RU2752837C1 - Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2752837C1
RU2752837C1 RU2021103869A RU2021103869A RU2752837C1 RU 2752837 C1 RU2752837 C1 RU 2752837C1 RU 2021103869 A RU2021103869 A RU 2021103869A RU 2021103869 A RU2021103869 A RU 2021103869A RU 2752837 C1 RU2752837 C1 RU 2752837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
casing
elastic bag
prepreg
oil
Prior art date
Application number
RU2021103869A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Васильевич Холодников
Вадим Георгиевич Кузьмин
Николай Николаевич Фролов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль"
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 Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль"
Priority to RU2021103869A priority Critical patent/RU2752837C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2752837C1 publication Critical patent/RU2752837C1/ru

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
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/10Reconditioning of well casings, e.g. straightening

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)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при проведении ремонтно-восстановительных работ в нефтяных и газовых скважинах, а именно для ликвидации негерметичности стенок обсадных труб, находящихся внутри действующей скважины. При осуществлении способа в зону негерметичности обсадной трубы доставляют герметизирующее средство в виде перфорированной трубы, на поверхности которой жестко закреплен эластичный мешок с нанесенным на него препрегом из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения. Зону негерметичности трубы перекрывают за счет полимеризации препрега горячим паром, который под давлением подают внутрь эластичного мешка. Повышается надежность, обеспечивается безопасность, высокое качество, простота в изготовлении и обслуживании устройства. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при проведении ремонтно-восстановительных работ в нефтяных и газовых скважинах, а именно, для ликвидации негерметичности стенок обсадных колонн (далее труб), находящихся внутри действующей скважины.
Из уровня техники известен способ восстановления герметичности обсадных труб (RU2105128, опубл. 20.02.1997) [1]. Согласно данному способу, в трубу из термопластичного, размягчающегося при нагревании материала, например полиэтилена, заливают суспензию саморазогревающегося и саморасширяющегося материала, в данном способе, известковой смеси, при условии, что наружный диаметр полиэтиленовой трубы меньше внутреннего диаметра обсадной трубы, находящейся в зоне негерметичности.
Через 1,5 ч после герметизации концов этой термопластичной трубы с залитой в нее суспензией, начинается реакция с расширением и выделением тепла, достаточного, чтобы разогреть трубу выше температуры размягчения полиэтилена, который при этих условиях проявляет повышенную текучесть и без разрушения трубы увеличивает ее наружный диаметр.
Таким образом, термопластичная труба с залитым в нее саморазогревающимся и саморасширяющимся материалом, концы которой загерметизированы, представляет собой герметизирующее средство, которое используют для ремонта обсадных труб, находящихся внутри эксплуатируемой скважины. Это устройство на колонне НКТ или тросике спускают в зону негерметичности обсадной трубы с возможностью ее перекрытия.
Термопластичная труба, диаметр которой увеличен за счет тепла от известковой смеси, с натягом прижимается к поверхности этой зоны. Термопластичный материал проникает в свищ или трещину поверхности стенки ремонтируемой трубы, после окончания реакции и нормализации температуры затвердевает, и в виде пластыря обеспечивает герметизацию этой поверхности. После окончания реакции скважину оставляют в покое на 4 - 5 часов для восстановления температуры и затвердевания полиэтиленовой трубы.
Недостатком применения полиэтилена в качестве герметика дефектной зоны обсадных труб, является, во-первых, низкая адгезия полиэтилена к металлическим поверхностям, что может привести к отторжению полиэтилена от трубы и появлению новых протечек. Во-вторых, температура в обсадных трубах, находящихся на большой глубине, может превышать допустимую рабочую температуру полиэтилена, и наконец, механическая прочность полиэтилена недостаточна для работы в условиях повышенных температур, абразивных рабочих сред и знакопеременных динамических нагрузок.
Из US2014367106, опубл. 18.12.2014 [2] известно применение в качестве пластыря композиционного материла путем развертывания в трубе отверждаемого стеклопластикового рукава, пропитанного смолой. Этот способ предназначен для безтраншейного ремонта канализационных труб большого диаметра, однако для ремонта обсадных труб непригоден по следующим причинам. Обсадные трубы имеют относительно небольшой диаметр, поэтому свернутый стеклопластиковый рукав в устье скважины не разместить. Ремонтировать всю трубу, если дефектный участок небольшой по величине и находится глубоко в стволе, нерационально. Описанный способ не предусматривает средств доставки стеклопластикового рукава непосредственно в зону ремонта.  
