RU2808789C1 - Emergency connection and cementing device for casing string - Google Patents
Emergency connection and cementing device for casing string Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808789C1 RU2808789C1 RU2023111705A RU2023111705A RU2808789C1 RU 2808789 C1 RU2808789 C1 RU 2808789C1 RU 2023111705 A RU2023111705 A RU 2023111705A RU 2023111705 A RU2023111705 A RU 2023111705A RU 2808789 C1 RU2808789 C1 RU 2808789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cementing
- casing
- sub
- cone
- thread
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству и ремонту скважин центрированием для ремонта и центровки раскрепления обсадных колонн в скважинах при цементировании со смещением концов разрыва по вертикали. Обеспечивает создание устройства для ремонта разрыва обсадных колонн со значительным смещением концов разрыва по горизонтали и по вертикали.The invention relates to the oil and gas industry, namely to the construction and repair of wells by centering for repair and alignment of casing strings in wells during cementing with displacement of the ends of the fracture vertically. Provides the creation of a device for repairing casing ruptures with a significant displacement of the ends of the rupture horizontally and vertically.
Известно устройство для ремонта обсадных колонн в скважинах, включающее средство для цементирования (цементировочную пробку с эластичными манжетами), герметизирующую пробку, жестко связанную с нижней частью цементировочной пробки, и средство для центрирования в виде центрирующего конуса в нижней части корпуса (aвт. свид-во № 1768759, МПК E 21 B 33/13).A device for repairing casing strings in wells is known, including a means for cementing (a cementing plug with elastic cuffs), a sealing plug rigidly connected to the lower part of the cementing plug, and a means for centering in the form of a centering cone in the lower part of the body (author's certificate No. 1768759, IPC E 21 B 33/13).
Данное устройство для ремонта разрыва обсадных колонн в скважинах, не позволяет производить ремонт обсадных колонн с разрывом 0,5 м и более или при значительном смещении низа верхней части колонны и верха нижней части, а также не позволяет производить качественный ремонт при незначительном разрыве 10-15 см, при отсутствии ровных поверхностей торцов низа верхней части колонны и верха нижней части колонны. This device for repairing ruptures of casing strings in wells does not allow repairing casing strings with a rupture of 0.5 m or more or with a significant displacement of the bottom of the upper part of the column and the top of the lower part, and also does not allow high-quality repairs with a minor rupture of 10-15 cm, in the absence of smooth surfaces of the ends of the bottom of the upper part of the column and the top of the lower part of the column.
Наиболее близким является устройство для ремонта разрыва обсадных колонн центрированием и цементированием (патент RU № 2166062, МПК Е21В 29/00, 33/13, опубл. 27.04.2001), включающее направляющий наконечник (цементировочный конус), центраторы из разбуриваемого алюминиевого сплава Д16Т, размещенные на трубных секциях, корпус муфты для цементирования, включающий срезные штифты, каналы для цементирования и втулки с возможностью перемещения в осевом направлении коронки, армированной твердым сплавом, с внутренним кольцевым выступом, опорное кольцо и приемную трубу, шар, перфорационные отверстия. Устройство дополнительно содержит средство для обуривания цементного камня и лопастей центратора, выполненное в виде обурочной коронки, армированной твердым сплавом, и соединенное с приемной трубой, а средство для центрирования выполнено в виде центрирующих элементов из легко разбуриваемого сплава, закрепленных на трубных секциях, и соединенного со средством для цементирования, выполненного в виде муфты, в корпусе которой выполнены боковые промывочные каналы и размещена муфта с возможностью перемещения втулкой, закрепленной в корпусе муфты срезными штифтами. Корпус муфты в верхней части снабжен опорным кольцом, посредством которого закреплен к внутренней части приемной трубы. The closest is a device for repairing casing ruptures by centering and cementing (patent RU No. 2166062, MPK E21B 29/00, 33/13, publ. 04/27/2001), including a guide tip (cementing cone), centralizers made of drillable aluminum alloy D16T, placed on pipe sections, a coupling body for cementing, including shear pins, channels for cementing and bushings with the ability to move in the axial direction of a crown reinforced with a hard alloy, with an internal annular projection, a support ring and a receiving pipe, a ball, perforation holes. The device additionally contains a means for drilling cement stone and centralizer blades, made in the form of a drill bit reinforced with a hard alloy, and connected to the receiving pipe, and a means for centering is made in the form of centering elements made of an easily drilled alloy, mounted on pipe sections, and connected to means for cementing, made in the form of a coupling, in the body of which side flushing channels are made and the coupling is placed with the ability to move with a sleeve secured in the coupling body with shear pins. The coupling body in the upper part is equipped with a support ring, through which it is secured to the inside of the receiving pipe.
