edited by A. I. Bulatov “Theory and practice of well completion” M., DAO “Nedra” 1998, 3rd volume, p.332-333 - prototype.

Упорами, на которых устанавливают спускаемую летучую колонну, могут быть внутренние проточки в толстостенных патрубках, устанавливаемых на нижнем участке предыдущей колонны перед ее спуском в скважину, верхняя часть ранее спущенного хвостовика, зона перехода от большего диаметра к меньшему при двухразмерной промежуточной колонне. Каждому виду опорной поверхности соответствует подвесное устройство, которым оборудуют спускаемую летучую колонну.The emphasis on which the descent flying column is installed can be internal grooves in thick-walled nozzles installed on the lower section of the previous column before it is lowered into the well, the upper part of the previously lowered liner, the transition zone from a larger diameter to a smaller one with a two-dimensional intermediate column. Each type of supporting surface corresponds to a suspension device, which equips a descent flying column.

В этих случаях упорные элементы различного типа устанавливают в обсаженном стволе скважины в процессе ее строительства, не имея информации о месте расположения будущего дефектного интервала обсадной колонны. Поэтому основным недостатком известного способа при расположении дефекта колонны в верхнем или среднем интервале колонны является необходимость спуска летучей колонны длиною, многократно превышающей длину дефектного интервала обсадной колонны, что приводит к неоправданным расходам труб, цемента, трудовых затрат, рабочего времени.In these cases, thrust elements of various types are installed in the cased hole during the construction process, having no information about the location of the future defective casing interval. Therefore, the main disadvantage of this method, when the defect of the column is located in the upper or middle interval of the column, is the necessity of lowering the flying column with a length many times greater than the length of the defective interval of the casing, which leads to unjustified expenses of pipes, cement, labor costs, working time.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ за счет снижения материальных затрат, сокращения сроков их проведения и упрощения технологии ремонтно-изоляционных работ.The aim of the proposed method is to increase the efficiency of repair and insulation works by reducing material costs, reducing the time of their implementation and simplifying the technology of repair and insulation works.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что после определения места дефектного интервала ниже его спускают и распрессовывают наружный продольно-гофрированный пластырь, после этого спускают внутренний продольно-гофрированный пластырь и распрессовывают его внахлест с наружным, а спускаемую дополнительную летучую колонну фиксируют упором ее башмака на верхние торцы двойного продольно-гофрированного пластыря. Двойной продольно-гофрированный пластырь устанавливают ниже дефектного интервала на 1,5-2 м, упорные торцы обоих пластырей перед спуском обрабатывают под «седло» башмака снятием внутренних заходных фасок в пределах до 25-35°, а внутренний пластырь распрессовывают, смещая его верхний торец ниже наружного, по меньшей мере, на величину 0,05-0,15 м.The achievement of the technical result is ensured by the fact that after determining the location of the defective interval below it is lowered and extruded by an external longitudinally-corrugated patch, then the inner longitudinally-corrugated patch is lowered and pressed out with an outer lap, and the descent additional flying column is fixed by focusing its shoe on the upper ends double longitudinally corrugated patch. A double longitudinally corrugated patch is installed below the defect interval by 1.5-2 m, the abutment ends of both plasters are processed under the “saddle” of the shoe before descent by removing the inner chamfers up to 25-35 °, and the inner patch is extruded, shifting its upper end below the outside, at least 0.05-0.15 m.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. С помощью геофизических приборов определяют характер и геометрические размеры нарушения обсадной колонны: коррозионный износ, механический износ инструментом, продольные трещины, разрыв колонны, длину нарушения, величину износа, раскрытость трещины и др. Затем осуществляют привязку инструмента к месту нарушения обсадной колонны, подготавливают продольно-гофрированные пластыри, обрабатывают их торцы, снимают внутренние заходные фаски.The proposed method is as follows. Using geophysical instruments, the nature and geometric dimensions of the casing failure are determined: corrosion wear, tool mechanical wear, longitudinal cracks, string rupture, length of the violation, wear value, crack openness, etc. Then the tool is attached to the place of casing violation, and the longitudinal corrugated patches, process their ends, remove the inner entrance chamfers.

