способ ремонта обсадных колонн в скважине

Формула изобретения

1. Способ ремонта обсадных колонн в скважине с большой протяженностью дефектного участка колонны, включающий определение всей информации по дефектному интервалу, спуск и установку дополнительной летучей колонны с фиксацией ее напротив дефектного интервала и ее цементирование, отличающийся тем, что 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что двойной продольно-гофрированный пластырь распрессовывают внутри ремонтируемой обсадной колонны ниже дефектного интервала на 1,5-2 м.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренний продольно-гофрированный пластырь распрессовывают, смещая его верхний торец ниже наружного продольно-гофрированного пластыря, по меньшей мере, на величину 0,05-0,15 м, при этом упорные торцы обоих пластырей перед спуском обрабатывают снятием внутренних заходных фасок в пределах до 25-35°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, к области ремонта обсадных колонн и восстановления их изолирующей способности, в частности к тем случаям, когда обнаружен дефектный интервал обсадной колонны значительной протяженностью на больших глубинах.

Известны способы ремонта обсадной колонны путем восстановления герметичности и целостности ее отдельных дефектных интервалов распрессовкой металлических продольно-гофрированных пластырей. При повышенных давлениях, действующих на колонну, применяют двойной продольно-гофрированный пластырь: после распрессовки в месте дефекта наружного продольно - гофрированного пластыря и прижатия его к колонне гидравлической дорнирующей головкой последовательно спускают и распрессовывают внахлест второй продольно-гофрированный пластырь. [1] А.С. №1686124 Б.И. №39,91 г.

Однако таким способом могут быть отремонтированы дефектные интервалы обсадных колонн относительно небольшой протяженностью - 1-15 м.

Известна технология ремонтных работ обсадных колонн с применением экспандируемых профильных обсадных труб. [2] Тахаутдинов Ш.Ф. и др «Состояние и перспективы развития техники и технологии локального крепления скважин экспандируемыми обсадными трубами». Журнал «Интервал» №12(47) 2002 г., с.48.

Данная технология позволяет осуществлять ремонт дефектных интервалов обсадных колонн большой протяженностью. Однако при расширении профильных перекрывателей в ремонтируемых обсадных колоннах, имеющих дефекты большой протяженностью (продольные трещины, механический износ, коррозионный износ и др.), усилия распрессовки перекрывателей в радиальном направлении не регулируются и могут привести к еще большему разрушению нарушенного интервала обсадной колонны.

Известны также способы восстановления герметичности дефектных интервалов обсадных колонн большой протяженностью методом глубинной подвески спускаемых дополнительных обсадных колонн (летучей колонны) на опорных поверхностях в обсаженном стволе скважины с последующим их цементированием. [3] Под редакцией А.И.Булатова «Теория и практика заканчивания скважин» М., ДАО «Недра» 1998, 3-й том, с.332-333 - прототип.

Упорами, на которых устанавливают спускаемую летучую колонну, могут быть внутренние проточки в толстостенных патрубках, 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.

В этих случаях упорные элементы различного типа устанавливают в обсаженном стволе скважины в процессе ее строительства, не имея информации о месте расположения будущего дефектного интервала обсадной колонны. Поэтому основным недостатком известного способа при расположении дефекта колонны в верхнем или среднем интервале колонны является необходимость спуска летучей колонны длиною, многократно превышающей длину дефектного интервала обсадной колонны, что приводит к неоправданным расходам труб, цемента, трудовых затрат, рабочего времени.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ за счет снижения материальных затрат, сокращения сроков их проведения и упрощения технологии ремонтно-изоляционных работ.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что 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. Двойной продольно-гофрированный пластырь устанавливают ниже дефектного интервала на 1,5-2 м, упорные торцы обоих пластырей перед спуском обрабатывают под «седло» башмака снятием внутренних заходных фасок в пределах до 25-35°, а внутренний пластырь распрессовывают, смещая его верхний торец ниже наружного, по меньшей мере, на величину 0,05-0,15 м.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. С помощью геофизических приборов определяют характер и геометрические размеры нарушения обсадной колонны: коррозионный износ, механический износ инструментом, продольные трещины, разрыв колонны, длину нарушения, величину износа, раскрытость трещины и др. Затем осуществляют привязку инструмента к месту нарушения обсадной колонны, подготавливают продольно-гофрированные пластыри, обрабатывают их торцы, снимают внутренние заходные фаски.

