RU2336408C1

RU2336408C1 - Method of casing string repair

Info

Publication number: RU2336408C1
Application number: RU2007103279/03A
Authority: RU
Inventors: нов Нигамать н Хамитович Хамить (RU); Нигаматьян Хамитович Хамитьянов; Фарит Фоатович Ахмадишин (RU); Фарит Фоатович Ахмадишин; Наиль Назымович Вильданов (RU); Наиль Назымович Вильданов; Альберт Салаватович Ягафаров (RU); Альберт Салаватович Ягафаров; Анатолий Вениаминович Киршин (RU); Анатолий Вениаминович Киршин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-10-20
Also published as: RU2007103279A

Abstract

FIELD: oil and gas production industry.

SUBSTANCE: invention is related to drilling and servicing of oil and gas wells, i.e. to devices for isolation of well problem and casing leak zones. The method includes milling of casing inner surface, calibration of annular window to the size of metal patch in the repair interval, cutting of annular grooves in top and bottom parts of the window, installation of metal patch with specified specify negative allowance in the repair interval.

EFFECT: provision of reliable sealing, elimination of patch shift risk.

2 dwg

Description

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин, в частности, к устройствам для перекрытия зон осложнения в скважинах и нарушений герметичности обсадных колонн.The invention relates to the drilling and repair of oil and gas wells, in particular, to devices for blocking complication zones in wells and casing leakages.

Известно «Устройство для ремонта обсадной колонны» (патент RU №2161238, Е21В 29/10, опубл. БИ №36 от 27.12.2000 г.), включающее привод со штоком, расширяющий патрубок и расширяющие конусы, при этом расширяющие конусы выполнены полым с насечками с наружной стороны, диаметры которых увеличиваются от вершины конуса, причем концы расширяемого патрубка выполнены легкодеформируемыми и снабжены с наружной стороны уплотнительным материалом, нижний расширяемый конус взаимодействует со штоком привода через разъединительный элемент, а верхний через нажимную втулку - с корпусом привода.It is known "Device for repairing a casing string" (patent RU No. 2161238, ЕВВ 29/10, publ. BI No. 36 dated 12/27/2000), including a drive with a rod, expanding pipe and expanding cones, while expanding cones are made hollow with notches on the outside, the diameters of which increase from the top of the cone, and the ends of the expandable nozzle are made easily deformable and provided with sealing material from the outside, the lower expandable cone interacts with the actuator stem through a disconnecting element, and the upper through the pressure ulku - with the housing.

Данным устройством осуществляется способ ремонта обсадной колонны, включающий спуск устройства на колонне НКТ в скважину. Затем закачкой жидкости в колонне НКТ создают избыточное давление, которое передается в привод. Привод соединен с верхним и нижним дорнирующими конусами. Двигаясь навстречу друг другу, верхний и нижний конусы дорнируют гильзы и прижимают их к стенкам обсадной колонны.This device implements a method of repairing a casing string, including the descent of the device on the tubing string into the well. Then, fluid injection in the tubing string creates excess pressure, which is transmitted to the drive. The drive is connected to the upper and lower mandrel cones. Moving towards each other, the upper and lower cones turn the sleeves and press them against the walls of the casing.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и сборки перед спуском, так как привод располагается внутри расширяемого патрубка, при необходимости перекрытия больших участков длиной более одной трубы расширяемый патрубок и тяга собираются труба в трубе на устье скважины. Это требует больших затрат средств и времени на подготовку оборудования к работе. Также существует опасность возникновения аварийной ситуации при заклинивании конусов в патрубке.The disadvantage of this device is the complexity of the design and assembly before launching, since the drive is located inside the expandable pipe, if necessary, overlap of large sections with a length of more than one pipe, the expandable pipe and rod are assembled in the pipe at the wellhead. This requires a large investment of time and money to prepare the equipment for work. There is also a danger of an emergency when jamming cones in the nozzle.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ ремонта обсадной колонны» (А.с. №1616216, Е21В 29/10, 05.05.88 г.), включающий фрезеровку внутренней поверхности обсадной колонны в интервале ремонта и последующую установку в нем с регламентированным натягом металлического пластыря, причем, с целью повышения надежности ремонта обсадных колонн с различными внутренними диаметрами за счет обеспечения возможности унификации типоразмеров металлических пластырей, интервал ремонта после фрезеровки калибруют до образования кольцевой выборки под металлический пластырь.The closest in technical essence and the achieved result is the "Method of repair of the casing string" (AS No. 1616216, ЕВВ 29/10, 05.05.88), including milling the inner surface of the casing in the repair interval and subsequent installation in it with a regulated tightness of a metal patch, and, in order to increase the reliability of repair of casing strings with different internal diameters due to the possibility of standardizing the sizes of metal plasters, the repair interval after milling is calibrated to the image ring sampling under a metal plaster.

