RU2377388C2 - Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier - Google Patents
Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377388C2 RU2377388C2 RU2008106346/03A RU2008106346A RU2377388C2 RU 2377388 C2 RU2377388 C2 RU 2377388C2 RU 2008106346/03 A RU2008106346/03 A RU 2008106346/03A RU 2008106346 A RU2008106346 A RU 2008106346A RU 2377388 C2 RU2377388 C2 RU 2377388C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrier
- pipe
- well
- string
- shell
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к области строительства подземных резервуаров, в частности к способам и устройствам создания цементных мостов в скважине с одновременной установкой эксплуатационной колонны.The invention relates to the field of construction of underground reservoirs, in particular to methods and devices for creating cement bridges in a well with the simultaneous installation of production casing.
Известен аппарат для тампонирования скважин /GB 618997, МПК Е21В 33/136, 1949.03.02/, состоящий из канального трубчатого элемента, прикрепленного между уступом и цементной передней частью, трубчатого корпуса, имеющего центральную часть уменьшенного диаметра, позволяющего сформировать полость, оснащенную плечевыми механизмами, между корпусом и трубчатым элементом. Установленная в полости резиновая юбка формирует обратный клапан с отверстиями в корпусе. В процессе операций, предшествующих цементированию, протекание жидкости через эти отверстия предотвращается рукавом, удерживаемым в исходном положении срезаемыми винтами, жидкость проходит вниз через инструмент и наружу в скважину через обратный клапан. Когда все готово для начала операции по цементированию шар подается по колонне труб в гнездо на рукаве, закрывая проход через инструмент. Давление жидкости в обсадной трубе увеличивается, винты срезаются, рукав опускается вниз, открывая отверстия для спуска цемента по колонне в пространство между обсадной трубой и скважиной через обратный клапан и через отверстия. Когда винты срезаются, болт, присоединенный к головке одного из них, и который упирается в элемент стальной ленты, выталкивается наружу, таким образом позволяя ленте свободно падать и высвобождать кольцеобразный барьер, сформированный из подпружиненных лепестковых сегментов. Этот барьер закрывает пространство между элементом и скважиной, предотвращая попадание жидкого цементного раствора ниже инструмента.A well-known apparatus for plugging wells / GB 618997, IPC ЕВВ 33/136, 1949.03.02 /, consisting of a channel tubular element attached between the ledge and the cement front part, a tubular body having a central part of a reduced diameter, allowing to form a cavity equipped with shoulder mechanisms , between the body and the tubular element. A rubber skirt installed in the cavity forms a check valve with holes in the body. During operations prior to cementing, fluid flow through these holes is prevented by a sleeve held in its original position by shear screws, the fluid flows down through the tool and out into the well through a check valve. When everything is ready to start the cementing operation, the ball is fed through the pipe string into the socket on the sleeve, blocking the passage through the tool. The fluid pressure in the casing increases, the screws are cut off, the sleeve drops down, opening holes for lowering the cement along the string into the space between the casing and the well through the check valve and through the holes. When the screws are cut off, the bolt attached to the head of one of them, and which abuts against the steel strip element, is pushed out, thereby allowing the tape to fall freely and release the annular barrier formed from the spring-loaded lobe segments. This barrier closes the space between the element and the well, preventing liquid cement from falling below the tool.
Недостатком данного устройства является то, что наличие значительного количества сопрягаемых подвижных деталей, требующих высокой точности при изготовлении, снижает надежность работы всей системы, лепестковые сегменты не позволяют надежно изолировать полости над и под аппаратом для тампонирования скважин. Кроме того, отсутствие защитных элементов повышает риск повреждения лепестковых сегментов во время спускоподъемных операций.The disadvantage of this device is that the presence of a significant number of mating moving parts that require high accuracy in the manufacture reduces the reliability of the entire system, the lobe segments do not allow reliable isolation of the cavity above and below the apparatus for plugging wells. In addition, the absence of protective elements increases the risk of damage to the lobed segments during tripping.
Известен также мост, используемый при цементировании скважин в земле /US 3039534, МПК Е21В 33/068, Е21В 33/136, 1962.06.19/, состоящий из тонкого округлого корпуса из гибкого материала, имеющего тонкую устойчивую округлую и неперфорированную центральную часть с центральным отверстием в ней и сравнительно узкий выступающий край на периферии центральной части внизу, на внешней части корпуса устроены сегменты, состоящие из множества составных элементов, выступающих радиально от центральной части и изгибающихся в этой части посредством этих составных элементов, может взаимодействовать со стенками открытого ствола скважины, обеспечения его перекрытие. Множество расположенных на расстоянии друг от друга лепестков шарнирно присоединены во внутренних концах в отверстиях в цельных опорных конструкциях на нижней стороне центральной части корпуса и прилегающей периферийной закраины. Каждый из лепестков имеет спиральную пружину, присоединенную к ним и к корпусу для приведения лепестков в открытое положение. В данном положении лепестки располагаются вокруг корпуса и прилегают к стенкам скважины для предотвращения движения корпуса вниз, лепестки изгибаются относительно оси корпуса, располагаются и пересекаются относительно друг друга таким образом, чтобы размещаться рядом со стенками скважины в указанной центральной части корпуса и удерживаться под давлением спиральных пружин с клинообразным штифтом на конце позиционирующего шеста, введенного внутрь, протянутого через скважину и фрикционно зафиксированного в скважине, чтобы удерживаться там, пока корпус помещен в стволе скважины на конце шеста, а лепестки вытягиваются спиральными пружинами при удалении клинообразного штифта.Also known is the bridge used for cementing wells in the ground / US 3039534, IPC ЕВВ 33/068, ЕВВ 33/136, 1962.06.19 /, consisting of a thin rounded body made of flexible material having a thin stable rounded and non-perforated central part with a central hole in it there is a relatively narrow protruding edge on the periphery of the central part below, on the outer part of the body, segments are arranged consisting of many constituent elements protruding radially from the central part and bending in this part through these constituent elements Comrade, can interact with the walls of an open wellbore, ensuring its overlap. A plurality of petals located at a distance from each other are pivotally attached at their inner ends to the holes in the integral support structures on the lower side of the central part of the housing and the adjacent peripheral flange. Each of the petals has a coil spring attached to them and to the housing for bringing the petals to the open position. In this position, the petals are located around the body and are adjacent to the walls of the well to prevent the body from moving downward, the petals are bent relative to the axis of the body, are located and intersect relative to each other so as to be located next to the walls of the well in the specified central part of the body and held under pressure by coil springs with a wedge-shaped pin at the end of the positioning pole inserted inward, extended through the well and frictionally fixed in the well to hold I was there until the body is placed in the borehole at the end of a pole, and the petals are drawn coil springs while removing the wedge-shaped pin.
