RU2584194C1 - Method for prevention of behind-casing flows in well - Google Patents

Method for prevention of behind-casing flows in well Download PDF

Info

Publication number
RU2584194C1
RU2584194C1 RU2015111980/03A RU2015111980A RU2584194C1 RU 2584194 C1 RU2584194 C1 RU 2584194C1 RU 2015111980/03 A RU2015111980/03 A RU 2015111980/03A RU 2015111980 A RU2015111980 A RU 2015111980A RU 2584194 C1 RU2584194 C1 RU 2584194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
mandrel
pipes
stop
well
Prior art date
Application number
RU2015111980/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов
Альберт Салаватович Ягафаров
Рустам Хисамович Илалов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2015111980/03A priority Critical patent/RU2584194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584194C1 publication Critical patent/RU2584194C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/10Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • E21B43/103Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry, namely to methods of overhaul of wells. Method involves performance of geophysical investigations with identification of intervals of inter-string flows. Casing string is equipped with pipes extensible to 24% with outer sealing elements. Casing string in upper part of expanded pipes from inside is equipped with hollow mandrel with seat for cementing plug, and below is with annular stop to stop mandrel. Expansion of casing string in range of flows is performed during cementing. Expanded by mandrel, which is moved under excess pressure in casing string, generated from wellhead. Movement of mandrel is performed by cementing plug after landing on mandrel, installed in specified interval of well.
EFFECT: technical result is increased efficiency of procedure due to reduction of material and time costs for elimination of behind-casing flows.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to methods for overhaul wells.

Известен способ устранения заколонных перетоков (патент RU №1813873, МПК Е21В 33/13, опубл. 07.05.1993 г., бюл. №17), включающий герметизацию каналов перетоков, при этом с целью упрощения технологии работ обсадную колонну в интервале перетоков или на отдельных участках расширяют за пределы упругих деформаций.A known method of eliminating annular flows (patent RU No. 1813873, IPC ЕВВ 33/13, published on 05/07/1993, bull. No. 17), including sealing the channels of the flows, while in order to simplify the technology of work, the casing in the interval of flows or on individual areas expand beyond elastic deformations.

Недостатки известного способа:The disadvantages of this method:

- ограниченная область применения, так как обсадная труба способна расширяться без разрушения не более 6%, после чего вероятность ее разрушения значительно возрастает;- limited scope, since the casing is able to expand without breaking no more than 6%, after which the probability of its destruction increases significantly;

- гидравлический якорь не создает кольцевого расширения по всему периметру трубы, что приводит к малой эффективности герметизации заколонных перетоков;- the hydraulic anchor does not create an annular expansion around the entire perimeter of the pipe, which leads to low sealing efficiency of annular flows;

- создание очень высоких давлений (100 МПа) требует применения специальных труб, машин, оборудования и инструмента, что связано со значительным удорожанием процесса.- the creation of very high pressures (100 MPa) requires the use of special pipes, machines, equipment and tools, which is associated with a significant increase in the cost of the process.

Наиболее близким по технической сущности является способ ликвидации заколонных перетоков (патент RU №2537709, МПК E21B 33/10, 7/20 опубл. 10.01.2015 г., бюл. №1), включающий проведение геофизических исследований в скважине с определением интервалов возможных заколонных перетоков, снабжение обсадной колонны расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами, располагаемыми после спуска обсадной колонны напротив интервалов возможных перетоков, при возникновении заколонных перетоков, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб, снабженных уплотнительными элементами, расширяют их во всем интервале перетока, уплотняя заколонное пространство, тем самым полностью исключая переток флюида из пласта в пласт, кроме этого, используют расширяемые трубы с наружными набухающими под действием пластовой жидкости уплотнительными элементами.The closest in technical essence is the method of elimination of annular crossflows (patent RU No. 2537709, IPC E21B 33/10, 7/20 publ. 10.01.2015, bull. No. 1), including geophysical surveys in the well with the determination of the intervals of possible annular overflows, casing supply with expandable up to 24% pipes with external sealing elements located after lowering the casing opposite to the intervals of possible overflows, in the event of annular overflows, acting on the inner surface of the expandable pipes b, equipped with sealing elements, expand them in the entire flow interval, sealing the annulus, thereby completely eliminating the flow of fluid from the formation into the formation, in addition, expandable pipes with external sealing elements swelling under the action of the formation fluid are used.

