Способ извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины

Способ извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к извлечению оборванной и прихваченной колонны гибких труб из скважины с помощью гибкой трубы, в частности к извлечению оборванной деформированной и прихваченной колонны гибких труб с деформированной головой с помощью внутренней труболовки, спускаемой в скважину на колонне гибких труб ниже места деформации в условиях депрессии (то есть в незаглушенной скважине под давлением).

Месторождения Западной Сибири вступили в завершающую стадию разработки, характеризующуюся низкими пластовыми давлениями, большой степенью обводненности залежи и разрушением призабойной зоны пласта. В этих условиях ремонт скважин чаще всего осуществляют с использованием колонны гибких труб колтюбинговой установки. Нередко этот ремонт осложняется различными авариями, включая прихват и последующий обрыв спущенной в ремонтируемую скважину колонны гибких труб [Кустышев А.В. Сложные ремонты скважин. - М.: ИРЦ Газпром, 2010. - 165 с.].

Известен способ по извлечению прихваченной колонны труб из скважины с помощью ловильного инструмента, например внутренней труболовки, спускаемой на НКТ [Амиров А.Д. и др. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1975. - С. 279-291].

Недостатком известного способа является невозможность извлечения прихваченной колонны гибких труб из скважины без ее глушения, тем более с помощью спускаемой в аварийную скважину колонны гибких труб.

Известен способ извлечения труб из скважины, включающий спуск на правых рабочих трубах на рабочую глубину в скважину устройства, состоящего из механизма фиксации и механизма реверса, и ловильный инструмент до его контакта с головой прихваченной колонны, фиксацию устройства путем подачи промывочной жидкости в механизм фиксации и выдвижения подпружиненных якорей, навинчивание ловильного инструмента на голову прихваченной колонны труб, откручивание резьбы в соединении труб колонны, расфиксирование устройства, извлечение из ствола скважины на поверхность отвинченной от прихваченной колонны части труб, при этом вычисляют максимально допустимый крутящий момент для конструкции свободной части прихваченной колонны, вычисляют вес конструкции составной колонны, вычисляют максимально допустимое растягивающее усилие для конструкции составной колонны [RU 2362003 С2, Е21В 31/00 (2006.01), опубл. 20.07.2009].

Известный способ предусматривает извлечение прихваченных труб, в качестве которых использованы трубы, имеющие на концах резьбу, соединенные между собой.

Известен способ по извлечению прихваченной колонны гибких труб из скважины с помощью вращающего ловильного инструмента, спускаемого на колонне гибких труб [Булатов А.И. Колтюбинговые технологии при бурении, заканчивании и ремонте нефтяных и газовых скважин. Справочное пособие. - М.: Изд-во «Просвещение-Юг», 2008. - С. 320.].

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность извлечения прихваченной колонны гибких труб, особенно невозможность ее извлечения из скважины, в которой верхняя торцевая часть головы в процессе аварии деформирована, например увеличена в диаметре по причине усталостного разрушения или образования продольных трещин, что затрудняет работы ловильного инструмента (таких, как метчик или овершот) и приводит к повторному обрыву.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в том, чтобы обеспечить возможность извлечения оборванной, деформированной в месте обрыва и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины с помощью той же, ранее извлеченной из скважины колонны гибких труб.

При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении надежности извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, а также снижении материально-технических затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, оборудованной эксплуатационной и лифтовой колоннами, путем подъема и захвата оборванной и прихваченной трубы на поверхность с использованием ловильной сборки и устройства для перемещения гибкой трубы особенностью является то, что осуществляют подъем на поверхность свободной части оборванной колонны гибких труб, отрезают деформированную нижнюю часть извлеченной колонны гибких труб, присоединяют через переводник к отрезанной нижней части колонны гибких труб ловильную сборку, содержащую, по меньшей мере, внутреннюю труболовку, гидравлический домкрат, гидравлический ударный механизм и гидравлический якорь с внутренним диаметром, меньшим наружного диаметра лифтовой колонны, монтируют на устьевом оборудовании шлюзовую камеру, через которую осуществляют спуск колонны гибких труб с указанной ловильной сборкой в лифтовую колонну до контакта с деформированной верхней частью головы оборванной и прихваченной части колонны гибких труб с образованием кольцевого пространства между колонной гибких труб и лифтовой колонной при создании циркуляции в образованном кольцевом пространстве, осуществляют закрепление и фиксацию ловильной сборки во внутренней полости лифтовой колонны с помощью гидравлического якоря с предотвращением осевого и радиального перемещения прихваченной и оборванной колонны гибких труб ниже деформированной части головы, докрепляют захват внутренней труболовки с внутренней полостью головы оборванной и прихваченной частью колонны гибкой трубы путем ударного воздействия без вращения, вытягивают оборванную и прихваченную колонну гибких труб с помощью гидравлического домкрата, осуществляют раскрепление ловильной сборки и извлекают освобожденную оборванную часть колонны гибких труб из аварийной скважины.