Недостатками вышеуказанного устройства являются:The disadvantages of the above device are:
- невозможность соединения колонн, раскрепленных по резьбовой части;- impossibility of connecting columns fastened along the threaded part;
- наличие участка между трубами, состоящего только из цемента, нет целостности металла в интервале раскрепления обсадной колонны, что может привести к негерметичности в случае неудачного цементирования.- the presence of a section between the pipes consisting only of cement, there is no integrity of the metal in the casing string bracing interval, which can lead to leaks in case of unsuccessful cementing.
Технической задачей является создание устройства для ремонта раскрепленных обсадных колонн со смещением концов раскрепления по вертикали, позволяющего производить соединение смещенных резьбовых концов обсадной колонны, цементирование затрубного интервала выше интервала раскрепления, а также герметичное соединение новой секции обсадной колонны с находящейся частью обсадной колонны в скважине сразу после цементирования.The technical problem is to create a device for repairing braced casing strings with a vertical displacement of the bracing ends, allowing for the connection of the displaced threaded ends of the casing string, cementing the annular interval above the bracing interval, as well as a hermetically sealed connection of the new section of the casing string with the part of the casing string located in the well immediately after cementing.
Поставленная техническая задача решается устройством аварийного соединения и цементирования раскрепленной обсадной колонны, включающим средство для цементирования.The stated technical problem is solved by a device for emergency connection and cementing of a loose casing string, including a means for cementing.
Новым является то, что оно выполнено с возможностью соединения раскрепленной колонны по резьбе и содержит переводник с внутренней и наружной трапецеидальными резьбами, выполненный с возможностью его посадки в муфту нижней части обсадной трубы и с возможностью его установки на ниппельную часть верхней обсадной трубы, с установленным внутри переводника обратным клапаном из легко разбуриваемого материала и с внутренней метрической резьбой, посредством которой переводник соединен со средством для цементирования, выполненным в виде цементировочного конуса, имеющего ответную наружную метрическую резьбу и изготовленного из легко разбуриваемого материала, длиной как What is new is that it is designed to connect a loose string along a thread and contains a sub with internal and external trapezoidal threads, designed to fit into the coupling of the lower part of the casing pipe and with the possibility of installing it on the nipple part of the upper casing pipe, with the sub with a check valve made of easily drillable material and with an internal metric thread, through which the sub is connected to a means for cementing, made in the form of a cementing cone, having a mating external metric thread and made of easily drillable material, a length of
минимум 2 м, при этом в цементировочном конусе выполнены центральный канал и как минимум четыре радиальных циркуляционных канала.at least 2 m, while the cementing cone has a central channel and at least four radial circulation channels.
На фиг.1 изображено устройство до стыковки.Figure 1 shows the device before docking.
На фиг.2 изображено устройство в момент цементирования.Figure 2 shows the device at the time of cementing.
Устройство аварийного соединения и цементирования раскрепленной обсадной колонны (далее - устройство) спускаемое на обсадной трубе (на фиг. 1, 2 не показано) включает цементировочный конус 1 (фиг. 1), который изготавливается из легко разбуриваемого материала, например дюралюминия. Устройство дополнительно содержит переводник 2 с установленным внутри переводника обратным клапаном 3, изготовленным из легко разбуриваемого материала, например, дюралюминия, а также с внутренней трапецеидальной резьбой 4 и наружной трапецеидальной резьбой 5, выполненными по ГОСТ 632-80, и внутренней метрической резьбой 6 (фиг. 2), посредством которой переводник 2 соединен с цементировочным конусом 1, имеющим ответную наружную метрическую резьбу (на фиг. 1, 2 не показана). Цементировочный конус 1 (фиг. 1) выполнен длиной как минимум 2 м, при этом в цементировочном конусе 1 выполнены центральный сквозной канал 7 и как минимум четыре радиальных циркуляционных канала 8.A device for emergency connection and cementing of a braced casing string (hereinafter referred to as the device) lowered on the casing pipe (not shown in Fig. 1, 2) includes a cementing cone 1 (Fig. 1), which is made of an easily drillable material, for example duralumin. The device additionally contains a sub 2 with a check valve 3 installed inside the sub, made of an easily drillable material, for example, duralumin, as well as with an internal trapezoidal thread 4 and an external trapezoidal thread 5, made in accordance with GOST 632-80, and an internal metric thread 6 (Fig. 2), through which the sub 2 is connected to the cementing cone 1, which has a mating external metric thread (not shown in Fig. 1, 2). The cementing cone 1 (Fig. 1) is made at least 2 m long, while in the cementing cone 1 there is a central through channel 7 and at least four radial circulation channels 8.