За прототип к заявленной группе изобретений принято изобретение по патенту (RU2498004, опубл. 10.11.2013 г. БИ № 31) [3]. Изобретение включает способ ликвидации негерметичности обсадных труб, находящихся в скважинах, в котором используют герметизирующее средство из деформируемого пластичного материала в виде оболочки, внутри которой расположен заряд взрывчатого вещества с инициатором взрыва. Инициатор взрыва соединен с проводником инициирующего импульса взрывной сети, расположенной на поверхности скважины.
Герметизирующее средство на геофизическом кабеле спускают внутрь трубы, размещают в зоне негерметичности с возможностью перекрытия повреждения и взрывают внутри трубы. В качестве заряда взрывчатого вещества применяют тринитротолуол. В результате управляемого взрыва герметизирующего средства повреждения заполняются деформируемым пластичным материалом, в качестве которого используют свинец. Свинец, как пластырь, фиксируется на повреждении поверхности стенки трубы, перекрывая ее дефекты.
Реализация данного способа ликвидации негерметичности трубы, находящейся в скважине, в котором применяют герметизирующее средство, содержащеее взрывчатое вещество, сопряжена с опасностью процесса подрыва заряда от возможной детонации взрыво-пожароопасных газов, сопутствующих процессу добычи нефти/газа. Более того, динамическое воздействие взрывной волны на стенки трубы может вызвать появление новых очагов негерметичности в виде трещин, свищей и т.п., а также деформацию этой трубы, что может сказаться на надежности ее герметизации.
Задача настоящей группы изобретений заключается в повышении надежности герметизации зоны негерметичности обсадной трубы и повышении безопасности проведения ремонтно-восстановительных работ в нефтяных и газовых скважинах.
Для этого предложен способ ремонта нефтегазовых скважин, в котором, как и в прототипе, в зону негерметичности обсадной трубы доставляют герметизирующее средство, содержащее деформируемый пластичный материал, при этом зону негерметичности перекрывают за счет деформации этого материала от физического воздействия. Новый способ отличается тем, что в зону негерметичности доставляют герметизирующее средство в виде перфорированной трубы, на поверхности которой жестко закреплен эластичный мешок с нанесенным на него препрегом из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения, при этом зону негерметичности трубы перекрывают за счет полимеризации препрега горячим паром, который под давлением подают внутрь эластичного мешка.
Для осуществления заявленного способа предложено устройство, которое, как и прототип, содержит герметизирующее средство, содержащее деформируемый пластичный материал. Новое устройство отличается тем, что герметизирующее средство выполнено в виде перфорированной трубы, выполненной с возможностью связи с парогенератором, на поверхности трубы жестко закреплен эластичный мешок, с нанесенным на него препрегом из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения, при этом эластичный мешок выполнен с возможностью подачи в него горячего пара от парогенератора.
В отличие от прототипа, в котором используют герметизирующее средство в виде оболочки из свинца, внутри которой расположен заряд взрывчатого вещества с инициатором взрыва, в предложенном решении в качестве деформируемого пластичного материала используют композиционный материал, а именно, препрег из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения. Препрег деформируют горячим паром, который под давлением подают внутрь эластичного мешка, и за счет полимеризации термореактивной смолы перекрывают зону негерметичности поверхности трубы, находящейся внутри скважины, обеспечивая при этом высокое качество ее герметизации.
Таким образом, новый технический результат, достигаемый группой изобретений, заключается в повышении качества герметизации зоны негерметичности обсадной трубы, при обеспечении надежности и безопасности способа ее ремонта и упрощении устройства для его осуществления.
Заявленное решение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 представлен подготовительный этап работ, в котором скважину заглушают пакером ниже выявленной зоны негерметичности обсадной трубы, а внутреннюю поверхность трубы в зоне ремонта очищают от грязи, ржавчины и парафиновых отложений; на фиг.2 показан ремонтный цикл, где в зону негерметичности доставляют герметизирующее средство и монтируют композитный бандаж; на фиг. 3 показан завершающий этап ремонтных работ, где после монтажа композитного бандажа вынимают герметизирующее устройство и удаляют пакер.