Причинно-следственная связь между существенными признаками заявляемого технического решения и техническим результатом следующая. Заявляемая совокупность действий и их последовательность позволит обеспечить за один спуск-подъем гибкой трубы надежное извлечение оборванной деформированной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, с учетом требуемых норм безопасности. В результате обрыва и прихвата колонны гибких труб в месте обрыва происходит деформация трубы, появляются трещины в теле трубы, прочность трубы снижается и заловить оборванную деформированную и прихваченную гибкую трубу достаточно сложно. Закрепление и фиксация ловильной сборки обеспечивают применение ударного воздействия и сцепления внутренней труболовки без осевого и радиального перемещения и без вращения, исключающего радиальное прорезание тела ловимой гибкой трубы зацепляющими элементами (плашками) внутренней труболовки, создают надежное зацепление, исключающее повторный обрыв прихваченной части колонны гибких труб, и позволят приложить к труболовке большее усилие при ее вытягивании, то есть грузоподъемость труболовки многократно увеличивается, при этом уменьшаются нагрузки на соединительные элементы при вытягивании и извлечении колонны гибких труб. Использование извлеченной верхней части оборванной гибкой трубы после отрезания от нее деформированной нижней части для осуществления спуска ловильной сборки позволит снизить материально-технические затраты.

На фиг. 1. представлена компоновка оборудования аварийной скважины с оборванной и прихваченной колонной гибких труб, на фиг. 2 показан процесс ловли головы прихваченной колонны гибких труб внутренней труболовкой с помощью ловильной сборки, на фиг.3 показан процесс извлечения освобожденной оборванной колонны гибких труб из скважины в зацеплении с внутренней труболовкой ловильной сборки. Стрелками на фиг. 2, 3 показано направление движения промывочной жидкости.

Способ осуществляют следующим образом.

Остановленная аварийная скважина, находящаяся под давлением, оборудована эксплуатационной 1 и лифтовой 2 колоннами, установленным на устье устройством для перемещения колонны гибких труб, например колтюбинговой установкой, включающей собственно установку 3 с барабаном 4 гибких труб 5, направляющий желоб 6, инжектор 7, блок превенторов 8 с превентором со срезными плашками 9, с превентором со спайдерными клиновыми плашкам 10, с превентором с трубными плашками 11, с превентором с глухими плашками 12. Определяют место обрыва и прихвата колонны гибких труб, требуемое усилие для осуществления вытягивания и извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб.

Первоначально из остановленной аварийной скважины извлекают (поднимают на поверхность) свободную часть оборванной колонны гибких труб 5 посредством устройства для перемещения колонны гибких труб. Затем от нижней части извлеченной из скважины гибкой трубы 5 отрезают поврежденную деформируемую часть. К отрезанной части, не имеющей повреждений или деформаций, колонны гибких труб 5 присоединяют обратный клапан и переводник (не показано). При необходимости осуществляют работы по дефектоскопии извлеченной части колонны гибких труб 5. Далее через инжектор 7 пропускают колонну гибких труб 5 с обратным клапаном и переводником до уровня выше срезных плашек 9 блока превенторов 8. Осуществляют раскрепление наземного оборудования 13 колтюбинговой установки 1 выше превентора с трубными плашками 11 от устьевого оборудования 14 аварийной скважины, отсоединяют и подвешивают его с помощью грузоподъемного механизма, например автокрана (не показано). Вытягивают колонну гибких труб 5 из инжектора 7.

Присоединяют к переводнику колонны гибких труб 5 ловильную сборку, состоящую из внутренней труболовки 15 (например, неосвобождающаяся), гидравлического домкрата 16, ударного механизма 22 (например, гидравлический ясс) и гидравлического якоря 17 с внутренним диаметром, меньшим наружного диаметра лифтовой колонны. С учетом того, что аварийная скважина находится под давлением без глушения на устьевом оборудовании 14 (например, на буфере фонтанной арматуры) монтируют шлюзовую камеру (не показано), монтируют на шлюзовой камере отсоединенную часть наземного оборудования 13 колтюбинговой установки 3.

