RU2561399C1 - Method of protective sleeves installation in horizontal hole under water or other barriers - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention is referred to the construction of main pipeline crossings by directional drilling using a sectional protective sleeve. The method of protective sleeves installation in a horizontal hole includes the usage of two protective sleeves installed at an inlet and outlet from the horizontal hole. At that upon drilling of a pilot hole it is expanded by means of two horizontal direction drilling units: at first from the outlet side of the well, then from the inlet side. Whereat both surface areas are covered by the protective sleeves right upon their extension. Then the whole horizontal hole is covered by the third sleeve of a lesser diameter to the whole length upon extension of its area between the two installed sleeves with a reamer bit of a lesser diameter.

EFFECT: maintaining the integrity of the expanded areas of the horizontal hole in surface incompetent rock along the whole length of the horizontal hole.

7 dwg

Description

Изобретение относится к строительству переходов магистральных трубопроводов методом наклонно-направленного бурения с применением составного защитного футляра, обеспечивающего целостность участков скважины в слабосцементированных поверхностных породах.The invention relates to the construction of crossings of main pipelines by the method of directional drilling using a composite protective case, ensuring the integrity of the sections of the well in weakly cemented surface rocks.

Известен способ установки футляра по всей длине заранее пробуренной скважины с последующим протаскиванием внутрь футляра изолированного трубопровода [1] (СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы», Москва, Госстрой СССР, 1985 г.).There is a method of installing a case along the entire length of a pre-drilled well, followed by dragging an insulated pipeline [1] (SNiP 2.05.06-85 * “Main pipelines”, Moscow, Gosstroy of the USSR, 1985).

Недостатком способа является высокая вероятность обвалов расширенного участка на входе или выходе из скважины, сложенных слабосцементированными поверхностными породами, из-за значительного промежутка времени между расширением и протаскиванием защитного футляра хотя бы с одной из сторон скважины.The disadvantage of this method is the high probability of collapse of the extended section at the entrance or exit from the well, composed of weakly cemented surface rocks, due to the significant time interval between the expansion and dragging of the protective case from at least one side of the well.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу установки защитных футляров в горизонтальной скважине является способ протаскивания трубопровода в горизонтальной скважине под водными и другими естественными преградами [2] (Патент RU 2323304).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method of installing protective cases in a horizontal well is a method of pulling a pipeline in a horizontal well under water and other natural barriers [2] (Patent RU 2323304).

Недостатком данного способа является высокая вероятность обвала скважины в неустойчивых породах на ее входе или выходе, так как хотя бы один из двух защитных футляров устанавливается через значительный промежуток времени после расширения участка скважины.The disadvantage of this method is the high probability of a well collapse in unstable rocks at its entrance or exit, since at least one of the two protective cases is installed after a significant period of time after the expansion of the well section.

Целью предлагаемого способа установки защитных футляров в горизонтальной скважине под водными или иными преградами является:The purpose of the proposed method of installing protective cases in a horizontal well under water or other obstacles is:

- сохранение целостности расширенных участков горизонтальной скважины в поверхностных слабосцементированных породах на входе и выходе скважины путем установки с обеих сторон скважины двух защитных футляров непосредственно после ее расширения;- maintaining the integrity of the extended sections of the horizontal well in the surface of poorly cemented rocks at the inlet and outlet of the well by installing two protective cases on both sides of the well immediately after its expansion;

- возможность расширения горизонтальной скважины между установленными защитными футлярами на входе и выходе из нее, расширителем меньшего диаметра, и протаскивания защитного футляра меньшего диаметра на всю длину горизонтальной скважины, внутрь которого затем затягивают трубопровод;- the possibility of expanding the horizontal well between the installed protective cases at the entrance and exit from it, with a smaller reamer, and dragging the protective case of a smaller diameter over the entire length of the horizontal well, into which the pipeline is then drawn;

- сохранение целостности изоляционного покрытия трубопровода при протаскивании его по горизонтальной скважине.- maintaining the integrity of the insulating coating of the pipeline when dragging it along a horizontal well.