Недостатки данного способа:The disadvantages of this method:

- невозможность предотвращения заколонных перетоков во время строительства скважины, что приводит к дополнительным материальным и временным затратам, так как приходится останавливать скважину для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков;- the inability to prevent annular crossflows during the construction of the well, which leads to additional material and time costs, since it is necessary to stop the well for work on the elimination of annular crossflows;

- необходимость проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования (развальцевателя), что ведет к дополнительным материальным и временным затратам.- the need for additional tripping operations to expand the pipes and use additional equipment (flare), which leads to additional material and time costs.

Технической задачей предлагаемого способа является снижение дополнительных материальных и временных затрат за счет предотвращения заколонных перетоков в процессе строительства скважины, что приводит к исключению необходимости остановки скважин для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков и соответственно проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования.The technical objective of the proposed method is to reduce additional material and time costs by preventing annular crossflows during the construction of the well, which eliminates the need to stop the wells for liquidation of annular crossflows and, accordingly, additional tripping operations to expand the pipes and use additional equipment .

Техническая задача решается способом предотвращения заколонных перетоков в скважине, включающим проведение геофизических исследований с определением интервалов заколонных перетоков, снабжение обсадной колонны расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами, располагаемыми после спуска обсадной колонны напротив интервалов перетоков, расширение обсадной колонны в интервале перетоков за пределы упругой деформации воздействием на внутреннюю поверхность расширяемых труб, снабженных уплотнительными элементами.The technical problem is solved by a method of preventing casing flow in the well, including geophysical surveys with determining casing flow intervals, supplying the casing with expandable pipes up to 24% with external sealing elements located after running the casing opposite the flow intervals, expanding the casing in the flow interval beyond elastic deformation by acting on the inner surface of expandable pipes provided with sealing elements.

Новым является то, что обсадную колонну в верхней части расширяемых труб изнутри снабжают полым дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором для остановки дорна, причем расширение обсадной колонны в интервале перетоков производят во время цементирования дорном, перемещающимся вниз до упора после герметичной установки в нем цементировочной пробки под действием избыточного давления в обсадной колонне, создаваемого с устья скважины.It is new that the casing in the upper part of the expandable pipes is internally provided with a hollow mandrel with a saddle under the cement plug, and below it with an annular stop for stopping the mandrel, and the casing is expanded in the flow interval during cementing with the mandrel moving down to the stop after tight installation of a cement plug in it under the action of excess pressure in the casing created from the wellhead.

На фиг. 1 показан спуск в скважину с перетоком из пласта в пласт обсадной колонны в верхней части расширяемых труб, снабженной дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором.In FIG. 1 shows the descent into the well with flow from the formation to the formation of the casing in the upper part of the expandable pipes, equipped with a mandrel with a saddle for a cement plug, and below it an annular stop.

На фиг. 2 показаны устранение перетоков расширяемыми трубами обсадной колонны с помощью дорна и фиксация его в кольцевом упоре.In FIG. 2 shows the elimination of overflows by expandable casing pipes using a mandrel and its fixation in an annular stop.

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

Основываясь на геологическом материале и информации о наличии заколонных перетоков на соседних скважинах, интервал 1 (фиг. 1, 2) заколонных перетоков вносят в проект строительства скважины, включая в состав обсадной колонны 2 расширяемые до 24% трубы 3, снабженные уплотнительными элементами 4, располагаемыми после спуска обсадной колонны 2 в скважину 5 напротив интервала 1 перетоков. Обсадную колонну 2 в верхней части 6 (фиг. 1) расширяемых труб 3 (фиг. 1, 2) изнутри снабжают полым дорном 7 с седлом 8 под цементировочную пробку 9, а ниже - кольцевым упором (стоп-кольцом) 10 для остановки дорна.Based on the geological material and information on the presence of casing flows in neighboring wells, interval 1 (Fig. 1, 2) of casing flows is included in the well construction project, including casing string 2, expandable to 24%, pipe 3, equipped with sealing elements 4, located after lowering the casing 2 into the well 5 opposite the interval 1 flows. The casing 2 in the upper part 6 (Fig. 1) of the expandable pipes 3 (Figs. 1, 2) is internally provided with a hollow mandrel 7 with a seat 8 for a cement plug 9, and below it with an annular stop (stop ring) 10 to stop the mandrel.