Недостаток данного устройства заключается в том, что лепестковые сегменты не позволяют надежно изолировать полости над и под аппаратом для тампонирования скважин, их форма с внешним краем, который вписан в окружность, исключает возможность перекрытия открытого ствола скважины с непредсказуемым профилем, наличие значительного количества сопрягаемых подвижных деталей, требующих высокой точности при изготовлении, снижает надежность работы всей системы, в конструкции отсутствует колонна труб, которую можно было бы использовать в качестве обсадной колонны.The disadvantage of this device is that the lobe segments do not allow reliable isolation of the cavities above and below the apparatus for plugging wells, their shape with an outer edge that is inscribed in a circle eliminates the possibility of overlapping an open wellbore with an unpredictable profile, the presence of a significant number of mating moving parts , requiring high precision in the manufacture, reduces the reliability of the entire system, the design does not have a pipe string that could be used as a e casing.
Известна установка для тампонирования скважин с эксплуатационными колоннами /GB 1294721, МПК Е21В 33/136, 1972.11.01/, которая включает в себя верхние и нижние наборы ножей с пружинами, которые выталкивают их наружу для того, чтобы ножи могли упереться в обсадные колонны, и лопасти корзины, каждая из которых снабжена пружинами, выталкивающими лопасть наружу. При использовании устройство опускается вниз на канате до тех пор, пока рессорные лопасти на пусковом механизме проходят до конца кабеля. Затем лопасти изгибаются наружу так, что поднимается рукав и таким образом высвобождаются шарики. Пружина толкает стержень вниз, заставляя плашки выдвигаться за пределы стакана (втулки, гильзы) для того, чтобы упереться в обсадную колонну. Плашки высвобождаются пусковым механизмом и стаканом, которые смещаются вверх, для того, чтобы упереться в обсадную колонну. Ударное усилие срезает штифт, освобождая механизм и стакан, при этом лопасти корзины раскрываются. Шарики из гравия или стекла сыплются на лопасти корзины, при этом цемент поступает в механизм, который, в свою очередь, имеет стеклянный диск, разбиваемый устройством, удерживающим гравий. В другом варианте устройства гравий может быть опущен в контейнере.A well-known installation for plugging wells with production casing / GB 1294721, IPC ЕВВ 33/136, 1972.11.01 /, which includes upper and lower sets of knives with springs that push them out so that the knives can abut against the casing strings, and the blades of the basket, each of which is equipped with springs that push the blade out. In use, the device lowers down on the rope until the spring blades on the trigger go to the end of the cable. Then the blades bend outward so that the sleeve rises and thus the balls are released. A spring pushes the rod down, forcing the dies to extend outside the cup (sleeve, sleeve) in order to abut against the casing. The dies are released by the trigger and the glass, which are displaced upward in order to abut against the casing. The shock force cuts the pin, freeing the mechanism and the glass, while the blades of the basket open. Balls of gravel or glass are poured onto the blades of the basket, while the cement enters the mechanism, which, in turn, has a glass disk, broken by a device holding the gravel. In another embodiment of the device, gravel may be omitted in the container.
Недостатком данной установки является то, что ее можно использовать только в обсаженных скважинах, необходимость использования канатной техники для доставки гравия удорожает технологический процесс, наличие значительного количества сопрягаемых подвижных деталей, требующих высокой точности при изготовлении, снижает надежность работы всей системы.The disadvantage of this installation is that it can only be used in cased wells, the need to use wireline equipment for the delivery of gravel increases the cost of the process, the presence of a significant number of mating moving parts that require high precision in manufacturing reduces the reliability of the entire system.
Известна цементирующая корзина /US 3955625, МПК Е21В 33/136, Е21В 33/13, 1976.05.11/ для использования при цементировании стволов нефтяных и газовых скважин. В отличие от известных корзин, в которых используются металлические рейки, чтобы сформировать негибкую часть лепестков корзины в данном изобретении используются проволочные петли, такие как стальная пружинная проволока для негибких элементов лепестка корзины.Known cementing basket / US 3955625, IPC ЕВВ 33/136, ЕВВ 33/13, 1976.05.11 / for use in cementing trunks of oil and gas wells. Unlike known baskets in which metal slats are used, wire loops such as steel spring wire for inflexible elements of the basket petal are used in this invention to form the inflexible portion of the basket petals.