Указанная цель достигается за счет:The specified goal is achieved by:

- применения двух установок горизонтального бурения;- application of two horizontal drilling rigs;

- спуска защитного футляра непосредственно после расширения участков горизонтальной скважины сначала со стороны выхода из нее на длину слабосцементированных поверхностных слоев, а затем расширение и установку защитного футляра на длину слабосцементированных поверхностных слоев со стороны входа;- lowering the protective case immediately after expanding the sections of the horizontal well, first from the exit side to the length of weakly cemented surface layers, and then expanding and installing the protective case to the length of weakly cemented surface layers from the entrance side;

- дальнейшего расширения горизонтальной скважины между двумя защитными футлярами расширителем меньшего диаметра с дальнейшим протаскиванием третьей секции защитного футляра меньшего диаметра по всей ее длине;- further expansion of the horizontal well between two protective cases with a smaller diameter extender with further dragging of the third section of the protective case of a smaller diameter along its entire length;

- постоянного нахождения бурильной колонны в горизонтальной скважине для исключения потери контроля за ней в результате обрушения.- the constant presence of the drill string in a horizontal well to prevent loss of control over it as a result of collapse.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что заявляемый способ установки защитных футляров в горизонтальной скважине под водными или иными преградами, включающий в себя применение двух защитных футляров, установленных на входе и выходе из горизонтальной скважины, согласно изобретению, предлагает после бурения пилотной скважины выполнить с помощью двух установок горизонтального бурения ее расширку сначала со стороны выхода из скважины, а потом со стороны входа, при этом оба поверхностных участка перекрываются защитными футлярами сразу после их расширения, далее вся горизонтальная скважина перекрывается третьим футляром меньшего диаметра на всю длину после расширения ее участка между двумя установленными футлярами расширителем меньшего диаметра.The essence of the present invention lies in the fact that the inventive method of installing protective cases in a horizontal well under water or other obstacles, including the use of two protective cases installed at the entrance and exit of a horizontal well, according to the invention, proposes to perform using a pilot well using two horizontal drilling rigs, its expansion, first from the side of the well exit, and then from the entrance side, while both surface sections overlap with protective cases and immediately after their expansion, then the entire horizontal well is blocked by the third case of a smaller diameter for the entire length after the expansion of its section between two installed cases with an extender of a smaller diameter.

На фиг. 1-7 показана последовательность реализации способа установки защитных футляров в горизонтальной скважине под водными или иными преградами для протаскивания внутрь футляра трубопровода, где:In FIG. 1-7 shows the sequence of implementation of the method of installing protective cases in a horizontal well under water or other barriers for dragging inside the pipeline case, where:

1 - установка горизонтального бурения - А (УГБ-А);1 - horizontal drilling installation - A (UGB-A);

2 - бурильная колонна;2 - drill string;

3 - бурильный инструмент;3 - drilling tool;

4 - пилотная горизонтальная скважина;4 - pilot horizontal well;

5 - расширитель;5 - expander;

6 - спецпробка;6 - special plug;

7 - защитный футляр;7 - a protective case;

8 - предохранительно-направляющая манжета;8 - safety guide cuff;

9 - установка горизонтального бурения - Б (УГБ-Б);9 - horizontal drilling installation - B (UGB-B);

10 - расширитель;10 - expander;

11 - защитный футляр.11 - a protective case.

Способ осуществляется следующим образом. С помощью УГБ-А 1, бурильной колонны 2, бурильного инструмента 3 бурится пилотная горизонтальная скважина 4 (см. фиг. 1). Далее со стороны выхода пилотной горизонтальной скважины 4 ее расширяют расширителем 5 на длину слабосцементированных поверхностных слоев (см. фиг. 2).The method is as follows. Using UGB-A 1, drill string 2, drill tool 3, a pilot horizontal well 4 is drilled (see Fig. 1). Further, from the exit side of the pilot horizontal well 4, it is expanded with an expander 5 to the length of weakly cemented surface layers (see Fig. 2).