Затем спускают наружный продольно-гофрированный пластырь таким образом, чтобы верхний торец пластыря был на 1,5-2,0 м ниже дефектного интервала обсадной колонны, проводят его расспрессовку дорнирующей головкой в ненарушенном интервале обсадной колонны в отличие от ранее известного способа установки продольно-гофрированных пластырей на дефектных участках обсадных колонн.Then, the outer longitudinally-corrugated patch is lowered so that the upper end of the patch is 1.5-2.0 m lower than the defective casing interval, it is pressed out by the turning head in the undisturbed casing interval, in contrast to the previously known method of installing longitudinally-corrugated patches on defective sections of casing.

После этого спускают внутренний продольно-гофрированный пластырь и распрессовывают его внахлест с наружным, при этом смещают его верхний торец относительно наружного пластыря вниз на 0,1-0,2 м для того, чтобы образовался направляющий посадочный упор под башмак спускаемой летучей колонны.After that, the inner longitudinally-corrugated patch is lowered and it is lapped with the outer one, while its upper end is shifted downward from the outer patch by 0.1-0.2 m in order to form a guide landing stop under the shoe of the descent flying column.

Далее спускают летучую колонну до упора ее башмака на торец двойного пластыря, фиксируя ее против дефектного интервала обсадной колонны. Наружную поверхность башмака также заранее изготавливают с конической боковой поверхностью.Next, the flying string is lowered to the end of its shoe against the end of the double patch, fixing it against the defective casing interval. The outer surface of the shoe is also prefabricated with a conical lateral surface.

В случае необходимости, особенно в интервалах набора кривизны скважины летучую колонну снабжают центраторами для получения надежного кольцевого пространства по всей длине летучей колонны. Заканчивают ремонтные работы проведением цементирования летучей колонны.If necessary, especially in the intervals of the set of curvature of the well, the flying column is provided with centralizers to obtain a reliable annular space along the entire length of the flying column. Repair work is completed by cementing the flying column.

Эффективность предлагаемого способа заключается в применении уже освоенных двойных пластырей в качестве опоры при глубинной подвеске спускаемых летучих колонн. Это упрощает технологию ремонта и снижает материальные и трудовые затраты.The effectiveness of the proposed method consists in the use of already mastered double plasters as a support for the deep suspension of descent flying columns. This simplifies the repair technology and reduces material and labor costs.

Пример конкретного выполнения предлагаемого способаAn example of a specific implementation of the proposed method

Ремонт эксплуатационной колонны Ф 168,3 мм в скважине №104 месторождения «Белый Тигр» на морской стационарной платформе МСП-5, СРВ был осуществлен в декабре 2002 года методом спуска летучей колонны, перекрывающей дефектный интервал, с упором ее на заранее установленный двойной пластырь.Repair of the production casing F 168.3 mm in well No. 104 of the Bely Tiger field on the offshore stationary platform MSP-5, SRV was carried out in December 2002 by the method of lowering the flying column covering the defective interval, focusing it on a pre-installed double patch.

Эксплуатационная колонна была изношена инструментом в интервале набора кривизны с глубины 1042 м на участке протяженностью в 120 м. Величина износа стенки эксплуатационной колоны толщиной 10,54 мм достигала 7-9 мм, в результате чего дальнейшая эксплуатация скважины стала невозможной. Было принято решение спустить в зону изношенного интервала эксплуатационной колонны летучую колонну из обсадных труб диаметром Ф 139,7 мм, проточенных по наружному диаметру до 135 мм с опорой ее на заранее установленный двойной пластырь с последующим цементированием летучей колонны на всю длину.The production casing was worn by the tool in the interval of curvature gain from a depth of 1042 m in a 120 m long section. The wear of the wall of the production casing with a thickness of 10.54 mm reached 7-9 mm, as a result of which further operation of the well became impossible. It was decided to lower a flying string from casing pipes with a diameter of 139.7 mm diameter machined along an outer diameter up to 135 mm into the worn-out interval of the production casing, supporting it on a pre-installed double patch, followed by cementing the flying casing to the full length.