Недостатком данной цементирующей корзины является то, что ее можно использовать только в обсаженных скважинах или открытых стволах, так как в случае несанкционированного выхода из обсаженной части скважины в открытый ствол это устройство невозможно вернуть в исходное положение, кроме того, слабая несущая способность петель из пружинной проволоки значительно ограничивает объем заливаемого тампонажного раствора. Отсутствие радиальных отверстий, гидравлически связывающих внутреннюю полость несущей трубы с затрубным пространством, не позволяет проводить прямую закачку тампонажного раствора, что значительно ограничивает область применения данного устройства.The disadvantage of this cementing basket is that it can only be used in cased wells or open shafts, since in the case of unauthorized exit from the cased part of the well into the open well, this device cannot be returned to its original position, in addition, the weak bearing capacity of the spring wire loops significantly limits the volume of grouting mortar. The absence of radial holes hydraulically connecting the internal cavity of the carrier pipe with the annulus does not allow direct injection of grouting mortar, which significantly limits the scope of this device.
Известен также скважинный барьер /US 5667015, МПК Е21В 33/136, Е21В 33/13, 1997.09.16/ для отделения двух жидкостей в газовой или нефтяной скважине. Барьер включает противоположно расположенные наборы реек, которые выступают наклонно от центрально расположенного зажимного приспособления. Набор верхних и нижних брезентовых материалов может быть присоединен к каждому из наборов реек, чтобы обеспечить больший уплотняющий эффект. В предпочтительном варианте исполнения рейки также расположены перекрестно, чтобы минимизировать общую длину барьера, а также сохранять требуемую функциональность.Also known is the downhole barrier / US 5667015, IPC ЕВВ 33/136, ЕВВ 33/13, 1997.09.16 / for separating two liquids in a gas or oil well. The barrier includes opposed rails that protrude obliquely from a centrally located fixture. A set of upper and lower tarpaulin materials can be attached to each of the sets of rails to provide a greater sealing effect. In a preferred embodiment, the rails are also located crosswise to minimize the overall length of the barrier, as well as maintain the required functionality.
Недостатком данного устройства также является то, что наличие двух противоположно расположенных барьеров значительно усложняет конструкцию, а во время спуска устройства в скважину наличие постоянно открытого нижнего барьера будет препятствовать свободному перетоку скважинной жидкости и тем самым затруднит спуск устройства к месту установки. Кроме того, наличие несущей штанги для спуска устройства значительно усложнит разбуривание цементного стакана из-за наличия в нем стальной несущей штанги.The disadvantage of this device is that the presence of two oppositely located barriers significantly complicates the design, and during the descent of the device into the well, the presence of a constantly open lower barrier will impede the free flow of well fluid and thereby make it difficult to lower the device to the installation site. In addition, the presence of a supporting rod for lowering the device will significantly complicate the drilling of a cement cup due to the presence of a steel supporting rod in it.
Наиболее близким к заявляемым способу и устройству тампонирования скважины, а также барьеру для тампонажного раствора, является способ и агрегат для тампонирования скважин согласно патенту US 6454001, МПК Е21В 33/136, Е21В 33/13, опубликованного 2002.09.24. Один из вариантов способа заключается в том, что определяют пространственные характеристики скважины в месте, выбранном для установки моста до того, как в скважину будет спущен барьер и подбирают габариты барьера таким образом, чтобы он взаимодействовал со скважиной в месте, выбранном для установки моста, присоединяют барьер скважины к несущей трубе, присоединяют несущую трубу с барьером к колонне труб. Барьер для тампонажного раствора содержит складывающийся материал и имеет множество вспомогательных конструкций, присоединенных к нему. Вспомогательные конструкции шарнирно присоединены одними концами к несущей трубе, при этом конструкции вращаются независимо друг от друга. Вторые концы вспомогательных конструкций взаимодействуют с необсаженной частью скважины. Спускают барьер для жидкости на колонне труб на место, выбранное для установки моста в необсаженной части скважины, при этом сохраняют барьер в закрытом положении до и в процессе спуска данного барьера в выбранное местоположение, перемещают барьер из закрытого положения в открытое положение, в котором барьер взаимодействует со стволом скважины, и поддерживают барьер в открытом положении, в котором барьер для жидкости перекрывает скважину в месте, выбранном для установки моста, с помощью создания усилия, направленного вниз. Вытесняют тампонажную жидкость через колонну труб с доставкой тампонажной жидкости в скважину над барьером для жидкости, в то время как барьер присоединен к колонне труб, увеличивают силу, направленную вниз на барьер после того, как барьер для жидкости достигает места, выбранного для установки моста, поддерживают вес барьера для жидкости и тампонажной жидкости в скважине посредством колонны труб без пакера в скважине, извлекают колонну труб после того, как тампонажная жидкость затвердеет до такой степени, что сможет поддерживать свой собственный вес в скважине.Closest to the claimed method and device for plugging a well, as well as a barrier for grouting, is a method and a unit for plugging wells according to the patent US 6454001, IPC ЕВВ 33/136, ЕВВ 33/13, published 2002.09.24. One of the options of the method is that they determine the spatial characteristics of the well in the place chosen for the installation of the bridge before the barrier is lowered into the well and select the dimensions of the barrier so that it interacts with the well in the place selected for the installation of the bridge, attach the well barrier to the support pipe, attach the support pipe to the pipe string with a barrier. The grouting barrier contains a folding material and has many supporting structures attached to it. Auxiliary structures are pivotally connected at one end to the carrier pipe, while the structures rotate independently of each other. The second ends of the auxiliary structures interact with the uncased part of the well. The liquid barrier is lowered on the pipe string to the place chosen for the bridge to be installed in the uncased part of the well, while the barrier is kept closed before and during the descent of this barrier to the selected location, the barrier is moved from the closed position to the open position in which the barrier interacts with the wellbore, and support the barrier in an open position in which the fluid barrier blocks the well at a location selected for the installation of the bridge by creating a downward force. The grouting fluid is displaced through the pipe string to bring the grouting fluid into the well above the fluid barrier, while the barrier is attached to the pipe string, the downward force on the barrier is increased after the fluid barrier reaches the location chosen to install the bridge, support the weight of the liquid barrier and the grouting fluid in the well by means of a pipe string without a packer in the well, the pipe string is removed after the grouting fluid has hardened to such an extent that it can maintain its GOVERNMENTAL weight downhole.