Устройство для ремонта нефтегазовых скважин содержит герметизирующее средство, выполненное в виде перфорированной трубы 1, которая гибким шлангом 2 связана с парогенератором 3, находящимся на поверхности скважины. На поверхности трубы 1 жестко закреплен эластичный мешок 4, который может быть выполнен из резины или силикона. На поверхность этого мешка нанесен бандаж 5 из композиционного материала в виде препрега из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения. В качестве препрега используют стекло-, базальто-, органо-, углеткани или их комбинированные варианты. Предложенный композит не подвержен коррозии, водо/газо- непроницаем, ремонтопригоден и надежен в эксплуатации. Важно, что механические свойства композитного бандажа 5 из этого материала не ниже свойств материала ремонтируемой обсадной трубы. Рекомендуется использовать препрег из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения, модифицированной минеральными и/или органическими наполнителями, повышающими эксплуатационные свойства композита, такие как износостойкость, твердость, прочность, био/химстойкость и др. Примером такого наполнителя может быть порошок кварца заданного гранулометрического состава и пропорции. Эластичный мешок 4 имеет штуцер, с помощью которого в него подают горячий пар от парогенератора 3.
Способ ремонта нефтегазовых скважин с помощью заявленного устройства осуществляют следующим образом. Обсадную трубу 6 заглушают пакером 7 на глубину 2-3 метра ниже выявленной зоны негерметичности 8. Внутреннюю поверхность трубы очищают от парафинов, наслоений, ржавчины. Желательна механическая очистка, промывка или пропарка зоны негерметичности с целью удаления жировых и маслянистых наслоений. В зону негерметичности 8 обсадной трубы 6 доставляют герметизирующее средство. Через перфорированную трубу 1 внутрь эластичного мешка 4 подают под давлением нагретый пар от парогенератора 3. Эластичный мешок 4, раздуваясь под давлением нагретого пара, прижимает бандаж 5 с препрегом к стенке обсадной трубы в зоне ее негерметичности. Горячий пар способствует ускоренной полимеризации смолы и затвердеванию препрега, при этом избыточное давление пара обеспечивает прочное механическое и триботехническое сцепление композитного бандажа со стенкой обсадной трубы, перекрывая дефекты ее поврежденного участка. После завершения ремонтных работ стравливают избыточное давление пара, при этом эластичный мешок 4 принимает транспортное положение с диаметром, меньше внутреннего диаметра обсадной трубы 6 и его легко вынимают из обсадной трубы. Затвердевший препрег в виде внутреннего бандажа 9 остается в обсадной трубе. Пакер 7 вынимают, скважину заполняют нефтью.
Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет проводить ремонтные работы на действующей скважине в максимально сжатые сроки с высоким качеством, гарантированной надежностью и безопасностью, применяя достаточно простое в обслуживании устройство, не требующее привлечения специализированного оборудования и высокой квалификации персонала.

Claims (2)

1. Способ ремонта обсадных труб в скважинах, в котором в зону негерметичности обсадной трубы доставляют герметизирующее средство, содержащее деформируемый пластичный материал, зону негерметичности перекрывают за счет деформации этого материала от физического воздействия, отличающийся тем, что в зону негерметичности обсадной трубы доставляют герметизирующее средство в виде перфорированной трубы, на поверхности которой жестко закреплен эластичный мешок с нанесенным на него препрегом из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения, при этом зону негерметичности трубы перекрывают за счет полимеризации препрега горячим паром, который под давлением подают внутрь эластичного мешка.
2. Устройство для ремонта обсадных труб в скважинах, содержащее герметизирующее средство, содержащее деформируемый пластичный материал, отличающееся тем, что герметизирующее средство выполнено в виде перфорированной трубы, выполненной с возможностью связи с парогенератором, на поверхности трубы жестко закреплен эластичный мешок с нанесенным на него препрегом из армирующего материала, пропитанного термореактивной смолой горячего отверждения, при этом эластичный мешок выполнен с возможностью подачи в него горячего пара от парогенератора.