Недостатком данного способа является низкая надежность соединения металлического пластыря с ремонтируемым участком обсадной колонны, так как в процессе установки металлического пластыря дорнированием или развальцовкой с регламентированным натягом происходит последующая усадка наружного диаметра металлического пластыря в пределах упругой деформации. В результате появляется кольцевой зазор, через который происходит разгерметизация отремонтированного участка обсадной колонны. Также существует опасность сдвига металлического пластыря при спусках и подъемах скважинного оборудования.The disadvantage of this method is the low reliability of the connection of the metal patch with the repaired section of the casing, since during the installation of the metal patch by flaring or expansion with a regulated interference fit, subsequent shrinkage of the outer diameter of the metal patch within the elastic deformation occurs. As a result, an annular gap appears through which depressurization of the repaired casing section occurs. There is also a danger of a shift of the metal patch during the downs and ups of the downhole equipment.

Технической задачей является создание такого соединения металлического пластыря с обсадной колонной, которое после дорнирования или развальцовки обеспечивает надежную герметизацию соединения и исключает опасность сдвига металлического пластыря относительно ремонтируемого участка обсадной трубы.The technical task is to create such a connection of the metal patch with the casing, which, after turning or flaring, provides reliable sealing of the joint and eliminates the danger of the shift of the metal patch relative to the repaired section of the casing.

Техническая задача решается способом ремонта обсадной колонны, включающим фрезеровку внутренней поверхности обсадной колонны и калибровку до образования кольцевой выборки под металлический пластырь в интервале ремонта и последующую установку в нем с регламентируемым натягом металлического пластыря.The technical problem is solved by the method of repairing the casing string, including milling the inner surface of the casing string and calibration to form an annular sample for the metal patch in the repair interval and subsequent installation in it with a regulated tightness of the metal patch.

Новым является то, что перед установкой металлического пластыря в верхней и нижней частях кольцевой выборки на обсадной колонне выполняют кольцевые проточки.New is that before installing the metal patch in the upper and lower parts of the annular sampling on the casing perform annular grooves.

На фиг.1 показана операция выполнения кольцевой проточки в кольцевой выборке обсадной трубы.Figure 1 shows the operation of performing an annular groove in the annular casing.

На фиг.2 показан металлический пластырь, завальцованный в проточки обсадной колонны.Figure 2 shows a metal patch rolled into the grooves of the casing.

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

Перед проведением ремонтных работ в скважине выполняют геофизические исследования с целью установления интервала нарушения обсадной колонны 1 (фиг.1). Затем на колонне бурильных труб 2 спускают калибратор (не показан) в транспортном положении. При достижении интервала ремонта внутри колонны бурильных труб 2 и калибратора создают давление жидкостью, вследствие чего шарошки калибратора выдвигаются в рабочее положение. Передавая вращение и осевую нагрузку на калибратор через колонну бурильных труб 2, осуществляют фрезеровку и калибровку обсадной колонны до получения кольцевой выборки 3 заданного диаметра. После калибровки интервала обсадной колонны 1 давление сбрасывают, при этом калибратор складывается в транспортное положение, после чего поднимают его из скважины.Before carrying out repair work in the well, geophysical surveys are carried out in order to establish the interval of casing string violation 1 (Fig. 1). Then, on the drill string 2, a calibrator (not shown) is lowered in the transport position. When the repair interval is reached inside the drill string 2 and the calibrator, pressure is created by the liquid, as a result of which the calibrator cones extend to the working position. Transferring rotation and axial load to the calibrator through the drill string 2, the casing is milled and calibrated to an annular sample 3 of a given diameter. After calibrating the interval of the casing string 1, the pressure is released, while the calibrator is folded into the transport position, and then it is lifted from the well.

