Способ ликвидации прихвата колонны труб в скважине Советский патент 1990 года по МПК E21B31/00 

1

(21)4382224/23-03

(22)15.01.88

(46)07.09.90. Вкл. № 33

(75)В.Д. Куртов и А.Я. Глушаков

(53)622.248(088.8)

(56)iJiBTopcKoe свидетельство СССР № 832043, кл. Е 21 В 23/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1503380, кл. Е 21 В 3-1/1 07, 1987.

(54)СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА КО- ЛОНШ ТРУБ В СКВАЖИНЕ ,

(57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скваткин. Цель - по- рьшение надежности извлечения обсадной колонны из глубокой скважины при наличии щфкуляции в затрубном пространстве. Полости колонны труб герметизируют и в эту полость закачивают жидкостный агент для создания в ней давления. Прихваченную колонну труб предварительно разделяют на участки длиной не более 300 м. Операции по ликвидации прихвата производят последовательно на каждом из участков. Давление в полости каждого отделенного участка создают не менее 0,5, но менее 1 допустимого внутреннего давления,; при котором напряжение в теле трубы достигает предела текучести ее материала. Одновременно со сбросом давления .- в извлекаемом отделенном участке к нему прикладьшают ударные нагрузки силой, не меньшей удвоенного веса этого отделенного участка. Если осложнения отсутствуют, то после промывки скважины делают подъем спущенной компоновки и продолжают работу по извлечению оставшейся части обсадной колонны. 4 ил.

(П

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности извлечения обсадной колонны из глубокой скважины при наличии циркуляции в затрубном пространстве. Полости колонны труб герметизируют и в эту полость закачивают жидкостный агент для создания в ней давления. Прихваченную колонну труб предварительно разделяют на участки длиной не более 300 м. Операции по ликвидации прихвата производят последовательно на каждом из участков. Давление в полости каждого отдельного участка создают не менее 0,5, но менее 1 допустимого внутреннего давления, при котором напряжение в теле трубы достигает предела текучести ее материала. Одновременно со сбросом давления в извлекаемом отделенном участке к нему прикладывают ударные нагрузки силой, не меньшей удвоенного веса этого отделенного участка. Если осложнения отсутствуют, то после промывки скважины делают подъем спущенной компоновки и продолжают работу по извлечению оставшейся части обсадной колонны. 4 ил.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для ликвидации, прихвата обсадной колонны труб в скважине.

Целью изобретения является повьше- ние надежности извлечения обсадной колонны из глубокой скважины при наличии циркуляции в затрубном простран- .стве..

На фиг. 1 изображена обсадйая колонна труб, подлежащая извлечению; на фиг. 2 - то же, после отделения верхнего участка обсадной колонны труб и соединения с ним ловильным инструментом; на фиг. 3 - механический

ЯСС с узлом сброса избыточного давления; на фиг. 4 - то же, в момент сброса .избыточного давления из колонны труб в заколонное пространство. - В стволе скважины 1 (фиг. 1) находится аварийная обсадная колонна 2, оборвавшаяся во время ее спуска и недошедшая до забоя 3 скважины. На фиг. 2 обозначено место 4 обреза отделенного участка 5. Для соединения с отделенным участком 5 на бурильных г трубах 6 спущен инструмент для извлечения обсадной колонны 2, содержащий герметизирующую труболовку 7 и механический ЯСС 8, имеющий узел сброса давления.

сл

со- о сл

4

Механический ясс 8 (фиг. 3 и А) состоит из .корпуса 9, в полости которого тепескопически установлен шток 10 посредством фрикционной пары сцепления конусной пары, представленной молотом 11 и переводником 12. Сверху в корпус 9 ввернута наковальня 13.

Нижняя часть молота 11 закачивается патрубком 14, на наружной поверх- |Q ности которого размещены уплотнения 15.

В нижней части корпуса 9 непосредственно над верхним торцом переводника 12 выполнены окна 16 для вывода бурового раствора при сбросе давления из полости 17 колонны труб в затруб- ное пространство 18.