Согласно патенту US 6454001 один из вариантов устройства для тампонирования скважины в месте, выбранном для установки моста, содержит колонну труб, спущенную в скважину, с центральным проходным каналом, несущую трубу с центральным проходным каналом, соединенную с колонной труб, при этом центральные проходные каналы колонны труб и несущей трубы соединены между собой, несущая труба имеет множество отверстий, которые пересекают ее центральный канал, барьер для жидкости, расположенный вокруг несущей трубы ниже множества отверстий, множество вспомогательных конструкций барьера, шарнирно соединенных с несущей трубой и присоединенных к барьеру, и груз, воздействующий на часть конструкций барьера для жидкости с силой, направленной вниз, таким образом, что конструкции будут поворачиваться радиально от несущей трубы и принуждать барьер для жидкости открываться до взаимодействия со скважиной.According to US Pat. No. 645,4001, one embodiment of a device for plugging a well in a location selected for installing a bridge comprises a pipe string lowered into the well with a central passage channel, a pipe carrying a central passage channel connected to the pipe column, and the central passage channels of the column the pipes and the carrier pipe are interconnected, the carrier pipe has many holes that intersect its central channel, a liquid barrier located around the carrier pipe below the many holes, many the supporting structures of the barrier pivotally connected to the carrier pipe and attached to the barrier, and the load acting on part of the structures of the liquid barrier with the force directed downward, so that the structures will rotate radially from the carrier pipe and force the liquid barrier to open before interacting with well.
Согласно вышеуказанному патенту барьер для тампонажного раствора состоит из складывающегося брезентового материала и удерживающих его вспомогательных конструкций, предотвращающих его раскрытие за пределами полностью открытого места и поддерживающих барьер в открытом положении в месте, выбранном для установки цементного моста, одними концами шарнирно соединенных с несущей трубой, которая содержит центральный проходной канал с множеством радиальных отверстий, пересекающих ее центральный канал, для выхода тампонажного раствора. При этом нижний уровень барьера расположен ниже радиальных отверстий несущей трубы. Барьер удерживается в закрытом положении разъемными стропами, закрученными вокруг барьера, усилие сцепления которых преодолевается при установке барьера в месте, выбранном для установки моста. В открытом положении барьер радиально простирается наружу от несущей трубы, касаясь скважины в месте, выбранном для установки цементного моста.According to the aforementioned patent, the grouting barrier consists of folding tarpaulin material and supporting structures that prevent it from opening outside a completely open place and supporting the barrier in an open position in the place chosen for installing the cement bridge, with one end pivotally connected to the carrier pipe, which contains a Central passage channel with many radial holes intersecting its Central channel for the exit of cement slurry. In this case, the lower level of the barrier is located below the radial holes of the carrier pipe. The barrier is held in a closed position by detachable slings twisted around the barrier, the traction of which is overcome when the barrier is installed in the place chosen for the bridge. In the open position, the barrier extends radially outward from the carrier pipe, touching the well at a location selected for the installation of a cement bridge.
Недостатком данного способа и устройства является то, что во время спуска компоновки в скважину всегда есть риск повреждения и полного разрушения барьера для раствора вследствие его трения о стенки скважины, особенно в момент прохождения муфтовых стыков труб, из которых состоит колонна труб. Кроме того, конструкция предусматривает разрушение несущей трубы после установки цементного моста, с последующим разбуриванием цементного стакана, спуском эксплуатационной колонны и еще одним этапом цементирования. Механизм принудительного раскрытия барьера для жидкости (под действием силы, направленной вниз) состоит из значительного числа взаимосвязанных подвижных элементов, что снижает надежность работы всего агрегата в целом. Жесткий раскрывающийся каркас барьера для жидкости не позволяет полностью перекрыть открытый ствол скважины вследствие того, что профиль скважины имеет сложную кавернозную форму. Крепление брезентового материала происходит только к элементам раскрывающегося каркаса, оставляя открытым стык барьера для жидкости и несущей трубы, через который может перетекать тампонажный раствор.The disadvantage of this method and device is that during the descent of the assembly into the well there is always a risk of damage and complete destruction of the barrier to the solution due to its friction against the walls of the well, especially at the time of passage of the pipe joint joints that make up the pipe string. In addition, the design provides for the destruction of the carrier pipe after installing the cement bridge, followed by drilling a cement cup, lowering the production casing and another stage of cementing. The mechanism of forced opening of the liquid barrier (under the action of a force directed downward) consists of a significant number of interconnected moving elements, which reduces the reliability of the entire unit. The rigid drop-down frame of the fluid barrier does not allow completely blocking the open wellbore due to the fact that the well profile has a complex cavernous shape. The tarpaulin material is fastened only to the elements of the drop-down frame, leaving the junction of the liquid barrier and the carrier pipe open, through which cement slurry can flow.
