RU2484240C1 - Installation method of casing string liner in well - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: method involves lowering of a liner with a suspension to a well, installation of a liner on the suspension provided with ribs for jamming in the well section specified as per caliper survey, cementing, detachment of drilling tubes, flushing of the shaft above the liner, lifting of drilling tubes immediately after cementing and waiting for cement curing. At that, the suspension made of longitudinal corrugated tube of diameter that is larger than inner diameter of the well is located on lower end of the liner. Below the suspension there arranged is shoe from easily drilled material with a calibrated hole allowing to enlarge the corrugated tube of the suspension till pressing of its ribs to the well wall by pressure drop created by pumping through that hole of liquid with a certain flow rate. At that, the tube diameter and number of corrugations of the suspension are chosen so that after it is expanded, external longitudinal channels sufficient for cement pumping and internal channel sufficient for passage of borehole equipment can remain.

EFFECT: reliable installation of the casing string liner of any length at the well diameter differing from the design one, and tight isolation of the space behind the string.

2 dwg

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам подвешивания обсадных колонн при креплении нефтяных и газовых скважин, как вертикальных, так и наклонных.The proposal relates to the oil and gas industry, in particular to methods of suspending casing strings for fastening oil and gas wells, both vertical and inclined.

Известен способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ №1813171, МПК E21B 43/10, бюл. №16 от 30.04.93), включающий спуск хвостовика в скважину, установку его верхней части в нижнем конце предыдущей обсадной колонны и промывку скважины, причем с целью повышения эффективности способа за счет упрощения технологии, снижения материальных затрат и ускорения процесса строительства скважины перед спуском хвостовика в скважину по меньшей мере одну из его труб в верхней части обсадной колонны профилируют с образованием на ней по меньшей мере двух диаметрально противоположных продольных гофр и цилиндрических концов с присоединительными резьбами, а после спуска хвостовика и промывки скважины создают избыточное давление в полости хвостовика и выправляют спрофилированную трубу до полного прижатия ее стенок к стенкам нижнего конца предыдущей обсадной колонны.A known method of installing a liner casing in the well (RF patent No. 1813171, IPC E21B 43/10, bull. No. 16 from 04/30/93), including lowering the liner into the well, installing its upper part in the lower end of the previous casing and flushing the well, moreover, in order to increase the efficiency of the method by simplifying the technology, reducing material costs and accelerating the well construction process, before lowering the liner into the well, at least one of its pipes in the upper part of the casing string is profiled to form at least m D two diametrically opposite longitudinal corrugations and cylindrical ends with connecting threads, and after the shutter release liner and rinsing the well is pressurized in the shank cavity and straighten profiled tube to complete the pressing of its walls to the walls of the lower end of a previous casing string.

Недостатки способа заключаются:The disadvantages of the method are:

- в сложности обеспечения герметичности разобщения заколонного пространства хвостовика;- the difficulty of ensuring the tightness of separation of the annular space of the shank;

- в материальных и временных затратах на фрезерование нижней части предыдущей обсадной колонны и развальцовывание профильной трубы;- in material and time costs for milling the lower part of the previous casing and flaring of the profile pipe;

- в сложности технологии цементирования хвостовика;- the complexity of the technology of cementing the shank;

- в невозможности повторного развальцовывания профильной трубы после цементирования, так как зазоры, остающиеся между профильной трубой и стенками обсадной колонны (скважины), заполнены затвердевшим цементным раствором.- the impossibility of re-expansion of the profile pipe after cementing, since the gaps remaining between the profile pipe and the walls of the casing (well) are filled with hardened cement mortar.

Наиболее близким по сущности является способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине (патент РФ №2167273, МПК E21B 43/10, бюл. №14 от 20.05.2001), включающий спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске в скважине, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования перед ожиданием твердения цемента, причем перед спуском хвостовика с подвеской в скважину прорезают окно в обсадной колонне с последующим бурением бокового ствола, в который спускают хвостовик с подвеской, выполненной в виде центратора расчетного диаметра со скошенными ребрами для заклинивания в заданном по данным кавернометрии участке бокового ствола скважины, причем подвеску размещают ниже прорезанного окна в боковом стволе скважины.The closest in essence is a method of installing a casing liner in a well (RF patent No. 2167273, IPC E21B 43/10, bull. No. 14 of 05.20.2001), including lowering the liner with the suspension in the well, installing the liner on the suspension in the well, cementing , disconnecting the drill pipe, flushing the barrel above the liner, raising the drill pipe immediately after cementing before waiting for the cement to harden, and before running the liner with the suspension into the well, cut a window in the casing followed by drilling a sidetrack into which the liner is accelerated with a suspension made in the form of a centralizer of a design diameter with beveled ribs for jamming in a section of the side wellbore specified according to cavernometry data, the suspension being placed below the cut-out window in the side wellbore.