Шток 10 в исходном положении зафиксирован с помощью узла фиксации 20 его с наковальней 13. Узел 19 фиксации может быть любой конструкции (на- пример, в виде срезных элементов).

Извлечение обсадной колонны из ;

менее 0,5, но менее 1 допустимого- . внутреннего давления, при котором нап ряжение в теле трубы достигает Предела текучести материала. После вьщерж- ки под давлением в течение 30-60 с ег сбрасьшают и одновременно наносят . удар, направленный вверх.

Для этого к бурильным трубам 6 при кладьшают дополнительную, сверх собственного, веса, растягивающую нагруз ку, при которой с.рабатывает узел 19, фиксации штока 10 в исходном положении. Шток 10 от связи с переводником 12 освобождается и начинает резко дви гаться вверх. Как только патрубок 14 выйдет из конусной части переводника 12, пологть 17 устройства соединяется через окна 16 с затрубньм пространст вом 18 и давление резко снижается. Под волной разгрузки возникает резки обратный ток бурового раствора ио - кольцевого пространства за обсадной колонной, который разрыхляет осадок

скважины по способу с применением уст-25 трубами и дополнительно уменьшает их

ройства производят следунщим образом. С целью выбора технических средств для извлечения обсадной колонны 2 ; труб вначале производят обследование . верхней части отвала скважины 1 и обсадной колонны 2 труб. По полученным данным выбирают место 4 резки и производят резку обсадной колонны любым известным способом (на практике в основном применяют внутренние труборез30

ки, работающие под давлением промывоч- ясса.

связь со стенками скважины и-осадком В крайнем верхнем положении штока 10 наносится удар молотом 11 по наковальне 13. В том случае, если обсадная колонна труб 2, вернее - ее от дельный участок 5 не освободится, шт опускают вниз до упора молота 11 в конусное гнездо переводника 12 с уси лием, заданным режимом работы ударно го устройства В, т.е. механического

40

ной жидкости при вращении ротором). Отделенный участок 5 должен быть длиной не более 300 м.

После окончания резки обсадной колонны труб внутрь ее в верхнюю часть отделенного участка 5 спускают ловил ьный инструмент для извлечения отделенного участка, содержащий герметизирующую труболовку 7 и механический д ЯСС 8 с узлом сброса давления из внутренней полости 17 труб в затрубное . пространство 18.

Соединяются труболовкой 7 с отделенным участком 5. Вызывают циркуляцию в скважине и производят промывку. После промьшки скважины не менее 1-2 цик- |лов пытаются поднять отделенный участок 5 обсадной колонны, работая ЯССом 8 и нанося удары максимально возможной силы

При отсутствии циркуляции внутри труб создают давление, которое в зависимости от условий должно быть не

55

После заклинки конусной пары (дет ли 11 и 12) в бурильных трубах вновь создают давление, как описано. Далее давление резко сбрасьшают, после чег наносят молотом удар по наковальне 1 В большинстве своем при каждом цикле создание давления в течение 30-60 с сброс давления - нанесение удара, об саднйе трубы продвигаются вверх на 5-10 см.После подъема обсадной колон ны на 2-3 м восстанавливается циркуляция за трубами и извлечение ее иде свободно (без нанесения ударов ясса)

Так работают 20-30 мин Если извлечь отделенный участок 5 не удаетс то извлекают ловилькый инструмент и герметизируют низ отделенного участка 5. Для этого в нижней его части устанавливают разделительный мост , (стреляющим снарядом или другим способом) . Проверяют герметичность уста новки моста (например, испытателем пластов на трубах). После этого

менее 0,5, но менее 1 допустимого- внутреннего давления, при котором напряжение в теле трубы достигает Предеа текучести материала. После вьщерж- ки под давлением в течение 30-60 с его сбрасьшают и одновременно наносят . удар, направленный вверх.