Задачей изобретений является создание высокотехнологичного способа тампонирования необсаженной части скважины с одновременной установкой эксплуатационной колонны, а также устройств для реализации данного способа, обладающих высокой надежностью при достаточной простоте конструкции.The objective of the invention is the creation of a high-tech method of plugging the uncased part of the well with the simultaneous installation of the production string, as well as devices for implementing this method, with high reliability with sufficient simplicity of design.
Поставленная задача в способе тампонирования скважины с созданием моста заключается в том, что определяют пространственные характеристики скважины в месте, выбранном для создания моста, используют барьер для тампонажного раствора, состоящий из складывающегося материала и удерживающих его вспомогательных конструкций, подбирают габариты барьера таким образом, чтобы он в открытом положении взаимодействовал со стенкой необсаженной части скважины по всему периметру в месте, выбранном для создания моста, определяют объем вытесняемого тампонажного раствора, необходимый для создания моста, закрепляют по радиусу барьер к несущей трубе, снабженной радиальными отверстиями для выхода тампонажного раствора в полость барьера, присоединяют несущую трубу с барьером к колонне труб, спускают барьер в закрытом положении на колонне труб к месту, выбранному для создания моста в необсаженной части скважины, вытесняют тампонажный раствор вниз по колонне труб и несущей трубы для улавливания ее барьером до образования моста, перед спуском в скважину присоединяют к несущей трубе выше и ниже барьера центраторы, диаметры которых превышают поперечные габариты барьера в сложенном положении, используют материал барьера в виде полой оболочки с замкнутым вокруг несущей трубы объемом под тампонажный раствор, при этом перемещение барьера из закрытого положения в открытое обеспечивают продавливанием тампонажного раствора до полного заполнения объема оболочки, а соединенные между собой колонна труб, несущая труба с центраторами и барьером образуют эксплуатационную колонну.The task in the method of plugging a well with a bridge is to determine the spatial characteristics of the well in the place chosen to create the bridge, use a cement slurry barrier consisting of folding material and supporting structures holding it, select the barrier dimensions so that it in the open position interacted with the wall of the uncased part of the well along the entire perimeter in the place chosen to create the bridge, determine the volume of the displaced the mortar required to create a bridge, fix the barrier along the radius to the supporting pipe, provided with radial holes for the cement slurry to exit into the cavity of the barrier, attach the supporting pipe with the barrier to the pipe string, lower the barrier in the closed position on the pipe string to the place chosen to create bridge in the uncased part of the well, grout is displaced down the pipe string and the carrier pipe to catch it with a barrier until a bridge is formed, before lowering into the well, attach to the carrier pipe above and the barrier centralizers, whose diameters exceed the transverse dimensions of the barrier in the folded position, use the barrier material in the form of a hollow shell with a volume under the grout closed around the carrier pipe, while moving the barrier from the closed position to the open ensures the grouting of the grout until the shell volume is completely filled, and interconnected pipe string, a supporting pipe with centralizers and a barrier form a production string.
В качестве тампонажного раствора может быть применен цементный раствор.As cement slurry can be used cement mortar.
Поставленная задача в устройстве для тампонирования скважины решается за счет того, что в устройстве, включающем последовательно соединенные и спускаемые через техническую колонну скважины колонну труб с центральным проходным каналом для подачи тампонажного раствора, причем колонна труб имеет длину, достаточную для достижения необсаженной части скважины ниже технической колонны, несущую трубу с центральным проходным каналом, соединенным с центральным проходным каналом колонны труб, и радиальными отверстиями для выхода тампонажного раствора, присоединенный по радиусу к несущей трубе барьер для тампонажного раствора, состоящий из складывающегося материала и вспомогательных конструкций, обеспечивающих раскрытие барьера и удержание его в раскрытом положении, нижний уровень барьера находится ниже радиальных отверстий несущей трубы, согласно изобретению содержит, по меньшей мере, два центратора, установленные на несущей трубе по обе стороны от барьера, диаметры которых больше поперечного габарита сложенного барьера, материал барьера выполнен в виде полой оболочки, снабженной в верхней части отверстиями, обеспечивающими гидравлическую связь ее внутреннего объема с затрубным пространством, с замкнутым вокруг несущей трубы объемом, в открытом положении барьера полностью заполненной тампонажным раствором и контактирующей со стенкой необсаженной части скважины по всему ее периметру, а колонна труб, несущая труба с центраторами и барьером образуют эксплуатационную колонну скважины.The problem in the device for plugging a well is solved due to the fact that in a device including a pipe string with a central passage for supplying grout, connected in series and lowered through the technical column of the well, the pipe string having a length sufficient to reach the uncased part of the well below the technical columns supporting pipe with a Central passage channel connected to the Central passage channel of the pipe string and radial openings for the exit of cement grout, a cement slurry barrier connected radially to the carrier pipe, consisting of folding material and supporting structures that open the barrier and hold it in the open position, the lower level of the barrier is below the radial holes of the carrier pipe, according to the invention contains at least two a centralizer mounted on a carrier pipe on either side of the barrier, the diameters of which are larger than the transverse dimension of the folded barrier, the barrier material is made in the form of a hollow shell, capped in the upper part with openings providing hydraulic connection of its internal volume with the annulus, with the volume closed around the carrier pipe, in the open position of the barrier completely filled with grouting fluid and in contact with the wall of the uncased part of the well around its perimeter, and the pipe string carrying the pipe with centralizers and a barrier form the production casing of the well.
Устройство может содержать обратный клапан, расположенный на несущей трубе ниже или выше нижнего центратора.The device may include a check valve located on the carrier pipe below or above the lower centralizer.
