RU2237796C1 - Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method - Google Patents
Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237796C1 RU2237796C1 RU2003110187A RU2003110187A RU2237796C1 RU 2237796 C1 RU2237796 C1 RU 2237796C1 RU 2003110187 A RU2003110187 A RU 2003110187A RU 2003110187 A RU2003110187 A RU 2003110187A RU 2237796 C1 RU2237796 C1 RU 2237796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- heat generator
- well
- bushings
- walls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для закрепления неустойчивых и изоляции поглощающих интервалов горных пород при сооружении геологоразведочных, эксплуатационных, гидрогеологических, инженерных скважин различного назначения с применением относительно легкоплавких экологически чистых материалов.The invention relates to the mining industry and can be used to fix unstable and isolate the absorbing intervals of rocks during the construction of exploration, production, hydrogeological, engineering wells for various purposes using relatively low-melting environmentally friendly materials.
Известен способ изоляции водопритоков (см. А.с. РФ №697690, М.кл. Е 21 В 33/138, 79), который заключается в подаче на забой скважины в изолированную зону легкоплавкого термопластичного материала и в последующем распределении его путем разбуривания всухую. При данном способе используется эффект перехода механической работы в тепловую энергию. Для реализации способа требуются термопластические материалы с низкой температурой плавления (смолы, битум, пластики). Данный способ предназначен для закрепления ствола скважины только в призабойной зоне и не обеспечивает крепление отдельных участков тектонических нарушений, трещиноватости, изоляции зон поглощений и флюидопроявлений на любом интервале предварительно пробуренной глубокой скважины.A known method of isolating water inflows (see A.S. of the Russian Federation No. 697690, M.cl. E 21 B 33/138, 79), which consists in supplying the bottom hole to the isolated zone of the fusible thermoplastic material and its subsequent distribution by dry drilling . With this method, the effect of the transition of mechanical work into thermal energy is used. To implement the method requires thermoplastic materials with a low melting point (resins, bitumen, plastics). This method is intended to fix the wellbore only in the bottomhole zone and does not provide for the fastening of individual sections of tectonic disturbances, fracturing, isolation of absorption zones and fluid manifestations at any interval of a pre-drilled deep well.
Известен способ электротермического крепления ствола скважины и устройство для его осуществления (см. Патент РФ №2057901, М.кл. 6 Е 21 В 33/138. Способ электротермического крепления ствола скважины основан на плавлении легкоплавких экологически чистых тампонажных материалов, готовят композиционный тампонажный материал с температурой плавления 50-1000°С, опускают в предварительно пробуренную скважину тампонирующий пенетратор, после чего заполняют скважину тампонажным материалом на нужную высоту, а затем поднимают нагретый тампонирующий пенетратор к устью скважины.A known method of electrothermal fastening of a wellbore and a device for its implementation (see RF Patent No. 2057901, Mcl 6 E 21 B 33/138. The method of electrothermal fastening of a wellbore is based on the melting of low-melting environmentally friendly grouting materials, preparing a composite grouting material with with a melting point of 50-1000 ° C, the plugging penetrator is lowered into the pre-drilled well, after which the well is filled with cement material to the desired height, and then the heated plugging penetrator is raised torus to the wellhead.
Устройство для реализации способа включает в себя: тампонирующий тепловой пенетратор, источник электроэнергии, лебедку, блок-баланс, кабель-трос для подвешивания пенетратора и канализации электроэнергии к тампонирующему пенетратору, штангу с центраторами и кабельный замок. При этом кристаллизатор - формователь цилиндрической формы помещен в нижней части корпуса пенетратора, штанга с центраторами помещена между корпусом пенетратора и кабель-тросом, а корпус пенетратора в верхней части имеет коническую форму с возможностью обеспечения со стенками скважины угла 5-10°, при этом наружный диаметр корпуса пенетратора меньше диаметра скважины на 10-30%.A device for implementing the method includes: a plugging thermal penetrator, an electric power source, a winch, a block balance, a cable-cable for suspending the penetrator and sewer electricity to the plugging penetrator, a rod with centralizers and a cable lock. In this case, the mold-cylindrical shaper is placed in the lower part of the penetrator body, a rod with centralizers is placed between the penetrator body and the cable-rope, and the penetrator body in the upper part has a conical shape with the possibility of providing an angle of 5-10 ° with the borehole walls, while the outer the penetrator body diameter is 10-30% less than the well diameter.