Спускают в скважину 5 (фиг. 1) обсадную колонну 2 с расширяемыми трубами 3, снабженными уплотнительными элементами 4, при этом расширяемые трубы 3 соединяют между собой, например, с помощью резьбы или сварки. Цементирование скважины 5 производят известным способом. Во время цементирования скважины 5, по достижении цементировочной пробкой 9 полого дорна 7 она герметично устанавливается в седло 8. При этом за счет того, что сердечник 11 цементировочной пробки 9 выполнен металлическим, а на внутренней полости дорна 7 выполнен уступ 12, исключается вероятность того, что пробка 9 проскочит через внутреннюю полость дорна 7. Под действием избыточного давления в обсадной колонне 2 (фиг. 2), создаваемого с устья (не показано) скважины 5 во время цементирования, полый дорн 7, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб 3, снабженных уплотнительными элементами 4, производит расширение их во всем интервале 1 перетока, уплотняя заколонное пространство 13 до устранения зазоров 14 между обсадной колонной 2 и стенкой 15 скважины 5, тем самым полностью исключая переток флюидов из пласта 16 в пласт 17 и наоборот.The casing 2 is lowered into the well 5 (Fig. 1) with expandable pipes 3 provided with sealing elements 4, while the expandable pipes 3 are interconnected, for example, by threading or welding. The cementing of the well 5 is carried out in a known manner. During cementing of the well 5, when the cementing plug 9 reaches the hollow mandrel 7, it is hermetically installed in the seat 8. Moreover, due to the core 11 of the cementing plug 9 being made of metal, and the ledge 12 is made on the inner cavity of the mandrel 7, the probability of that the plug 9 will slip through the inner cavity of the mandrel 7. Under the influence of excess pressure in the casing 2 (Fig. 2) created from the mouth (not shown) of the well 5 during cementing, the hollow mandrel 7, acting on the inner surface of the expansion of pipes 3, provided with sealing elements 4, expands them in the entire interval 1 of the overflow, sealing the annulus 13 until the gaps 14 between the casing 2 and the wall 15 of the well 5 are eliminated, thereby completely eliminating the flow of fluids from the formation 16 into the formation 17 and vice versa .

Благодаря тому, что расширяемые трубы 3 (фиг. 1) выполнены из стали, допускающей их расширение до 24%, имеющиеся зазоры 14 между обсадной колонной 2 и стенкой 15 скважины 5 полностью устраняются без возможного разрушения обсадной колонны 2. После достижения полым дорном 7 (фиг. 2) кольцевого упора (стоп-кольца) 10 в нижней части расширяемых труб 3 на манометре (не показан) на устье скважины 5 фиксируется повышение давления, что является сигналом для остановки цементирования скважины 5. После этого производят перфорацию (не показана) в интервале продуктивного пласта 17 известным способом. В случае необходимости вовлечения в разработку нижележащего пласта (не показан) бурение скважины 5 осуществляют после разбуривания цементировочной пробки 9, полого дорна 7 и кольцевого упора (стоп-кольца) 10, выполненных для этого из легкоразбуриваемых материалов.Due to the fact that the expandable pipes 3 (Fig. 1) are made of steel, allowing their expansion to 24%, the existing gaps 14 between the casing 2 and the wall 15 of the well 5 are completely eliminated without possible destruction of the casing 2. After the hollow core 7 Fig. 2) an annular stop (stop ring) 10 in the lower part of the expandable pipes 3 on the manometer (not shown) at the wellhead 5, an increase in pressure is recorded, which is a signal to stop cementing of the well 5. After that, perforation (not shown) is made in product range clear formation 17 in a known manner. If it is necessary to involve the underlying formation (not shown) in the development of the well 5, drill the cementing plug 9, the hollow mandrel 7 and the ring stop (stop ring) 10 made for this purpose from easily drilled materials.

Предлагаемый способ позволяет снизить дополнительные материальные и временные затраты за счет предотвращения заколонных перетоков в процессе строительства скважины, что приводит к исключению необходимости остановки скважины для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков и соответственно проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования.The proposed method allows to reduce additional material and time costs by preventing annular crossflows during the construction of the well, which eliminates the need to stop the well for liquidation of annular crossflows and, accordingly, additional tripping operations to expand the pipes and use additional equipment.

Claims (1)