Далее на колонне бурильных труб 2 (фиг.2) спускают устройство для фрезеровки проточек 4 в транспортном положении. При достижении верхней части кольцевой выборки 5 внутри колонны бурильных труб 2 и устройства для фрезеровки проточек 4 создают давление жидкостью при одновременном вращении колонны бурильных труб 2 и устройства для фрезеровки проточек 4, вследствие чего резцы 6 выдвигаются в рабочее положение и фрезеруют проточки 7 в обсадной трубе 1. Далее давление жидкости сбрасывают, при этом резцы 6 возвращаются в транспортное положение. В зависимости от значения наружного давления, действующего на металлический пластырь 8, фрезеровку проточек 7 осуществляют необходимое, выбранное опытным путем, количество. Например, при наружном давлении до 9 МПа выполняют по две проточки в верхней и нижней частях кольцевой выборки 3. Аналогично осуществляют фрезеровку проточек 7 в нижней части кольцевой выборки 9.Next, on the drill pipe string 2 (FIG. 2), a device for milling grooves 4 in the transport position is lowered. Upon reaching the upper part of the annular sample 5 inside the drill string 2 and the device for milling the grooves 4, create pressure with liquid while rotating the string of drill pipes 2 and the device for milling the grooves 4, as a result of which the cutters 6 extend into the working position and mill grooves 7 in the casing 1. Next, the fluid pressure is released, while the cutters 6 are returned to the transport position. Depending on the value of the external pressure acting on the metal patch 8, the milling of the grooves 7 is carried out with the required amount selected experimentally. For example, at an external pressure of up to 9 MPa, two grooves are made in the upper and lower parts of the annular sample 3. Similarly, the grooves 7 in the lower part of the annular sample 9 are milled.

Далее на колонне бурильных труб 2 в интервал установки спускают металлический пластырь 8 необходимой длины вместе с развальцевателем в верхней части и башмаком в нижней части (не показаны). Создавая в бурильных трубах 2 давление жидкости, выправляют состоящий из профильных труб металлический пластырь 8. Далее дорнирующим инструментом или развальцевателем развальцовывают металлический пластырь 8, при этом участки металлического пластыря 10 (фиг.2), находящиеся напротив проточек 7 обсадных труб 1, задавливаются в проточки 7 дорнирующим инструментом или развальцевателем, образуя надежное герметичное соединение.Next, on the drill pipe string 2, a metal patch 8 of the required length is lowered into the installation interval along with a flare tool in the upper part and a shoe in the lower part (not shown). Creating a fluid pressure in the drill pipes 2, straighten the metal plaster consisting of the profile pipes 8. Next, flare the metal plaster 8 with a turning tool or flare tool, while the sections of the metal plaster 10 (Fig. 2) opposite the casing grooves 7 are crushed into the grooves 7 with a turning tool or flare tool, forming a reliable tight joint.

Предлагаемый способ ремонта обсадной колонны позволяет создать после дорнирования или развальцовки герметичное и жесткое соединение металлического пластыря, состоящего из профильных труб, с колонной обсадных труб.The proposed method for repairing a casing string allows to create a tight and rigid connection of a metal patch consisting of profile pipes with a casing string after turning or flaring.

Claims

A method of repairing a casing string, including milling the inner surface of the casing string and calibrating to form an annular sample for a metal patch in the repair interval and then installing it with a regulated tightness of a metal patch, characterized in that before installing the metal patch in the upper and lower parts of the ring sample casing run annular grooves.