Способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком и внутренним сужением обсадной колонны

Способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком и внутренним сужением обсадной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к выправлению смятых обсадных колонн скважин и восстановлению их герметичности.

Известен «Способ предупреждения смятия обсадных колонн скважин в интервалах пластической деформации солей» (патент RU №2278950, МПК Е21В 33/14, опубл. в бюл. №18 от 27.06.2006 г.), характеризующийся тем, что при строительстве глубоких поисково-разведочных скважин производят снятие напряжения обсадных колонн, создаваемого боковым горным давлением со стороны массива солей, для чего в обсадной колонне сверлящим перфоратором создают систему отверстий в нижней части массива солей - подошве и верхней части массива солей - кровле, растворяют соли потоком пресной буровой жидкости, циркулирующим через систему отверстий в обсадной колонне из подошвы в кровлю, который подают через насосно-компрессорные трубы с разделительным пакером, при этом растворение массива солей и снятие напряжений колонны подтверждают фактом снижения температуры относительно фоновой по данным термометрии и акустической цементометрии, затем через систему отверстий герметизируют заколонное пространство закачкой цемента.

Недостатками данного способа являются:

во-первых, невозможно обеспечить полное вымывание породы напротив редких сверлений с малым диаметром;

во-вторых, закачка цемента через небольшие и редкие сверления не может обеспечить монолитный слой цементного камня;

в-третьих, невозможно использовать сверлящее оборудование при значительных сужениях внутреннего диаметра обсадной колонны;

в-четвертых, не решается проблема целостности всего дефектного участка обсадной колонны.

Также известен «Способ ремонта обсадной колонны» (авторское свидетельство №1686124 МПК 7 Е В 29/10, опубл. в 1982 г.), включающий спуск к месту дефекта обсадной колонны двух продольно гофрированных пластырей и их последовательную установку внахлест и прижатие к обсадной колонне гидравлической дорнирующей головкой, при этом периметр первого устанавливаемого пластыря выбирают больше периметра ремонтируемой обсадной колонны, периметр второго устанавливаемого пластыря выбирают меньшим периметра первого устанавливаемого пластыря, а длину второго устанавливаемого пластыря выбирают большей длины первого на величину, большую рабочего хода гидравлической дорнирующей головки, причем перед установкой второго пластыря один из его торцов смещают относительно торца первого на величину рабочего хода гидравлической дорнирующей головки в направлении, противоположном направлению рабочего хода гидравлической дорнирующей головки.

Недостатками данного способа являются:

во-первых, обсадная колонна не защищена от последующего смятия, так как пластырь выполняется из пластичного толстостенного материала (чаще всего из стали 10 ГОСТ 1050-88), который плохо держит нагрузки на смятие, при этом не снимается напряжение со стороны сминающих обсадную колонну пород (кыновских глин);

- во-вторых, невозможно использовать оборудование при сильных сужениях внутреннего диаметра обсадной колонны;

Известны также способы восстановления герметичности дефектных интервалов обсадных колонн большой протяженности методами глубинной подвески спускаемых дополнительных обсадных колонн (летучей колонны) на опорных поверхностях в обсаженном стволе скважины с последующим их цементированием (А.И.Булатов «Теория и практика заканчивания скважин» М., ДАО «Недра», 1998 г., 3-й том, стр.332-333). Упорами, на которых устанавливают спускаемую летучую колонну, могут быть внутренние проточки в толстостенных трубах, устанавливаемых на нижнем участке предыдущей колонны перед ее спуском в скважину, верхняя часть ранее спущенного хвостовика, зона перехода от большего диаметра к меньшему при двухразмерной промежуточной колонне. Каждому виду опорной поверхности соответствует подвесное устройство, которым оборудуют спускаемую летучую колонну.

Недостатками данных способов являются:

- во-первых, обсадная колонна не защищена от последующего смятия, так как не снимается напряжение со стороны сминающих обсадную колонну пород (кыновских глин);

- во-вторых, невозможно использовать оборудование при значительных сужениях внутреннего диаметра.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ ремонта обсадных колонн в скважине с большой протяженностью дефектного участка колонны» (патент RU №2273718, МПК Е21В 29/10, опубл. Бюл. №10 от 10.04.2006 г.), включающий определение всей информации по дефектному интервалу, спуск и установку дополнительной летучей колонны с фиксацией ее напортив дефектного интервала и ее цементирование, при этом после определения места дефектного интервала ниже его спускают и распрессовывают наружный продольно-гофрированный пластырь, после этого спускают внутренний продольно-гофрированный пластырь и распрессовывают его внахлест с наружным, а спускаемую дополнительную летучую колонну фиксируют упором ее башмака на верхние торцы двойного продольно-гофрированного пластыря.