Данный способ и устройство обеспечивают крепление стволов только сухих и неглубоких скважин, доставка же легкоплавких тампонажных материалов к месту крепления отдельных участков тектонических нарушений, трещиноватостей, изоляции зон поглощений на любой интервал глубокой скважины, заполненной глинистым раствором, невозможна.This method and device provide for fixing only dry and shallow wellbores, while the delivery of low-melting grouting materials to the attachment point of individual sections of tectonic disturbances, fractures, isolation of absorption zones at any interval of a deep well filled with mud is impossible.
Известен способ электротермического крепления ствола скважины и устройство для его осуществления (см. Патент РФ №2158347, М.кл. 7 Е 21 В 33/13), который также основан на плавлении легкоплавких экологически чистых тампонажных материалов, зону крепления скважины дополнительно заполняют инертным наполнителем, например гранитной крошкой, причем при подъеме нагретого генератора теплоты к устью скважины одновременно засыпают центральную часть зоны скважины легкоплавким связующим материалом, околоствольную - инертным наполнителем, при этом устройство электротермического крепления ствола скважины снабжено двумя емкостями, жестко установленными одна над другой на штанге, подвешенной на грузонесущем кабеле, и теплоизолятором конусной формы, закрепленным между нижней емкостью и генератором теплоты, причем нижняя емкость заполнена легкоплавким гранулированным связующим материалом, а верхняя - инертным наполнителем - гранитной крошкой, при этом в днищах обеих емкостей установлены съемные легкоплавкие пластины и кольцевые электронагреватели, а на конце генератора теплоты закреплен уплотнитель.A known method of electrothermal fastening of a wellbore and a device for its implementation (see RF Patent No. 2158347, Mcl 7 E 21 B 33/13), which is also based on the melting of low-melting environmentally friendly grouting materials, the well attachment zone is additionally filled with an inert filler , for example, with granite crumb, and when the heated heat generator rises to the wellhead, the central part of the well zone is simultaneously filled with fusible binder material, the borehole with an inert filler, and Your electrothermal fastening of the wellbore is equipped with two tanks, rigidly mounted one above the other on a rod suspended on a load-carrying cable, and a cone-shaped heat insulator fixed between the lower tank and the heat generator, the lower tank being filled with fusible granular binder material, and the upper one with an inert filler - granite chips, while in the bottoms of both tanks removable fusible plates and ring heaters are installed, and at the end of the heat generator is fixed sealant.