Способ предотвращения заколонных перетоков в скважине, включающий проведение геофизических исследований с определением интервалов заколонных перетоков, снабжение обсадной колонны расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами, располагаемыми после спуска обсадной колонны напротив интервалов перетоков, расширение обсадной колонны в интервале перетоков за пределы упругой деформации воздействием на внутреннюю поверхность расширяемых труб, снабженных уплотнительными элементами, отличающийся тем, что обсадную колонну в верхней части расширяемых труб изнутри снабжают полым дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором для остановки дорна, причем расширение обсадной колонны в интервале перетоков производят во время цементирования дорном, перемещающимся вниз до упора после герметичной установки в нем цементировочной пробки под действием избыточного давления в обсадной колонне, создаваемого с устья скважины. A method of preventing annular crossflows in the well, including conducting geophysical studies with determining intervals of annular crossflows, supplying the casing string with expandable up to 24% pipes with external sealing elements located after lowering the casing string opposite the flow intervals, expanding the casing string in the flow interval beyond elastic deformation by on the inner surface of expandable pipes equipped with sealing elements, characterized in that the casing the casing in the upper part of the expandable pipes from the inside is equipped with a hollow mandrel with a saddle under the cement plug, and below it with an annular stop to stop the mandrel, and the casing in the flow interval is expanded during cementing by the mandrel, moving down to the stop after the cement plug is sealed in it under the action of excess pressure in the casing created from the wellhead.
RU2015111980/03A 2015-04-01 2015-04-01 Method for prevention of behind-casing flows in well RU2584194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111980/03A RU2584194C1 (en) 2015-04-01 2015-04-01 Method for prevention of behind-casing flows in well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111980/03A RU2584194C1 (en) 2015-04-01 2015-04-01 Method for prevention of behind-casing flows in well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584194C1 true RU2584194C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56012004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111980/03A RU2584194C1 (en) 2015-04-01 2015-04-01 Method for prevention of behind-casing flows in well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584194C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105804686A (en) * 2016-05-11 2016-07-27 中国石油化工股份有限公司 Pipe string full-bore blocking device and manufacturing method of blocking body of pipe string full-bore blocking device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1092030A1 (en) * 1982-10-11 1984-05-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения Sleeve restoring method
EP0314268A1 (en) * 1987-10-28 1989-05-03 Cooper Industries, Inc. Casing patch method and apparatus
RU2150570C1 (en) * 1998-02-16 2000-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" Method of installation of patch in casing string
RU60974U1 (en) * 2006-02-02 2007-02-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Casing Repair Tool
RU2529600C2 (en) * 2009-02-17 2014-09-27 ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани Devices with coatings for operation of oil and gas wells
RU2537709C1 (en) * 2013-08-13 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Procedure for elimination of behind-casing flows

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1092030A1 (en) * 1982-10-11 1984-05-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения Sleeve restoring method
EP0314268A1 (en) * 1987-10-28 1989-05-03 Cooper Industries, Inc. Casing patch method and apparatus
RU2150570C1 (en) * 1998-02-16 2000-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" Method of installation of patch in casing string
RU60974U1 (en) * 2006-02-02 2007-02-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Casing Repair Tool
RU2529600C2 (en) * 2009-02-17 2014-09-27 ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани Devices with coatings for operation of oil and gas wells
RU2537709C1 (en) * 2013-08-13 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Procedure for elimination of behind-casing flows

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105804686A (en) * 2016-05-11 2016-07-27 中国石油化工股份有限公司 Pipe string full-bore blocking device and manufacturing method of blocking body of pipe string full-bore blocking device
CN105804686B (en) * 2016-05-11 2018-08-31 中国石油化工股份有限公司 A kind of method for production of tubing string full-bore blocking device and its blockage body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2855049A (en) Duct-forming devices
AU2010309542B2 (en) Expandable liner tieback connection
US9797214B2 (en) Casing hanger shoulder ring for lock ring support
US9695651B2 (en) Apparatus and method for use in slim hole wells
US20090277651A1 (en) High Circulation Rate Packer and Setting Method for Same
RU2386779C1 (en) Repair method of string with defect section and internal tapering of string
Wolterbeek et al. Restoration of annular zonal isolation using localized casing expansion (LCE) technology: A proof of concept based on laboratory studies and field trial results
US9650875B2 (en) Liner hanger setting tool and method for use of same
RU2578095C1 (en) Method for isolation of water flow in open horizontal section producing wells
RU2584194C1 (en) Method for prevention of behind-casing flows in well
RU2586337C1 (en) Procedure for completion of stripper well
US20200173248A1 (en) Anchoring system for expandable tubulars
RU2347888C1 (en) Casing string service method for wells with defective section and internal casing string restriction
US20110308793A1 (en) High integrity hanger and seal for casing
RU2537709C1 (en) Procedure for elimination of behind-casing flows
RU2167273C1 (en) Method of casing liner installation in well
RU2715481C1 (en) Casing string repair method in well (versions)
RU2578136C1 (en) Method of sealing production casing
RU2484241C2 (en) Gas well completion method
US10683734B2 (en) Dissolvable casing liner
RU2570178C1 (en) Method of production string sealing
RU2606006C1 (en) Method of well construction with zones of complications
RU2737745C2 (en) Sealing method of production strings of oil and gas wells
TEODORIU et al. Can Geothermal Wells Go Cementless?
RU137571U1 (en) CONSTRUCTION OF THE TAIL TESTED INTO A WELL DRILLED FOR DEPRESSION