Кроме этого оболочка может прикрепляться к несущей трубе верхней и нижней горловинами, причем верхняя горловина закрепляется с возможностью перемещения вдоль несущей трубы, а нижняя - жестко.In addition, the shell can be attached to the carrier pipe by the upper and lower mouths, the upper neck being fixed with the possibility of movement along the supporting pipe, and the lower one is rigidly fixed.
Поставленная задача в барьере для тампонажного раствор решается за счет того, что в барьере, расположенном вокруг несущей трубы, содержащей центральный проходной канал с множеством радиальных отверстий, пересекающих центральный канал, для выхода тампонажного раствора, состоящем из складывающегося материала и соединенных с ним вспомогательных конструкций, обеспечивающих радиальное раскрытие барьера и удерживание его в раскрытом положении, причем конструкции, обеспечивающие раскрытие барьера, одними концами шарнирно соединены с несущей трубой, а другими концами в открытом положении барьера контактируют со стенкой скважины, конструкции, обеспечивающие удерживание барьера в открытом положении, одними концами соединены с несущей трубой, а другими - с конструкциями, обеспечивающими удерживание барьера в раскрытом положении, причем нижний уровень барьера расположен ниже радиальных отверстий, и удерживаемом в закрытом положении разъемными стропами, закрученными вокруг барьера, согласно изобретению материал барьера выполнен в виде полой оболочки с замкнутым вокруг несущей трубы объемом под тампонажный раствор, причем верхняя горловина оболочки закреплена на несущей трубе с возможностью перемещения вдоль несущей трубы, а нижняя горловина оболочки закреплена на несущей трубе неподвижно, в верхней части оболочки выполнены отверстия, обеспечивающие гидравлическую связь ее внутреннего объема с окружающим пространством, вспомогательные конструкции, обеспечивающие раскрытие барьера, выполнены в виде гибкого каркаса, состоящего из многозвенных лент, в закрытом положении барьера укрывающих оболочку, причем для соединения лент с несущей трубой, а ее звеньев между собой, используются шарниры, оболочка посредством пластин закреплена на гибком каркасе, конструкции, удерживающие барьер в открытом положении, выполнены в виде тяг или строп.The problem in the barrier for grouting mortar is solved due to the fact that in the barrier located around the supporting pipe containing the Central passage channel with many radial holes intersecting the Central channel for the exit of grouting mortar, consisting of folding material and associated supporting structures, providing a radial opening of the barrier and holding it in the open position, the structures providing the opening of the barrier are pivotally connected at one end to the carrier pipe, and the other ends in the open position of the barrier are in contact with the wall of the well, structures that ensure that the barrier is held in the open position, are connected at one end to the carrier pipe, and with other ends, to hold the barrier in the open position, the lower level of the barrier being lower radial holes, and held in a closed position by detachable slings twisted around the barrier, according to the invention, the barrier material is made in the form of a hollow shell closed around a pipe for the volume of grouting mortar, with the upper neck of the shell fixed to the supporting pipe with the possibility of movement along the supporting pipe, and the lower neck of the shell fixed to the supporting pipe motionless, holes are made in the upper part of the shell that provide hydraulic connection of its internal volume with the surrounding space, auxiliary the structures that provide the opening of the barrier are made in the form of a flexible frame, consisting of multi-link tapes, in the closed position of the barrier covering the shell, with for connecting it with the carrier tape tube, and its links with each other, the hinges are used, the shell through the flexible plate is fixed to the frame, the structure holding the barrier in an open position, are designed as rods or straps.
В частном случае исполнения многозвенные ленты в закрытом положении удерживаются между собой скрутками из проволоки или любого другого вязального или крепежного материала.In the particular case of execution, multi-link tapes in the closed position are held together by twists of wire or any other knitting or fixing material.
Кроме этого пластины, прижимающие оболочку к гибкому каркасу, могут крепиться при помощи заклепок, болтов или на электрозаклепках, а также любым другим способом, обеспечивающим надежность крепления.In addition, the plates that press the shell to the flexible frame can be fastened with rivets, bolts or electro-rivets, as well as in any other way that ensures the reliability of the fastening.
Заявляемые изобретения представлены на следующих чертежах: на фиг.1 схематически показано заявляемое устройство в закрытом положении во время спуска в техническую колонну; на фиг.2 - устройство с раскрытым барьером в месте, выбранном для установки цементного моста; на фиг.3 - вид А на фиг.1; на фиг.4 - вид Б на фиг.2; на фиг.5 - вид Д на фиг.4; на фиг.6 - вид В на фиг.2; на фиг.7 - вид Г на фиг.2.The claimed inventions are presented in the following drawings: figure 1 schematically shows the inventive device in the closed position during the descent into the technical column; figure 2 - device with an open barrier in a place selected for the installation of a cement bridge; figure 3 is a view a in figure 1; figure 4 is a view of B in figure 2; figure 5 is a view of D in figure 4; figure 6 is a view In figure 2; Fig.7 is a view of G in Fig.2.