Данный способ и устройство обеспечивают крепление стволов скважин, но требуют значительные затраты времени на подготовку электротермического снаряда, связанных с загрузкой емкостей инертным и легкоплавкими материалами. Известно устройство для перекрытия зоны осложнения в скважине, патент РФ №1712581, М.Кл. Е 21 В 29/10, 33/13. Способ крепления ствола скважины заключается в спуске на колонне буровых труб в скважину профильной трубы, нагнетании в нее под давлением жидкости, вдавливанием трубы в стенки скважины и развольцовывание резьбовых соединений профильной трубы. Устройство включает профильную трубу с цилиндрическими участками по концам, на нижнем из которых размещен башмак с обратным клапаном, а в верхнем - расширитель с якорным элементом, жестко связанные с дорнирующей головкой, размещенной над профильной трубой и имеющий узел соединения под бурильные трубы, при этом на цилиндрических участках профильной трубы выполнены наружные кольцевые проточки под уплотнительные элементы и соответствующие проточкам внутренние кольцевые выступы, при этом якорный элемент в виде наружного выступа на расширителе, а цилиндрический участок профильной трубы под внутренним кольцевым выступом имеет кольцевую канавку для размещения выступа расширителя в исходном положении. Устройство опускают в скважину на колонне бурильных труб и устанавливают в зоне осложнения. Профильные трубы выправляют внутренним давлением путем нагнетания в них жидкости и тем самым закрепляют их к стенкам скважины, а затем расширителем развальцовывают резьбовые соединения профильных труб.This method and device provide for the attachment of wellbores, but require a significant investment of time in preparing an electrothermal projectile associated with loading containers with inert and low-melting materials. A device for blocking the complication zone in a well is known, RF patent No. 1712581, M.C. E 21 B 29/10, 33/13. A method of attaching a wellbore consists in lowering a profile pipe on a string of drill pipes into a well, injecting fluid under it under pressure, pushing the pipe into the walls of the well and loosing the threaded joints of the profile pipe. The device includes a profile pipe with cylindrical sections at the ends, on the lower of which there is a shoe with a check valve, and in the upper - an expander with an anchor element, rigidly connected to the mandrel head located above the profile pipe and having a connection unit for drill pipes, while cylindrical sections of the profile pipe are made of outer annular grooves for sealing elements and corresponding inner grooves of the annular protrusions, while the anchor element in the form of an outer protrusion on the extension Itel, and the cylindrical section of the profile pipe under the inner annular protrusion has an annular groove for accommodating the protrusion of the expander in its original position. The device is lowered into the well on a drill pipe string and installed in the complication zone. Profile pipes are straightened by internal pressure by injecting fluids into them and thereby fix them to the walls of the borehole, and then threaded joints of profile pipes are expanded by an expander.
Данный способ и устройство сложное по операциям и по конструкции, содержащее большое количество сборочных узлов и дорогостоящее при его изготовлении и требует значительных трудовых затрат на спускоподъемные операции при использовании бурильных труб. Известен способ крепления ствола скважины патент №2006569, принятый за прототип, включающий корпус, выполненный в виде гофрированного перекрывателя из отрезка тонкостенной металлической трубы, оснащенной снаружи шипами-костылями, подвеску корпуса, выполненную в виде каротажного кабеля, при этом концы корпуса заглушены колпаками. Внутри корпуса размещен заряд с воспламенителем. При постановке устройства в зону крепления скважины производят взрыв. В результате взрыва нижний колпак перекрывателя разрушается, а верхний колпак с воспламенителем отстреливается и на каротажном кабеле извлекается из скважины, а корпус (гофрированный перекрыватель) деформируется и его гофрированная стенка разглаживается, плотно прижимается к поверхности скважины и перекрывает имеющиеся каверны и трещины.This method and device is complex in operations and design, containing a large number of assembly units and expensive in its manufacture and requires significant labor costs for tripping operations when using drill pipes. There is a known method of attaching a wellbore patent No. 20046569, adopted as a prototype, comprising a housing made in the form of a corrugated shutter from a segment of a thin-walled metal pipe equipped with spikes-crutches outside, a housing suspension made in the form of a wireline cable, while the ends of the housing are muffled by caps. Inside the housing there is a charge with an igniter. When placing the device in the zone of attachment of the borehole produce an explosion. As a result of the explosion, the lower cap of the overlap collapses, and the upper cap with the igniter is removed and removed from the well on the wireline, and the casing (corrugated overlap) is deformed and its corrugated wall is smoothed, tightly pressed to the surface of the well and covers existing cavities and cracks.
Данный способ может быть использован только при незначительных кавернах и трещинах, при креплении же зон осложнений значительных объемов при взрыве заряда могут наблюдаться разрушения каротажного кабеля, разрушение тонкостенной профильной трубы со значительным дополнительным разрушением зоны осложнения и засорения забоя скважины деталями устройства.This method can be used only with insignificant caverns and cracks, while attaching zones of complications of significant volumes during a blast of a charge, destruction of the wireline, destruction of a thin-walled profile pipe with significant additional destruction of the zone of complication and clogging of the bottom of the well with device parts can be observed.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно - закрепление отдельных участков тектонических нарушений, изоляции зон поглощений и флюидопроявлений на любых интервалах скважин различного назначения за счет использования более простой и дешевой технологии устройства.The technical result of the invention is the elimination of these drawbacks, namely, the consolidation of individual sections of tectonic disturbances, isolation of absorption zones and fluid manifestations at any intervals of wells for various purposes through the use of simpler and cheaper device technology.