Затем спускают наружный продольно-гофрированный пластырь таким образом, чтобы верхний торец пластыря был на 1,5-2,0 м ниже дефектного интервала обсадной колонны, проводят его расспрессовку дорнирующей головкой в ненарушенном интервале обсадной колонны в отличие от ранее известного способа установки продольно-гофрированных пластырей на дефектных участках обсадных колонн.

После этого спускают внутренний продольно-гофрированный пластырь и распрессовывают его внахлест с наружным, при этом смещают его верхний торец относительно наружного пластыря вниз на 0,1-0,2 м для того, чтобы образовался направляющий посадочный упор под башмак спускаемой летучей колонны.

Далее спускают летучую колонну до упора ее башмака на торец двойного пластыря, фиксируя ее против дефектного интервала обсадной колонны. Наружную поверхность башмака также заранее изготавливают с конической боковой поверхностью.

В случае необходимости, особенно в интервалах набора кривизны скважины летучую колонну снабжают центраторами для получения надежного кольцевого пространства по всей длине летучей колонны. Заканчивают ремонтные работы проведением цементирования летучей колонны.

Эффективность предлагаемого способа заключается в применении уже освоенных двойных пластырей в качестве опоры при глубинной подвеске спускаемых летучих колонн. Это упрощает технологию ремонта и снижает материальные и трудовые затраты.

Пример конкретного выполнения предлагаемого способа

Ремонт эксплуатационной колонны Ф 168,3 мм в скважине №104 месторождения «Белый Тигр» на морской стационарной платформе МСП-5, СРВ был осуществлен в декабре 2002 года методом спуска летучей колонны, перекрывающей дефектный интервал, с упором ее на заранее установленный двойной пластырь.

Эксплуатационная колонна была изношена инструментом в интервале набора кривизны с глубины 1042 м на участке протяженностью в 120 м. Величина износа стенки эксплуатационной колоны толщиной 10,54 мм достигала 7-9 мм, в результате чего дальнейшая эксплуатация скважины стала невозможной. Было принято решение спустить в зону изношенного интервала эксплуатационной колонны летучую колонну из обсадных труб диаметром Ф 139,7 мм, проточенных по наружному диаметру до 135 мм с опорой ее на заранее установленный двойной пластырь с последующим цементированием летучей колонны на всю длину.

Пластыри были установлены на 2 м ниже изношенного интервала эксплуатационной колонны. Вначале был спущен и запрессован наружный продольно-гофрированный стальной пластырь длиной 9,0 м с периметром наружной поверхности, равным 480 мм, и толщиной стенки 3 мм.

На верхнем торце пластыря была снята внутренняя фаска под углом 30° к его образующей. Распрессовка пластыря в обсадной колонне была осуществлена гидравлической дорнирующей головкой «Дорна» в интервале 1164,1-1173,2 м по реперу. Затем был спущен и также распрессован второй, внутренний продольно-гофрированный пластырь длиной 9,0 м с периметром по наружной поверхности, равным 455 мм, и толщиной стенки 3 мм. На верхнем торце второго пластыря также была снята внутренняя фаска под углом 30° к его образующей. После распрессовки внахлест двух пластырей внутренний диаметр эксплуатационной колонны в месте установки пластырей уменьшился с 147 до 135 мм, что позволило создать опорную поверхность для башмака спускаемой «летучки».

Установка второго пластыря была осуществлена таким образом, что его верхний торец был смещен вниз по отношению к первому пластырю на величину около 0,10 м.

Затем была спущена летучая колонна Ф135 мм с упором ее башмака на двойной пластырь, торцы которого образовали седло под башмак, а конфигурация посадочной поверхности башмака была выполнена также под углом 30° к его продольной оси, что обеспечило симметричное расположение летучей колонны внутри эксплуатационной колонны с сохранением зазора между ними.

Полученные практические результаты показали, что использование данного способа ремонта обсадных колонн представляются перспективными, обеспечивающими надежность и эффективность проводимых ремонтных работ.