Способ строительства и ремонта скважины Российский патент 2017 года по МПК E21B33/14 E21B29/00 E21B17/08 

Изобретение относится к области строительства и ремонта нефтегазобывающих скважин, в частности к области восстановления герметичности эксплуатационной колонны (ЭК) скважины.

Известен способ предупреждения миграции газа по заколонному пространству нефтяных и газовых скважин, а также последующих межколонных газопроявлений и грифонов газа на их устье (патент РФ №2235858, МПК Е21В 33/14, опубл. Бюл. №25 от 10.09.2004), включающий крепление обсадных колонн цементированием с подъемом цементного раствора нормальной плотности на высоту до 50 м от кровли газового пласта для жесткого закрепления низа колонны в интервале продуктивного пласта, а выше цементного кольца заколонное пространство скважины заполняют стабильным глинистым раствором до устья скважины с удельным весом, создающим гидростатическое давление над цементным кольцом выше пластового и не теряющим свойств создавать и удерживать гидростатическое давление выше давления газа в продуктивном пласте и в проницаемых вышележащих пропластках за весь период эксплуатации скважины. При этом глинистый раствор готовят на буровой перед закачкой в скважину на основе отработанного глинистого раствора со шламом с добавлением к нему порошкообразного полиакриламида в количестве 0,5-1% для перевода глинистого раствора в вязкоупругое состояние на весь период эксплуатации скважины в условиях Заполярья. Интервал скважины в многолетнемерзлых породах заполняют незамерзающим раствором с устья скважины с последующим контролем в заколонном пространстве уровня незамерзающего раствора, при снижении которого производят подкачку незамерзающего раствора соответствующей плотности для обеспечения гидростатического давления в заколонном пространстве выше пластового над цементным кольцом.

Данный способ строительства скважин предусматривает цементирование эксплуатационной колонны лишь в нижней части в интервалах залегания продуктивных пластов. Он позволяет заменять негерметичные трубы отворотом части ЭК.

Недостатком данного способа является то, что для реализации отворота по нужной муфте требуются сложные устройства.

Наиболее близким по своей технической сути к предлагаемому является соединение нефтепромысловых труб, содержащее муфту (свидетельство на полезную модель РФ №5421, МПК Е21В 17/04, опубл. 16.11.1997), соединяющую с помощью резьбы концы труб и герметизирующую втулку, при этом втулка выполнена из термопластичного полимерного материала, имеющего относительное удлинение при разрыве 200-500% и размещена в резьбовом соединении между муфтой и соответствующим концом трубы.

Данным устройством осуществляют способ герметизации резьбовых соединений при строительстве и эксплуатации скважин, предусматривающий фиксацию и герметизацию резьб муфты и трубы с помощью термопластичного клея при спуске ЭК в скважину.

Недостатками способа является то, что в нем не предусмотрены отворот и извлечение труб ЭК из скважины при ремонте и цементирование ее только в нижней части, где залегают продуктивные пласты.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание возможности извлечения и замены труб эксплуатационной колонны в случае потери ими герметичности из-за коррозии или иных причин с цементированием только в нижней части, где залегают продуктивные пласты.

Поставленная техническая задача решается способом строительства и ремонта скважины, включающим бурение ствола, спуск и цементирование обсадной ЭК, герметизацию и фиксацию резьб муфтовых соединений термопластичным составом.

Новым является то, что цементирование производят только в нижней части, где залегают продуктивные пласты, в качестве термопластичного состава применяют клей, а затяжку резьб производят минимально допустимым крутящим моментом, причем при потере герметичности обсадной колонны производят отворот по муфте, расположенной ниже интервала негерметичности, предварительно нагрев ее до температуры, достаточной для размягчения клея, нагревателем.

Новым является также то, что в качестве нагревателя используют электронагреватель.

Новым является также то, что в качестве нагревателя используют химическую шашку.

Осуществляется способ следующим образом.

При строительстве скважины резьбы труб ЭК затягивают перед спуском минимально допустимым крутящим моментом, а их герметичность и фиксацию от отворота осуществляют применением термопластичного, например анаэробного, клея.

После спуска ЭК в скважину производят ее цементирование с целью разобщения продуктивных и водоносных пластов только в нижней части скважины, где залегают эти пласты. Остальную часть кольцевого затрубного пространства заполняют антикоррозионной жидкостью или глинистым раствором.

При потере герметичности одной или нескольких труб ЭК в результате коррозии или какого-то механического воздействия производят отворот колонны по резьбовому соединению ниже интервала негерметичности.

Для этого в скважину спускают на каротажном кабеле электронагреватель, устанавливают его напротив отворачиваемого резьбового соединения и производят нагрев этого соединения. В результате нагрева клей размягчается и приложением к ЭК крутящего момента на поверхности производят отворот именно в нагретом с размягчившимся клеем стыке, так как все остальные стыки остаются зафиксированными клеем, а нижняя часть ЭК удерживается цементным кольцом.

Нагрев резьбового соединения можно производить и сжиганием напротив этого стыка пороховой или термитной шашки. Шашка может также может быть выполнена с содержанием активного металла, например магния или алюминия, и кислоты. Кислота может быть закачана и потом. В общем, может быть использована любая эндотермическая реакция.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет отвернуть ЭК точно в заданном стыке без применения сложных скважинных устройств, а цементирование предусмотрено только в нижней части, где залегают продуктивные пласты.

Изобретение относится к области строительства и ремонта нефтегазобывающих скважин и, в частности, к области восстановления герметичности эксплуатационной колонны скважины. Технический результат - повышение эффективности способа за счет обеспечения возможности извлечения и замены труб эксплуатационной колонны в случае потери ими герметичности. По способу осуществляют бурение ствола скважины. Спускают и цементируют обсадную эксплуатационную колонну. Цементирование производят только в нижней части, где залегают продуктивные пласты. Герметизируют и фиксируют резьбы муфтовых соединений термопластичным составом. В качестве термопластичного состава применяют клей. Затяжку резьб производят минимально допустимым крутящим моментом. При потере герметичности обсадной колонны производят отворот по муфте, расположенной ниже интервала негерметичности, предварительно нагрев ее до температуры, достаточной для размягчения клея, нагревателем. Крутящий момент для отворота труб обсадной колонны прикладывают на поверхности. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ строительства и ремонта скважины, включающий бурение ствола, спуск и цементирование обсадной эксплуатационной колонны, герметизацию и фиксацию резьб муфтовых соединений термопластичным составом, отличающийся тем, что цементирование производят только в нижней части, где залегают продуктивные пласты, в качестве термопластичного состава применяют клей, а затяжку резьб производят минимально допустимым крутящим моментом, причем при потере герметичности обсадной колонны производят отворот по муфте, расположенной ниже интервала негерметичности, предварительно нагрев ее до температуры, достаточной для размягчения клея, нагревателем, при этом крутящий момент для отворота труб обсадной колонны прикладывают на поверхности.

2. Способ строительства и ремонта скважины по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нагревателя используют электронагреватель.

3. Способ строительства и ремонта скважины по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нагревателя используют химическую шашку.