Технический результат в части способа достигается тем, что в способе крепления ствола скважины, включающем спуск и установку в зоне осложнения профильной трубы, снабженной двумя втулками, соединенными с ее торцами, создание внутреннего давления на стенки трубы, увеличение диаметра трубы до контакта со стенками скважины и закрепление ее в скважине, согласно изобретению в зону осложнения устанавливают трубу, выполненную из легкоплавкого материала и заполненную водой, последнюю нагревают генератором теплоты до температуры размягчения материала трубы и увеличения диаметра трубы до контакта со стенками скважины, после чего отключают генератор теплоты и электронагревателем расплавляют контактную с ним втулку и извлекают из трубы генератор теплоты и электронагреватель.The technical result in terms of the method is achieved by the fact that in the method of fastening the wellbore, including the descent and installation in the complication zone of a profile pipe equipped with two bushings connected to its ends, creating internal pressure on the pipe walls, increasing the diameter of the pipe to contact with the walls of the well and fixing it in a well, according to the invention, a pipe made of fusible material and filled with water is installed in the complication zone, the latter is heated by a heat generator to a softening temperature of the material of the pipe and increasing the diameter of the pipe until it contacts the walls of the well, then the heat generator is turned off and the contact sleeve is melted with the electric heater and the heat generator and electric heater are removed from the pipe.
Технический результат в части устройства обеспечивается тем, что устройство для крепления ствола скважины, содержит профильную трубу снабженную двумя утолщенными втулками, жестко соединенными с ее торцами и установленную на спускоподъемном приспособлении, согласно изобретению устройство снабжено утяжелителем, соединенным с кабельным замком и установленным под ним электронагревателем, расположенным в верхней торцевой втулке, и генератором теплоты, размещенным в полости трубы и соединенным с электронагревателем с возможностью их извлечения из трубы, которая выполнена из легкоплавкого материала и заполнена жидкостью, а втулки выполнены из того же материала, что и труба.The technical result in terms of the device is ensured by the fact that the device for attaching the wellbore contains a profile pipe equipped with two thickened bushings rigidly connected to its ends and mounted on a lifting device, according to the invention, the device is equipped with a weighting device connected to a cable lock and installed under it an electric heater, located in the upper end sleeve, and a heat generator located in the cavity of the pipe and connected to the electric heater with the possibility of their treatment of the tube, which is made of a fusible material and is filled with fluid, and the sleeve made of the same material as the tube.
Способ и устройство поясняются чертежами, где на фиг.1 показано устройство для крепления ствола скважины, на фиг.2. показана общая схема устройства, на фиг.3 показан разрез трубы.The method and device are illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a device for attaching a wellbore, in Fig.2. shows a general diagram of the device, figure 3 shows a section of a pipe.