Недостатками данного способа являются:

во-первых, колонна не защищена от последующего смятия, так как основная жесткость обсадной колонны остается ниже дефектного участка, при этом не снимается напряжение со стороны сминающих обсадную колонну пород (кыновских глин);

во-вторых, невозможно использовать оборудование при значительных сужениях внутреннего диаметра.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей за счет ремонта обсадной колонны со значительным внутренним сужением и увеличение надежности за счет предупреждения повторного смятия снятием напряжения, действующего на обсадную колонну со стороны пластически деформируемой породы.

Поставленная задача решается способом ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком и внутренним сужением обсадной колонны, включающим определение всей информации по дефектному интервалу, спуск и установку дополнительной летучей колонны с фиксацией напротив дефектного интервала и последующим цементированием.

Новым является то, что внутреннее сужение обсадной колонны предварительно перед спуском дополнительной летучей колонны вырезают по всей длине, например, фрезерованием, после чего по всей длине и периметру этого выреза направленным потоком жидкости вымывают породу из дефектного интервала до тех пор, пока на устье не перестанет выходить вымываемая порода, перед спуском дополнительную летучую колонну оснащают подпружиненным наружу упором, с наружными переточными каналами, который, расширяясь при спуске дополнительной летучей колонны, фиксирует ее относительно верхней кромки выреза обсадной колонны так, что дополнительная летучая колонна перекрывает весь дефектный интервал.

На фиг.1 изображена обсадная колонна перед фрезерованием внутреннего сужения обсадной колонны.

На фиг.2 изображена обсадная колонна с вырезанным участком перед промывкой дефектного интервала.

На фиг.3 изображена дополнительная летучая колонна, зафиксированная в обсадной колонне, а также зацементированная по всей длине дополнительной летучей колонны и в дефектном интервале обсадной колонны

Суть способа заключается в следующем.

Перед ремонтом обсадной колонны 1 (фиг.1) скважины геофизическими исследованиями определяют дефектные интервалы 2 по всей длине обсадной колонны 1.

Далее фрезерованием по всей длине внутреннего сужения 3 вырезают участок 4 (фиг.2) обсадной колонны 1, например, спуском на колонне бурильных труб 5 (см. фиг.1) пилотного фреза 6.

После чего по всей длине и периметру этого вырезанного участка 4 обсадной колонны 1 направленным потоком жидкости вымывают из затрубья породу (например, кыновские глины, набухание которых и приводит к смятию обсадной колонны 1), например, спуском на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 7 гидромониторной насадки 8 на конце с диаметром отверстий 1-2 мм.

Вымыв породы из затрубья продолжают до тех пор, пока на устье не перестанет выходить вымываемая порода, после чего промывку прекращают и извлекают колонну НКТ 7 с гидромониторной насадкой 8 на конце из обсадной колонны 1.

Перед спуском дополнительной летучей колонны 9 ее оснащают подпружиненным наружу упором 10, с наружными переточными каналами 11, который, расширяясь при спуске дополнительной летучей колонны 9, фиксирует ее относительно верхней кромки вырезанного участка 4 обсадной колонны 1 так, что дополнительная летучая колонна 9 перекрывает весь дефектный интервал 2.

Далее производят цементирование вырезанного участка 4 и дополнительной летучей колонны 9 по всей ее длине в обсадной колонне 1 через переточные каналы 11 любым известным способом, например, с помощью заливочных труб (на фиг.1, 2, 3 не показано).

Предлагаемый способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком и внутренним сужением обсадной колонны расширяет функциональные возможности за счет ремонта обсадной колонны со значительным внутренним сужением и увеличение надежности за счет предупреждения повторного смятия снятием напряжения, действующего на обсадную колонну со стороны пластически деформируемой породы.

Способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком и внутренним сужением обсадной колонны, включающий определение всей информации по дефектному интервалу, спуск и установку дополнительной летучей колонны с фиксацией напротив дефектного интервала и последующим цементированием, отличающийся тем, что внутреннее сужение обсадной колонны предварительно перед спуском дополнительной летучей колонны вырезают по всей длине фрезерованием, после чего по всей длине и периметру этого выреза направленным потоком жидкости вымывают породу из дефектного интервала до тех пор, пока на устье не перестанет выходить вымываемая порода, перед спуском дополнительную летучую колонну оснащают подпружиненным наружу упором с наружными переточными каналами, который, расширяясь при спуске дополнительной летучей колонны, фиксирует ее относительно верхней кромки выреза обсадной колонны так, что дополнительная летучая колонна перекрывает весь дефектный интервал.