На фиг.1 барьер 1 для тампонажного раствора показан в процессе спуска в скважину 2, которая содержит ствол 3 и техническую колонну 4, зацементированную в ней. Барьер 1 показан в закрытом положении 5 на фиг.1 и схематически показан в открытом положении 6 на фиг.2 в месте, выбранном для создания цементного моста, которое может быть определено кавернограммой или другим геофизическим способом исследования скважин. Барьер 1 содержит складывающуюся оболочку 7, которая в закрытом положении 5 барьера 1 находится в свернутом положении 8 и уложена вокруг несущей трубы 9. На фиг.2 оболочка 7 показана в открытом положении 10. Верхняя горловина 11 оболочки 7 закреплена на подвижной втулке 12 с буртами 13 (фиг.7) витками вязальной проволоки 14. При этом верхний край 15 горловины 11 завернут вниз, облегает витки вязальной проволоки 14 и закреплен вторым рядом вязальной проволоки 16 или любым другим способом таким образом, чтобы общий габарит позволял свободно проходить через техническую колонну 4.Figure 1, the barrier 1 for the cement slurry is shown during the descent into the well 2, which contains the barrel 3 and the technical column 4, cemented in it. The barrier 1 is shown in the closed position 5 in FIG. 1 and schematically shown in the open position 6 in FIG. 2 at a location selected to create a cement bridge, which can be determined by a cavernogram or other geophysical method for exploring wells. The barrier 1 contains a
Снаружи оболочка 7 укрыта закрепленными на ней многозвенными лентами 17, которые связаны между собой в закрытом положении 5 (фиг.3) при помощи поволоки 18 или любых других вязальных материалов, скрутками 19. При этом проволока 18 для защиты от повреждений во время спуска в скважину уложена между пластинами 20 (фиг.4, 5), составляющими многозвенные ленты 17, соединенными между собой шарнирами 21, и оболочкой 7, которая прижимается к многозвенным лентам 17 внутренними пластинами 22. При этом пластины 22 прижаты к пластинам 20 заклепками 23 или любым другим способом (например, болтами).Outside, the
К нижней части 24 несущей трубы 9 присоединен центратор 25, на нижнем конце которого размещена воронка 26. Сверху несущая труба соединена с центратором 27, который, в свою очередь, соединен с колонной труб 28, при этом диаметры центраторов 25 и 27 превышают поперечные габариты барьера 1 в сложенном положении 5. Между несущей трубой 9 и центратором 25 установлен обратный клапан 29.A centralizer 25 is attached to the lower part 24 of the
Многозвенные ленты 17 в радиальном направлении закреплены на несущей трубе 9 при помощи шарниров 30 и могут свободно поворачиваться вокруг осей 31, которые закреплены в шарнирах 30 любым известным способом (например, стопорными шайбами или развальцовкой). Нижняя горловина 32 оболочки 7 (фиг.6) закреплена на проточке 33, выполненной в нижней части несущей трубы 9, витками вязальной проволоки 34. При этом свободная часть 35 горловины 32 завернута вниз на витки проволоки 34 и поверху обвязана витками вязальной проволоки 36 или любым другим способом таким образом, чтобы общий габарит компоновки позволял свободно проходить через техническую колонну 4. В верхней части оболочки 7 расположено одно или несколько отверстий 37 (фиг.2), обеспечивающих гидравлическую связь ее внутреннего объема с окружающим пространством. На несущей трубе 9 размещена скоба 38, на которой закреплены гибкие тяги или стропы 39, нижние концы 40 которых закреплены на многозвенных лентах 17 и удерживают их в открытом положении 10.The multi-link tapes 17 are radially mounted on the
Выше проточки 33 на несущей трубе 9 выполнены радиальные отверстия 41, которыми гидравлически связываются между собой внутренняя полость 42, образованная оболочкой 7, центральный проходной канал 43 несущей трубы 9 и через него центральный проходной канал 44, образованный колонной труб 28.Above the groove 33, radial holes 41 are made on the supporting
Способ тампонирования скважины с созданием моста заключается в следующем.The method of plugging a well with a bridge is as follows.
До начала тампонажных работ определяют пространственные характеристики скважины 2 в месте, выбранном для установки моста до того, как в скважину 2 будет спущен барьер 1 для тампонажного раствора, подбирают габариты барьера таким образом, чтобы он взаимодействовал со скважиной 2 в месте, выбранном для создания моста. Барьер 1 содержит складывающийся материал в виде полой оболочки 7 с замкнутым вокруг несущей трубы 9 объемом под тампонажный раствор, и множество удерживающих оболочку конструкций (поз.17, 39), присоединенных одним концом с несущей трубе 9 и удерживающих оболочку 7 в открытом положении 10. Затем присоединяют к несущей трубе 9 выше и ниже барьера 1 центраторы 25, 27, диаметры которых превышают поперечные габариты барьера в сложенном положении, присоединяют несущую трубу 9 к колонне труб 28 и спускают всю конструкцию к месту, выбранному для установки моста в необсаженной части скважины 2, при этом сохраняют барьер 1 в закрытом положении до и во время спуска данного барьера в выбранное местоположение. Вытесняют тампонажный раствор через колонну труб 28 и несущую трубу 9, перемещая барьер 1 из закрытого положения в открытое 10 за счет продавливания тампонажного раствора до полного заполнения объема оболочки 7, приводящее к ее соприкосновению со стенкой необсаженной части скважины 2 по всему периметру. При этом соединенные между собой колонна труб 28, несущая труба 9 с центраторами 25, 27 и барьером 1 образуют эксплуатационную колонну.Before the start of grouting, the spatial characteristics of the well 2 are determined in the place chosen for the bridge installation before the barrier 1 for cement slurry is lowered into the well 2, the dimensions of the barrier are selected so that it interacts with the well 2 in the place chosen to create the bridge . The barrier 1 contains a folding material in the form of a
В качестве тампонажного раствора можно использовать, например, цемент.As cement slurry, for example, cement can be used.
Устройство для тампонирования скважины работает следующим образом.A device for plugging a well works as follows.