RU2021103869A 2021-02-16 2021-02-16 Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления RU2752837C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103869A RU2752837C1 (ru) 2021-02-16 2021-02-16 Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103869A RU2752837C1 (ru) 2021-02-16 2021-02-16 Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752837C1 true RU2752837C1 (ru) 2021-08-09

Family

ID=77226147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021103869A RU2752837C1 (ru) 2021-02-16 2021-02-16 Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752837C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1270290A1 (ru) * 1984-11-05 1986-11-15 Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Способ ремонта негерметичности обсадных колонн
US5606997A (en) * 1995-04-28 1997-03-04 Advance Trenchless Rehabilitation Systems Method for rehabilitating pipe line and resin impregnated lining having an integral heating element
US5732743A (en) * 1996-06-14 1998-03-31 Ls Technology Inc. Method of sealing pipes
WO1998026919A1 (en) * 1996-12-16 1998-06-25 Severn Trent Water Limited Thermoplastic composite products and method of lining pipework
RU2142595C1 (ru) * 1997-07-03 1999-12-10 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Способ восстановления герметичности трубопроводных систем
RU2235188C2 (ru) * 2002-08-28 2004-08-27 Научно-исследовательское учреждение Институт физики прочности и материаловедения СО РАН Способ ремонта внутренней поверхности труб и способ изготовления бандажа для ремонта внутренней поверхности труб
JP2006027118A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Sekisui Chem Co Ltd 既設管内周面の部分補修工法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1270290A1 (ru) * 1984-11-05 1986-11-15 Туркменский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Способ ремонта негерметичности обсадных колонн
US5606997A (en) * 1995-04-28 1997-03-04 Advance Trenchless Rehabilitation Systems Method for rehabilitating pipe line and resin impregnated lining having an integral heating element
US5732743A (en) * 1996-06-14 1998-03-31 Ls Technology Inc. Method of sealing pipes
WO1998026919A1 (en) * 1996-12-16 1998-06-25 Severn Trent Water Limited Thermoplastic composite products and method of lining pipework
RU2142595C1 (ru) * 1997-07-03 1999-12-10 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Способ восстановления герметичности трубопроводных систем
RU2235188C2 (ru) * 2002-08-28 2004-08-27 Научно-исследовательское учреждение Институт физики прочности и материаловедения СО РАН Способ ремонта внутренней поверхности труб и способ изготовления бандажа для ремонта внутренней поверхности труб
JP2006027118A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Sekisui Chem Co Ltd 既設管内周面の部分補修工法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102464861B (zh) 一种修复管道碳纤维复合材料体系及应用
CN105443064B (zh) 一种井下可控式自膨胀套管补贴管
MXPA01010126A (es) Metodo para sellado anular.
US9752420B2 (en) Method of lining an oil well pipe in situ
CN104633377B (zh) 一种高压玻璃纤维管线安装及管破损维修装置及工艺方法
CN103260855B (zh) 管道修复方法和经修复的管道
AU2012347750A1 (en) Method to repair compromised inlet outlet piping
CN109707333A (zh) 一种油井套管自膨胀补贴方法
CN109403902A (zh) 一种用于套损井复合材料补贴的一体化装置
RU148064U1 (ru) Универсальная конусная муфта
RU2752837C1 (ru) Способ ремонта обсадных труб в скважинах и устройство для его осуществления
KR101804486B1 (ko) 폴리우레탄 수지를 사용한 미완성 경화방법으로 발생 우려가 있는 에어포켓과 종방향 들뜸 발생을 방지 및 이를 동시에 제거하는 상수도 관로 갱생공법
CN203628139U (zh) 一种高压玻璃纤维管线安装及管破损维修装置
CN105965204B (zh) 膨胀节特种修复方法
CN111075393B (zh) 一种油气田套损井长井段挤堵树脂修复工艺
CN115076510B (zh) 一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法
RU2374551C2 (ru) Способ ремонта дефектных участков трубопроводов
RU2341721C1 (ru) Способ проведения ремонтных работ на трубопроводе с использованием временного перекрытия (варианты) и тампон-герметизатор для временного перекрытия трубопровода
Kou et al. Application progress of oil and gas pipeline rehabilitation technology
CN114592816B (zh) 一种长段套损井的复合材料补贴方法
KR100217696B1 (ko) 노후관 보수용 라이너 및 라이너 피복방법
WO2016010455A1 (ru) Универсальная конусная муфта
RU2698172C1 (ru) Способ ремонта с заменой повреждённых труб на магистральных трубопроводах жидких углеводородов с использованием эластичных внутритрубных герметизаторов
CN211344432U (zh) 一种市政污水管道维护用气囊封堵装置
RU2213289C2 (ru) Способ ремонта локальных повреждений трубопроводов