Для этого к бурильным трубам 6 при- кладьшают дополнительную, сверх собственного, веса, растягивающую нагрузку, при которой с.рабатывает узел 19, фиксации штока 10 в исходном положении. Шток 10 от связи с переводником 12 освобождается и начинает резко двигаться вверх. Как только патрубок 14 выйдет из конусной части переводника 12, пологть 17 устройства соединяется через окна 16 с затрубньм пространством 18 и давление резко снижается. Под волной разгрузки возникает резкий обратный ток бурового раствора ио - кольцевого пространства за обсадной колонной, который разрыхляет осадок за

трубами и дополнительно уменьшает их

ясса.

связь со стенками скважины и-осадком. В крайнем верхнем положении штока 10 наносится удар молотом 11 по наковальне 13. В том случае, если обсадная колонна труб 2, вернее - ее отдельный участок 5 не освободится, шток опускают вниз до упора молота 11 в конусное гнездо переводника 12 с усилием, заданным режимом работы ударного устройства В, т.е. механического

ясса.

0

д

55

После заклинки конусной пары (детали 11 и 12) в бурильных трубах вновь создают давление, как описано. Далее давление резко сбрасьшают, после чего наносят молотом удар по наковальне 13. В большинстве своем при каждом цикле: создание давления в течение 30-60 с - сброс давления - нанесение удара, об- саднйе трубы продвигаются вверх на 5-10 см.После подъема обсадной колонны на 2-3 м восстанавливается циркуляция за трубами и извлечение ее идет свободно (без нанесения ударов ясса).

Так работают 20-30 мин Если извлечь отделенный участок 5 не удается, то извлекают ловилькый инструмент и герметизируют низ отделенного участка 5. Для этого в нижней его части устанавливают разделительный мост , (стреляющим снарядом или другим способом) . Проверяют герметичность установки моста (например, испытателем пластов на трубах). После этого

внутрь этого участка спускают тот же ловипьный инструмент для соединения с отделенным участком 5.

После соединения с отделенным участком 5, не прикладьшая к бурильным трубам 6 избыточной нагрузки, т. свер х их веса, создают внутри труб давление закачиванием жидкостного агента. Это давление равно 00 - 400 атмл В момент создания давления обсадные трубы расширяются и сжимают находящийся в заколонном пространстве шлам, породу, нарушают связи с глннис10

удара 120 тс, т.е в 6 раз превышает вес участка 5. .

После подъема верхнего участка 5 обсадной колонны 2 в с кважину вновь спускают труборезку и производят рез- ку обсадной колонны на 100-300 м и ниже (длина отрезаемого участка зависит от состоя.шя ствола скважины, горных пород, состояния обсадных труб, грузоподъемности буровой установки и дро). После этого опускают инструмент для извлечения обсадной колонны, соединяют с отделенным участком ко20

ности, как описано.

После извлечения этого участка колонны извлекают последующие и так до тех пор, пока не извлечена вся обсадная колонна.

После каждого подъема отрезанного участка колонны ствол скважины прове-гг. ряют спуском полномерной компоновки, 25 в случае наличия сужений или мест посадки инструмента ствол скважины прорабатывают, обрабатьшают буровой раствор, снижают липкость его. Если осложнения отсутствуют, то после промывки

30

той коркой на стенках скважины, к лонны и производят работы освобождению торой прилипли отдельные участки об- труб от прихвата в той последователь- садных трубо Под избыточным давлением выдерживают 30-60 с.

Под действием давления обсадные трубы отделенного участка 5 расширяются , Расчеты показывают, что при давлении 300 атм в трубах 0 324 мм радиальная деформация составит 0,3 мм. Это значительная величина. За время выдержки под давлением в течение 30 - 60 с полностью заканчивается рост радиальной деформации.

После этого резко сбрасывают давление из отделенного участка и в этот момент наносят удар вверх (как описано) . При нанесении ударов в обсадных трубах отделенного участка 5 возникает импульсно-волновая нагрузка. А резкое снижение давления в его полости вызывает возникновение гидродинамической волны разрежения.