Извлекают расширитель 5. Бурильную колонну 2 со стороны выхода из скважины оборудуют спецпробкой 6 и соединяют ее с защитным футляром 7, конец которого оборудован предохранительно-направляющей манжетой 8 для возможности движения футляра 1 с помощью бурильной колонны 2 в скважину и их рассоединения при обратном движении. Подобная конструкция применяется в известном способе [2]. Протягивают в расширенный участок скважины защитный футляр 7 (фиг. 3).Expander 5 is removed. Drill string 2 is equipped with a special plug 6 from the well exit side and connected to a protective case 7, the end of which is equipped with a safety-guiding sleeve 8 to allow the case 1 to move the drill string 2 into the borehole and disconnect them during reverse movement. A similar design is used in the known method [2]. A protective case 7 is pulled into the extended section of the well (Fig. 3).

Толкающим усилием УГБ-А 1 бурильная колонна 2 разъединяется с защитным футляром 7 и пропускается через него до выхода из скважины.With the pushing force of UGB-A 1, the drill string 2 is disconnected from the protective case 7 and passed through it until it leaves the well.

При проведении работ по расширению и протягиванию, для исключения потери контроля над скважиной, бурильную колонну наращивают то с одной, то с другой стороны.When carrying out work on expansion and pulling, in order to exclude the loss of control over the well, the drill string is increased from one side to the other.

Аналогично с помощью УГБ-Б 9 производится расширение скважины и установка защитного футляра 7 со стороны входа (см. фиг. 4-5).Similarly, with the help of UGB-B 9, the well is expanded and the protective case 7 is installed from the input side (see Fig. 4-5).

В результате проведенных работ оба наиболее опасных, с точки зрения обвалов, поверхностных плохо сцементированных участков оказываются перекрытыми защитными футлярами 7, причем сразу после их расширения.As a result of the work, both of the most dangerous, from the point of view of collapses, surface poorly cemented areas are blocked protective cases 7, and immediately after their expansion.

Расширителем 9, диаметр которого меньше внутреннего диаметра защитных футляров 7, производят расширение участка скважины между ними (см. фиг. 6).An expander 9, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the protective cases 7, expand the section of the well between them (see Fig. 6).

Далее с помощью УГБ-А 1 производят затаскивание на всю длину скважины защитного футляра 10, диаметр которого меньше диаметра расширителя 9 (см. фиг. 7). При этом перед защитным футляром 10 устанавливается расширитель 9, обеспечивающий калибровку скважины.Then, using UGB-A 1, the protective case 10 is pulled over the entire length of the well, the diameter of which is less than the diameter of the expander 9 (see Fig. 7). In this case, an expander 9 is installed in front of the protective case 10, which ensures well calibration.

Горизонтальная скважина по всей длине укреплена защитным футляром 10 и готова к безопасному протаскиванию трубопровода или иных коммуникаций.The horizontal well along the entire length is reinforced with a protective case 10 and is ready for safe pulling of the pipeline or other communications.

Источники информацииInformation sources

1. СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы» Москва, Госстрой СССР, 1985 г.1. SNiP 2.05.06-85 * “Main pipelines” Moscow, Gosstroy of the USSR, 1985

2. Патент RU 2323304 «Способ протаскивания трубопровода в горизонтальной скважине под водными и другими естественными преградами».2. Patent RU 2323304 "Method for pulling a pipeline in a horizontal well under water and other natural barriers."

Claims (1)

Способ установки защитных футляров в горизонтальной скважине под водными или иными преградами, включающий в себя применение двух защитных футляров, установленных на входе и выходе из горизонтальной скважины, отличающийся тем, что после бурения пилотной скважины выполняют с помощью двух установок горизонтального бурения ее расширение, сначала со стороны выхода из скважины, а потом со стороны входа, при этом оба поверхностных участка перекрывают защитными футлярами сразу после их расширения, далее вся горизонтальная скважина перекрывается третьим футляром меньшего диаметра на всю длину, после расширения ее участка между двумя установленными футлярами расширителем меньшего диаметра. The method of installing protective cases in a horizontal well under water or other obstacles, which includes the use of two protective cases installed at the inlet and outlet of a horizontal well, characterized in that after drilling a pilot well, it is expanded using two horizontal drilling rigs, first with the sides of the exit from the well, and then on the side of the entrance, while both surface sections are covered with protective cases immediately after their expansion, then the entire horizontal well is closed They are taken by the third case of smaller diameter over the entire length, after expanding its section between two installed cases with an extender of smaller diameter.

Images