Пластыри были установлены на 2 м ниже изношенного интервала эксплуатационной колонны. Вначале был спущен и запрессован наружный продольно-гофрированный стальной пластырь длиной 9,0 м с периметром наружной поверхности, равным 480 мм, и толщиной стенки 3 мм.The patches were installed 2 m below the worn-out interval of the production string. First, a 9.0 m long longitudinally corrugated steel patch with a perimeter of the outer surface of 480 mm and a wall thickness of 3 mm was lowered and pressed.

На верхнем торце пластыря была снята внутренняя фаска под углом 30° к его образующей. Распрессовка пластыря в обсадной колонне была осуществлена гидравлической дорнирующей головкой «Дорна» в интервале 1164,1-1173,2 м по реперу. Затем был спущен и также распрессован второй, внутренний продольно-гофрированный пластырь длиной 9,0 м с периметром по наружной поверхности, равным 455 мм, и толщиной стенки 3 мм. На верхнем торце второго пластыря также была снята внутренняя фаска под углом 30° к его образующей. После распрессовки внахлест двух пластырей внутренний диаметр эксплуатационной колонны в месте установки пластырей уменьшился с 147 до 135 мм, что позволило создать опорную поверхность для башмака спускаемой «летучки».At the upper end of the patch, the inner chamfer was removed at an angle of 30 ° to its generatrix. The patch in the casing was unpressed by the Dorn hydraulic head in the range 1164.1-1173.2 m on the benchmark. Then a second, internal longitudinally-corrugated patch 9.0 m long with a perimeter on the outer surface of 455 mm and a wall thickness of 3 mm was lowered and also pressed. At the upper end of the second patch, an inner chamfer was also taken at an angle of 30 ° to its generatrix. After lapping of two patches, the inner diameter of the production casing at the place of installation of the patches decreased from 147 to 135 mm, which made it possible to create a supporting surface for the shoe of the descent “fly”.

Установка второго пластыря была осуществлена таким образом, что его верхний торец был смещен вниз по отношению к первому пластырю на величину около 0,10 м.Installation of the second patch was carried out in such a way that its upper end was shifted down in relation to the first patch by about 0.10 m.

Затем была спущена летучая колонна Ф135 мм с упором ее башмака на двойной пластырь, торцы которого образовали седло под башмак, а конфигурация посадочной поверхности башмака была выполнена также под углом 30° к его продольной оси, что обеспечило симметричное расположение летучей колонны внутри эксплуатационной колонны с сохранением зазора между ними.Then a F135 mm flying column was lowered with its shoe resting on a double patch, the ends of which formed a saddle under the shoe, and the configuration of the shoe’s landing surface was also made at an angle of 30 ° to its longitudinal axis, which ensured a symmetrical arrangement of the flying column inside the production casing while maintaining the gap between them.

Полученные практические результаты показали, что использование данного способа ремонта обсадных колонн представляются перспективными, обеспечивающими надежность и эффективность проводимых ремонтных работ.The obtained practical results showed that the use of this method of repairing casing strings seems promising, ensuring the reliability and effectiveness of the repair work.

Claims

1. A method of repairing casing strings in a well with a large length of the defective section of the string, including determining all the information on the defective interval, lowering and installing an additional flying string with fixing it opposite the defective interval and cementing it, characterized in that after determining the location of the defective interval below it the outer longitudinally corrugated patch is lowered and pressed, after which the inner longitudinally corrugated patch is lowered and the lap is pressed out with the outer, and Kai additional volatile column fixed abutment shoe at its upper longitudinal ends of the double corrugated patch.

2. The method according to claim 1, characterized in that the double longitudinally corrugated patch is extruded inside the repaired casing string below the defective interval by 1.5-2 m.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the inner longitudinally-corrugated patch is pressed out, displacing its upper end below the outer longitudinally-corrugated patch, at least by 0.05-0.15 m, while the ends of both plasters before descent are treated by removing the inner chamfers up to 25-35 °.