Устройство работает следующим образом:The device works as follows:
При аварийном раскреплении обсадной колонны на две части, верхнюю часть (на фиг. 1, 2 не показана) обсадной колонны извлекают на устье. Оценивают состояние резьбы ниппельной части последней трубы извлеченной на устье верхней части обсадной колонны. При условии целостности резьбового соединения принимается решение о стыковке с оставшейся в скважине нижней частью 9 (фиг. 2) обсадной колонны, спуском верхней части обсадной колонны и соединения их путем наворота. Для этого на ниппельную часть нижней обсадной трубы вновь собираемой верхней части обсадной колонны устанавливают устройство аварийного соединения и цементирования раскрепленной обсадной колонны. Спускают данную компоновку в скважину до посадки переводника 2 (фиг. 2) в муфту 10 нижней части 9 обсадной колонны, оставшейся в скважине. При этом цементировочный конус 1 входит внутрь нижней части 9 обсадной колонны до посадки наружной резьбы 5 (фиг. 1) переводника 2 в муфту 10 (фиг. 2), при этом на поверхности по индикатору веса определяют разгрузку верхней части обсадной колонны по падению веса на 1,5-2 т.In case of emergency unfastening of the casing into two parts, the upper part (not shown in Fig. 1, 2) of the casing is removed to the wellhead. The condition of the thread of the nipple part of the last pipe removed at the mouth of the upper part of the casing is assessed. Provided that the threaded connection is intact, a decision is made to connect with the lower part 9 (Fig. 2) of the casing string remaining in the well, lower the upper part of the casing string and connect them by twisting. To do this, an emergency connection and cementing device for the unfastened casing is installed on the nipple part of the lower casing pipe of the newly assembled upper part of the casing string. This arrangement is lowered into the well until the sub 2 (Fig. 2) is seated in the coupling 10 of the lower part 9 of the casing remaining in the well. In this case, the cementing cone 1 enters the lower part 9 of the casing until the external thread 5 (Fig. 1) of the sub 2 is seated in the coupling 10 (Fig. 2), while on the surface, using the weight indicator, the unloading of the upper part of the casing is determined by the weight drop by 1.5-2 t.
Далее верхнюю часть обсадной колонны вместе с устройством приподнимают на высоту не более 1,5 м, и производят цементирование затрубного пространства выше интервала стыковки обсадных труб прокачкой цементного раствора через центральный сквозной 7 (фиг. 1) и радиальные циркуляционные каналы 8 цементировочного конуса 1 устройства. Расчетное количество (с учетом оставления цементного раствора внутри спускаемой верхней части обсадной колонны на высоту не более 10 м от интервала стыковки) цементного раствора продавливают буровым раствором или водой внутрь обсадной колонны. После остановки цементирования обратный клапан 3 закрывается, предотвращая произвольное поступление цементного раствора обратно внутрь обсадной колонны. За счет вхождения цементировочного конуса 1 внутрь муфты 10 (фиг. 2) обе части обсадной колонны центрируются относительно друг друга. После окончания цементирования верхнюю часть обсадной колонны снова разгружают на муфту 10 до величины, не превышающей 2 тонны, и производят вращение верхней части обсадной колонны вправо до получения максимально разрешенного крутящего момента для имеющегося резьбового соединения, контролируя последний на устьевых приборах. Next, the upper part of the casing together with the device is raised to a height of no more than 1.5 m, and the annulus is cemented above the casing joining interval by pumping cement mortar through the central through 7 (Fig. 1) and radial circulation channels 8 of the cementing cone 1 of the device. The calculated amount (taking into account leaving the cement slurry inside the lowered upper part of the casing to a height of no more than 10 m from the joining interval) of cement slurry is forced with drilling fluid or water into the casing string. After cementing stops, check valve 3 closes, preventing the arbitrary flow of cement slurry back into the casing. Due to the entry of the cementing cone 1 into the coupling 10 (Fig. 2), both parts of the casing are centered relative to each other. After cementing is completed, the upper part of the casing is again unloaded onto the coupling 10 to a value not exceeding 2 tons, and the upper part of the casing is rotated to the right until the maximum permitted torque is obtained for the existing threaded connection, monitoring the latter on wellhead instruments.