Наложение гидродинамических волн разгрузки и импульсно-волновой нагрузки усиливает воздействие на трубы отделенного участка 5 и прихваченную зону труб. Уменьшение диаметра труб в этот момент способствует также ускорению лик.видации прихвата труб от- .деленного участка 5

Сила ударных нагрузок по отделенному участку не менее удвоенного веса этого отделенного участка.

Допустим, вес отделенного участка 5 равен 20 тс. Тогда сила удара должна быть не менее 40 тс, но не более усилия страгивания для обсадных труб. Применяя способ, изменяют его параметры, пока не подберут,наиболее рациональные.

35

40

45

50

скважины, делают подъем спущенной компоновки и продолжают работы по извлечению оставшейся части обсадной колонн -Формула изобретения

Способ ликвидации прихвата колонны труб в скважине, включающий герметизацию полости колонны труб, закачивание в эту полость жидкостного агента для создания в ней давления, последующий сброс давления и извлечение колонны труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности изг влечения обсадной колонны из глубокой скважины при наличии циркуляции в зат- рубном пространстве, прихваченную колонну труб предварительно разделяют на участки длиной не более 300 м, а указанные операции по ликвидации прихвата производят последовательно на каж,1ом из участков, при этом давление в полости каждог о отделенного участка создают не менее 0,5,но менее 1 - допустимого внутреннего давления, при котором напряжение в теле трубы достигает предела текучести ее материала, а одновременно со сбросом давления в извлекаемом отделенном участке к нему прикладывают ударные нагрузки силой, не меньшей удвоенного веса этого отделенного участка.

На одной из скважин дх1Я отделенного участка 5 из обсадных труб из марки D 0 324 мм. |1збыточное давление составляет 0,05 б 190 атм, а сила

0540

10

удара 120 тс, т.е в 6 раз превышает вес участка 5. .

После подъема верхнего участка 5 обсадной колонны 2 в с кважину вновь спускают труборезку и производят рез- ку обсадной колонны на 100-300 м и ниже (длина отрезаемого участка зависит от состоя.шя ствола скважины, горных пород, состояния обсадных труб, грузоподъемности буровой установки и дро). После этого опускают инструмент для извлечения обсадной колонны, соединяют с отделенным участком ко

ности, как описано.

После извлечения этого участка колонны извлекают последующие и так до тех пор, пока не извлечена вся обсадная колонна.

После каждого подъема отрезанного участка колонны ствол скважины прове-гг. ряют спуском полномерной компоновки, в случае наличия сужений или мест посадки инструмента ствол скважины прорабатывают, обрабатьшают буровой раствор, снижают липкость его. Если осложнения отсутствуют, то после промывки

лонны и производят работы освобождению труб от прихвата в той последователь-

0

5

0

5

0

5

скважины, делают подъем спущенной компоновки и продолжают работы по извлечению оставшейся части обсадной колонны. -Формула изобретения

Способ ликвидации прихвата колонны труб в скважине, включающий герметизацию полости колонны труб, закачивание в эту полость жидкостного агента для создания в ней давления, последующий сброс давления и извлечение колонны труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности изг влечения обсадной колонны из глубокой скважины при наличии циркуляции в зат- рубном пространстве, прихваченную колонну труб предварительно разделяют на участки длиной не более 300 м, а указанные операции по ликвидации прихвата производят последовательно на каж,1ом из участков, при этом давление в полости каждог о отделенного участка создают не менее 0,5,но менее 1 - допустимого внутреннего давления, при котором напряжение в теле трубы достигает предела текучести ее материала, а одновременно со сбросом давления в извлекаемом отделенном участке к нему прикладывают ударные нагрузки силой, не меньшей удвоенного веса этого отделенного участка.

N|

/

puz. 1

Фиг. 2

-ГУ

.18

17

3 W

fue.J