Недостатки способа заключаются:The disadvantages of the method are:

- в невозможности заклинивания подвески при большем диаметре бокового ствола, чем расчетный;- the impossibility of jamming the suspension with a larger diameter of the side trunk than the calculated one;

- при меньшем диаметре бокового ствола скважины, чем расчетный возможно недохождение хвостовика до заданного интервала установки;- with a smaller diameter of the side wellbore than the calculated one, the liner may not reach the specified installation interval;

- в ненадежной фиксации подвески, так как для срабатывания отсоединительного устройства необходимо приподнимать бурильные трубы, при этом не происходит заклинивания подвески.- in unreliable suspension fixation, as for the detachment to operate, it is necessary to raise the drill pipes, while the suspension does not jam.

Технической задачей предложения является создание способа, обеспечивающего:The technical task of the proposal is to create a method that provides:

- надежную установку хвостовика любой длины;- reliable installation of a shank of any length;

- герметичное разобщение заколонного пространства хвостовика.- tight separation of the annular space of the shank.

Техническая задача решается описываемым способом установки хвостовика обсадной колонны в скважине, включающим спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске, выполненной с ребрами для заклинивания в заданном по кавернометрии участке скважины, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования и ожидание твердения цемента.The technical problem is solved by the described method of installing the casing liner in the well, including lowering the liner with the suspension in the borehole, installing the liner on the suspension, made with ribs for jamming in a given cavern section of the borehole, cementing, disconnecting drill pipes, flushing the shaft above the liner, raising the drill pipes immediately after cementing and waiting for cement to harden.

Новым является то, что подвеску, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, располагают на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески размещают башмак из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески до прижатия ее ребер к стенке скважины перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом, при этом диаметр трубы и количество гофр подвески выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы, достаточные для прокачивания цемента, а внутри - канал, достаточный для прохода скважинного оборудования.What is new is that a suspension made of a longitudinally corrugated pipe of a larger diameter than the inner diameter of the well is located at the lower end of the liner, and a shoe of easily drilled material with a calibrated hole is placed at the bottom of the suspension, which allows the corrugated suspension pipe to be expanded before its ribs are pressed against the wall wells differential pressure created by pumping through this hole a fluid with a certain flow rate, while the diameter of the pipe and the number of corrugations of the suspension is chosen so that after it expansion remained external longitudinal channels, sufficient for pumping cement, and inside the channel, sufficient for the passage of downhole equipment.

На фиг.1 изображена схема хвостовика обсадной колонны перед установкой.Figure 1 shows a diagram of the liner casing before installation.

На фиг.2 изображена схема хвостовика обсадной колонны после установки.Figure 2 shows a diagram of the casing liner after installation.

Хвостовик обсадной колонны 1 (см. фиг.1) содержит подвеску 2, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, расположенную на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески 2 размещают башмак 3 из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием 4, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески 2 до прижатия ее ребер 5 к стенке скважины 6 перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом.The liner of the casing string 1 (see Fig. 1) contains a suspension 2 made of a longitudinally corrugated pipe of a larger diameter than the inner diameter of the well located at the lower end of the liner, and a shoe 3 made of easily drilled material with a calibrated hole 4 is placed below the suspension 2, allowing to expand the corrugated suspension pipe 2 until its ribs 5 are pressed against the wall of the well 6 by the pressure drop created by pumping liquid through this hole at a certain flow rate.

Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Хвостовик 1 спускается на бурильных трубах 7 в заданный интервал установки, затем в него подается промывочная жидкость с определенным расходом. При прохождении промывочной жидкости через отверстие 4 башмака 3 создается перепад давления между внутритрубным и затрубным пространствами хвостовика, что приводит к расширению гофрированной подвески 2 до прижатия ее ребер 5 к стенкам скважины 6. Затем в заколонное пространство хвостовика через бурильные трубы 7 и отверстие 4 подается цементный раствор. Благодаря тому что диаметр трубы и количество гофр 8 (см. фиг.2) подвески 2 выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы 9, подъем цемента осуществляется через эти достаточные для прокачивания цемента каналы 9 и производится отворот бурильных труб 7 от хвостовика 6, нижняя часть которого удерживается в неподвижном состоянии за счет сил трения ребер 5 подвески 2 о стенки скважины. После чего промывкой вымываются остатки цементного раствора выше верхней трубы хвостовика и бурильные трубы поднимаются из скважины. Благодаря диаметру трубы и выбранному количеству гофр 8 подвески 2 обеспечивается внутренний канал 10, достаточный для прохода скважинного оборудования.The shank 1 is lowered on the drill pipe 7 in a predetermined installation interval, then flushing fluid is supplied into it at a certain flow rate. When the flushing fluid passes through the hole 4 of the shoe 3, a pressure differential is created between the in-tube and annular spaces of the liner, which leads to the expansion of the corrugated suspension 2 before pressing its ribs 5 against the walls of the well 6. Then, cement is supplied into the annular space of the liner through the drill pipes 7 and hole 4 solution. Due to the fact that the diameter of the pipe and the number of corrugations 8 (see Fig. 2) of the suspension 2 are selected so that after its expansion the external longitudinal channels 9 remain, the cement is lifted through these channels 9 sufficient for pumping cement and the drill pipes 7 are turned away from the shank 6, the lower part of which is held stationary due to the friction forces of the ribs 5 of the suspension 2 against the well wall. After that, the residual cement slurry is washed out above the upper liner pipe by washing and the drill pipes rise from the well. Due to the diameter of the pipe and the selected number of corrugations 8 of the suspension 2, an internal channel 10 is provided sufficient for the passage of the downhole equipment.

Преимущество предлагаемого способа заключается в надежной установке хвостовика обсадной колонны любой длины при диаметре скважины, отличающемся от расчетного, и герметичном разобщении заколонного пространства.The advantage of the proposed method lies in the reliable installation of the liner of the casing string of any length with a borehole diameter different from the calculated one and hermetic separation of the annulus.

Claims (1)

Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине, включающий спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске, выполненной с ребрами для заклинивания в заданном по кавернометрии участке скважины, цементирование, отсоединение бурильных труб, промывку ствола выше хвостовика, подъем бурильных труб сразу после цементирования и ожидание твердения цемента, отличающийся тем, что подвеску, изготовленную из продольно-гофрированной трубы большего диаметра, чем внутренний диаметр скважины, располагают на нижнем конце хвостовика, причем снизу подвески размещают башмак из легкоразбуриваемого материала с тарированным отверстием, позволяющим расширить гофрированную трубу подвески до прижатия ее ребер к стенке скважины перепадом давления, создаваемым прокачкой через это отверстие жидкости с определенным расходом, при этом диаметр трубы и количество гофр подвески выбирают такими, чтобы после ее расширения оставались наружные продольные каналы, достаточные для прокачивания цемента, а внутри - канал, достаточный для прохода скважинного оборудования. A method of installing a casing liner in a well, including lowering the liner with the suspension in the well, installing the liner on the suspension, made with ribs for jamming in the cavernometry section of the well, cementing, disconnecting drill pipes, flushing the shaft above the liner, raising drill pipes immediately after cementing and the expectation of cement hardening, characterized in that the suspension made of a longitudinally corrugated pipe of a larger diameter than the inner diameter of the well is located on the lower the end of the shank, and a shoe of easily drilled material with a calibrated hole is placed at the bottom of the suspension, allowing the corrugated suspension pipe to be expanded before the ribs are pressed against the well wall by the pressure drop created by pumping fluid through this hole at a certain flow rate, while the diameter of the pipe and the number of suspension corrugations are chosen so that after its expansion there remain external longitudinal channels sufficient for pumping cement, and inside a channel sufficient for passage of downhole equipment I am.

Images