Зацементированную обсадную колонну оставляют на время ожидания затвердевания цементного раствора (далее ОЗЦ). По окончанию времени ОЗЦ, внутрь обсадной колонны спускают долото на бурильных трубах, разбуривают обратный клапан 3 (фиг. 1) и цементировочный конус 1 с остатками цементного раствора до свободного хождения долота в интервале стыковки, далее извлекают бурильную колонну вместе с долотом на поверхность. The cemented casing is left while waiting for the cement slurry to harden (hereinafter referred to as CMC). At the end of the OZT time, a bit is lowered into the casing on drill pipes, check valve 3 (Fig. 1) and cementing cone 1 with the remaining cement slurry are drilled until the bit moves freely in the joining interval, then the drill string is removed along with the bit to the surface.
Таким образом, предлагаемое устройство аварийного соединения и цементирования раскрепленной обсадной колонны позволяет надежно и герметично состыковать раскрепленные части обсадной колонны и произвести цементирование затрубного пространства выше интервала раскрепления до устья в кратчайшие сроки, полностью ликвидировав аварийную ситуацию, связанную с раскреплением обсадной колонны по резьбе и падение ее части на забой в процессе цементирования.Thus, the proposed device for emergency connection and cementing of a braced casing string makes it possible to reliably and hermetically join the braced parts of the casing string and cement the annulus above the bracing interval to the wellhead in the shortest possible time, completely eliminating the emergency situation associated with bracing the casing along the thread and its fall parts to the bottom during the cementing process.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808789C1 true RU2808789C1 (en) | 2023-12-05 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166062C1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-04-27 | Предприятие по транспорту, добыче и переработке газа "Севергазпром" ОАО "Газпром" | Gear to repair break of casing string in borehole by centering and pressure grouting |
RU2237151C2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Method for sealing broken column in a well |
RU2242582C2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Device for pressurization of torn column in a well (variants) |
RU49089U1 (en) * | 2005-05-23 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | DEVICE FOR CEMENTING A TAIL IN A WELL |
EP3940194A1 (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-19 | Saudi Arabian Oil Company | Casing annulus leakage repair method and system |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166062C1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-04-27 | Предприятие по транспорту, добыче и переработке газа "Севергазпром" ОАО "Газпром" | Gear to repair break of casing string in borehole by centering and pressure grouting |
RU2237151C2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Method for sealing broken column in a well |
RU2242582C2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Кубаньгазпром" | Device for pressurization of torn column in a well (variants) |
RU49089U1 (en) * | 2005-05-23 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | DEVICE FOR CEMENTING A TAIL IN A WELL |
EP3940194A1 (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-19 | Saudi Arabian Oil Company | Casing annulus leakage repair method and system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2750697C (en) | Retractable joint and cementing shoe for use in completing a wellbore | |
US3545542A (en) | Cementing plug launching apparatus | |
US8789621B2 (en) | Hydrocarbon well completion system and method of completing a hydrocarbon well | |
US2211803A (en) | Method and equipment for multiple whipstock drilling and lining | |
RU2595122C1 (en) | Method for cementing shank in well and device therefor | |
US2050970A (en) | Open hole bridger and support | |
EP2638232B1 (en) | Method and device for establishing a borehole in the seabed | |
US20170314365A1 (en) | Multi-plug launching system and method | |
US20110162844A1 (en) | Assembly and method for placing a cement plug | |
RU2808789C1 (en) | Emergency connection and cementing device for casing string | |
US20140367094A1 (en) | Method and Apparatus for Testing a Tubular Annular Seal | |
RU2167273C1 (en) | Method of casing liner installation in well | |
RU2515739C1 (en) | Repair method for well with defective area with displaced casing string | |
RU2283941C1 (en) | Troublesome well zone isolation device | |
WO2021249499A1 (en) | Wellbore segmented operation method and rubber plug for said method | |
RU2391491C1 (en) | Method of completing auxiliary wellbore shaft construction and rig to this end | |
US20220195834A1 (en) | Downhole casing-casing annulus sealant injection | |
CN210598882U (en) | Supporting tool for strengthening and reinforcing process of broken casing | |
RU2791318C1 (en) | Liner hanger | |
RU2645695C1 (en) | Method of cementing of the additional column of pipes in the injection well | |
CN113090224A (en) | Guide shoe for well cementation and expansion suspension well cementation tubular column | |
RU2249091C1 (en) | Method for reanimation of broken down wells with replacement of non-hermetic upper portion of casing column and pipe connecting device for realization of method | |
RU2773092C1 (en) | Method for fixing a liner in a well with subsequent hydraulic fracturing and a device for its implementation | |
RU2747279C1 (en) | Cemented liner hanger | |
RU2790624C1 (en) | Liner release device |