Собранный на поверхности вокруг несущей трубы 9 барьер 1 в закрытом положении 5 с присоединенными сверху и снизу к несущей трубе 9 центраторами 27 и 25 устанавливается в нижней части колонны труб 28. Между нижним центратором 25 и несущей трубой 9 смонтирован обратный клапан 29, а ниже центратора 25 установлена приемная воронка 26. Во время спуска вся компоновка скользит внутри технической колонны 4 и опирается на центраторы 25 и 27, которые тем самым защищают барьер 1 от повреждений. Открытый обратный клапан 29 обеспечивает свободную циркуляцию жидкости. Спуск барьера 1 производят до проектной глубины. После завершения спуска обратный клапан 29 закрывается, и с устья скважины (не показано) тампонажным насосом (не показан) в центральный проходной канал 44 колонны труб 28 подается цементный раствор, который проходит через центральный проходной канал 43 несущей трубы 9, откуда через радиальные отверстия 41 попадает во внутреннюю полость 42 оболочки 7, постепенно заполняя и раздувая ее.The barrier 1 assembled on the surface around the
Под действием распирающего давления скрутки 19 вязальной проволоки поочередно снизу вверх разрываются, постепенно обеспечивая полное раскрытие барьера 1. Отверстия 37 в верхней части оболочки 7 создают необходимое гидравлическое сопротивление, содействующее полному заполнению внутренней полости 42 оболочки 7 цементным раствором. В процессе раскрытия многозвенная лента 17 достигает стенок открытого ствола 3 в скважине 2, прилегает к ним, обеспечивая плавное и плотное прижатие оболочки 7. Происходит расклинивание барьера 1 в скважине 2, и при дальнейшей закачке цементного раствора обеспечивается герметичное и качественное изолирование колонны труб 28. После затвердевания цементного раствора цементный стакан, образованный в центральных проходных каналах 44 и 43 соответственно колонны труб 28 и несущей трубы 9, разбуривается, одновременно разрушается обратный клапан 29. Таким образом, сформированная эксплуатационная колонна, состоящая из колонны труб 28, несущей трубы 9 с барьером 1 и центраторами 25 и 27, готова к работе. Воронка 26 обеспечивает в последующем безаварийный спуск и подъем необходимого внутрискважинного оборудования.Under the action of bursting pressure, the twists of the
Таким образом, использование заявляемого способа позволит значительно упростить процесс тампонирования необсаженной части скважины, так как, в отличие от прототипа, исключаются следующие этапы: разрушение несущей трубы, последующий спуск эксплуатационной колонны и повторное тампонирование скважины. При это качество тампонирования скважин, даже со сложным профилем, только возрастает за счет использования устройств, обладающих высокой надежностью при относительной простоте конструкции, которая позволяет избегать повреждения устройства во время проведения спуско-подъемных операций и несанкционированного перетекания тампонажного раствора из барьера.Thus, the use of the proposed method will significantly simplify the process of plugging the uncased part of the well, since, unlike the prototype, the following steps are excluded: the destruction of the carrier pipe, the subsequent lowering of the production string and re-plugging of the well. At the same time, the quality of well plugging, even with a complex profile, only increases due to the use of devices having high reliability with relative simplicity of design, which avoids damage to the device during tripping and unauthorized overflowing of grouting mortar from the barrier.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008106346/03A RU2377388C2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008106346/03A RU2377388C2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008106346A RU2008106346A (en) | 2009-08-27 |
RU2377388C2 true RU2377388C2 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41149300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008106346/03A RU2377388C2 (en) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377388C2 (en) |
-
2008
- 2008-02-18 RU RU2008106346/03A patent/RU2377388C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008106346A (en) | 2009-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2021229161B2 (en) | Method for slim hole single trip remedial or plug and abandonment cement barrier | |
CA2707740C (en) | Apparatus and method for utilising expandable sand screen in wellbores | |
EP3036395B1 (en) | One trip perforating and washing tool for plugging and abandoning wells | |
US7681654B1 (en) | Isolating well bore portions for fracturing and the like | |
CA2829436C (en) | Use of swellable material in an annular seal element to prevent leakage in a subterranean well | |
US5033549A (en) | Method for placing a gravel pack in an oil well with an electric wireline | |
US7699112B2 (en) | Sidetrack option for monobore casing string | |
US20150053405A1 (en) | One trip perforating and washing tool for plugging and abandoning wells | |
WO2017043977A1 (en) | A plugging tool, and method of plugging a well | |
US8584753B2 (en) | Method and apparatus for creating an annular barrier in a subterranean wellbore | |
EP2839106A1 (en) | Completing long, deviated wells | |
AU2012290562B2 (en) | Traversing a travel joint with a fluid line | |
US20130126165A1 (en) | Wellbore lateral liner placement system | |
US20220042388A1 (en) | System for dislodging and extracting tubing from a wellbore | |
US11746617B2 (en) | A-annulus cementing without pumping cement | |
US9109425B2 (en) | Removable fracturing plug of particulate material housed in a sheath set by relative end movement of the sheath | |
RU2377388C2 (en) | Well plugging back method with bridge creation, equipment for execution and slurry barrier | |
US9255461B2 (en) | Removable fracturing plug of particulate material housed in a sheath set by expansion of a passage through the sheath | |
RU2446281C1 (en) | Oil well development device | |
CA2914177C (en) | Single trip - through drill pipe proppant fracturing method for multiple cemented-in frac sleeves | |
AU2003228957B2 (en) | Method of screen or pipe expansion downhole without addition of pipe at the surface | |
US20070012461A1 (en) | Packer tool arrangement with rotating lug | |
WO2021195486A1 (en) | Combined gravel pack and well logging systems and mehtods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110219 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210219 |