Спускают через шлюзовую камеру колонну гибких труб 5 с ловильной сборкой в скважину в лифтовую колонну 2 до контакта с деформированной верхней частью головы 18 прихваченной части 19 колонны гибких труб. Осторожно вводят внутреннюю труболовку во внутреннюю полость головы 18 прихваченной части 19 колонны гибких труб при минимальной скорости спуска и создании циркуляции промывочной жидкости 20 до ее появления в кольцевом пространстве 21 между колонной гибких труб 5 и лифтовой колонной 2. Закрепляют и фиксируют ловильную сборку во внутренней полости лифтовой колонны 2 с помощью гидравлического якоря 17 с предотвращением осевого и радиального перемещения прихваченной и оборванной колонны гибких труб ниже деформированной части головы 18. Докрепляют захват внутренней труболовки с внутренней полостью головы 18 прихваченной части 19 колонны гибких труб гидравлическим ударным механизмом 22 (например, гидравлическим яссом), обеспечивающим осевое ударное воздействие без вращения, что не приводит к деформации головы 18 прихваченной части колонны гибких труб и срыву ее вниз, но сдвинет место зацепления глубже в полость колонны гибких труб, например на 1,0-1,5 м, что существенно повышает степень зацепления труболовки с прихваченной частью 19 колонны гибких труб. Вытягивают из песчаной пробки 23 прихваченную часть 19 колонны гибких труб, находящуюся в зацеплении с внутренней труболовкой 15, с помощью гидравлического домкрата 16. Вытягивание прихваченной части 19 колонны гибких труб происходит за счет вертикального перемещения выходной штанги (не показано) гидравлического домкрата 16, размещенной во внутренней полости гидравлического домкрата 16, с усилием, не превышающим грузоподъемность внутренней труболовки, но не более 1200 кН. Затем осуществляют раскрепление ловильной сборки и из скважины с усилием менее 1200 кН извлекают прихваченную часть 19 колонны гибких труб от песчаной пробки 23, образованную, например, при разрушении призабойной зоны продуктивного пласта 24.

Заявляемый способ решает задачу надежного извлечения оборванной, деформированной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, и позволит сократить продолжительность ремонтных работ с 12 месяцев до трех, снизить затраты на проведение работ и стоимость ремонта скважины в 3-4 раза за счет использования извлеченной части оборванной колонны гибких труб.

1 - э/к;

2 - ЛК;

3 - kt установка;

4 - барабан;

5 - ГТ;

6 - желоб;

7 - инжектор;

8 - блок превенторов;

9 - срезные плашки;

10 - спайдерные;

11 - трубные;

12 - глухие плашки;

13 - наземное оборудование (6-12)

14 - устьевое оборудование (ФА);

15 - внутренняя труболовка;

16 - гидравлический домкрат;

17 - гидравлический якорь;

18 - голова прихваченной части ГТ;

19 - прихваченная часть ГТ;

20 - промывочная жидкость;

21 - кольцевое пространство;

22 - гидравлический ударный механизм;

23 - песчанная пробка;

24 - продуктивный пласт.

Способ извлечения оборванной и прихваченной колонны гибких труб из аварийной скважины, находящейся под давлением, оборудованной эксплуатационной и лифтовой колоннами, путем подъема и захвата оборванной и прихваченной трубы на поверхность с использованием ловильной сборки и устройства для перемещения колонны гибких труб, характеризующийся тем, чтоосуществляют подъем на поверхность свободной части оборванной колонны гибких труб,отрезают деформированную нижнюю часть извлеченной колонны гибких труб,присоединяют через переводник к отрезанной нижней части колонны гибких труб ловильную сборку, содержащую, по меньшей мере, внутреннюю труболовку, гидравлический домкрат, гидравлический ударный механизм и гидравлический якорь с внутренним диаметром, меньшим наружного диаметра лифтовой колонны,монтируют на устьевом оборудовании шлюзовую камеру, через которую осуществляют спуск колонны гибких труб с указанной ловильной сборкой в лифтовую колонну до контакта с деформированной верхней частью головы оборванной и прихваченной части колонны гибких труб с образованием кольцевого пространства между колонной гибких труб и лифтовой колонной при создании циркуляции в образованном кольцевом пространстве,осуществляют закрепление и фиксацию ловильной сборки во внутренней полости лифтовой колонны с помощью гидравлического якоря с предотвращением осевого и радиального перемещения прихваченной и оборванной колонны гибких труб ниже деформированной части головы,докрепляют захват внутренней труболовки с внутренней полостью головы оборванной и прихваченной части колонны гибкой трубы путем ударного воздействия без вращения,вытягивают оборванную и прихваченную колонну гибких труб с помощью гидравлического домкрата,осуществляют раскрепление ловильной сборки и извлекают освобожденную оборванную часть колонны гибких труб из аварийной скважины.