Устройство содержит легкоплавкую профильную экологически чистую трубу 1, выполненную, например, из полипропилена, торцевые части которой жестко соединены с утолщенными цилиндрическими втулками нижней 2 и верхней 3. Генератор теплоты 4, размещенный в полости трубы 1, заполненной водой 5, соединен с экологически чистой верхней частью профильной трубы 1 через электронагреватель 6 и втулку 3. Устройство содержит также кабельный замок 7, утяжелитель 8, грузонесущий кабель 9 для канализации электроэнергии, лебедку 10, источник электроэнергии 11 и самоходную буровую установку 12.The device comprises a low-melting profile environmentally
Устройство работает следующим образом. После сборки устройства, в состав которого входят генератор теплоты 4, профильная легкоплавкая экологически чистая труба 1 с втулками 2 и 3, выпоненными из того же материала, что и труба 1, заполненная водой 5. Электронагреватель 6 закреплен в верхней торцевой втулке 3. Кабельный замок 7 и утяжелитель 8 расположен над электронагревателем 6. Устройство подвешивают на грузонесущем кабеле 9 и устанавливают в скважине с помощью лебедки 10 в зону осложнения. Утолщенность втулок 2 и 3 служит для увеличения механической прочности при нагреве и создании давления жидкости в полости трубы 1. После установки устройства в зону осложнения интервала скважины генератором теплоты 4 нагревают воду 5 до температуры размягчения стенок трубы 1 и за счет образовавшегося давления в полости трубы при фазовом переходе воды в пар увеличивают диаметр трубы 1 до контакта со стенками скважины, после чего отключают генератор теплоты 4 и включают электронагреватель 6, закрепленный во втулке 3 трубы 1, который при нагреве плавит контактную с ним втулку 3 и освобождается от трубы 1. После чего генератор теплоты 4 с нагревателем 6, кабельным замком 7 и утяжелителем 8, закрепленными на грузонесущем кабеле 9 при помощи лебедки 10, поднимают на поверхность, а труба 1, изменившая свою форму, остается в зоне осложнения интервала скважины. При последующем бурении скважины разбуриваются втулки 2 и 3.The device operates as follows. After assembling the device, which includes a
Выполненные исследования показали, что на современном этапе предложенный способ и устройство могут найти экономически целесообразное практическое применение для экологически чистого крепления отдельных зон тектонических нарушений и изоляции поглощающих и проявляющих горизонтов и ремонта обсадных колон на любых интервалах глубоких скважин, заполненных буровым раствором.The studies showed that at the present stage, the proposed method and device can find economically feasible practical application for the environmentally friendly fastening of individual zones of tectonic disturbances and isolation of absorbing and developing horizons and repair of casing strings at any intervals of deep wells filled with drilling mud.
Высокая скорость и надежность крепления стенок скважины относительно легкоплавкими профильными трубами существенно снижает материальные затраты и затраты на сооружение скважин, исключая при этом применение стальных обсадных труб. Крепление отдельных интервалов скважин позволит снизить грузоподъемность и мощность буровых установок, затраты на производство обсадки и цементированных работ, на транспорт и энергоносители.The high speed and reliability of fixing the walls of the well with relatively low-melting profile pipes significantly reduces material costs and the cost of constructing wells, excluding the use of steel casing. The fastening of individual intervals of the wells will reduce the carrying capacity and power of drilling rigs, the cost of casing and cemented work, transport and energy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110187A RU2237796C1 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110187A RU2237796C1 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237796C1 true RU2237796C1 (en) | 2004-10-10 |
Family
ID=33537845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110187A RU2237796C1 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237796C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456436C2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-07-20 | Сальтель Индюстри | Method for reinforcing drilled well section with casing pipe, and device for its implementation |
RU2580956C2 (en) * | 2010-08-31 | 2016-04-10 | Веллтек А/С | Sealing system |
CN110206533A (en) * | 2019-06-06 | 2019-09-06 | 山东科技大学 | Single lane, across inclined hole resistivity CT imaging device and floor undulation water dynamic monitoring method |
RU2724164C1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-06-22 | Закрытое акционерное общество «Уральский завод полимерных технологий «Маяк» | Device for insulation of areas of complication of pipes, an intelligent polymer shutoff valve |
-
2003
- 2003-04-09 RU RU2003110187A patent/RU2237796C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456436C2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-07-20 | Сальтель Индюстри | Method for reinforcing drilled well section with casing pipe, and device for its implementation |
RU2580956C2 (en) * | 2010-08-31 | 2016-04-10 | Веллтек А/С | Sealing system |
US9447651B2 (en) | 2010-08-31 | 2016-09-20 | Welltec A/S | Sealing system |
CN110206533A (en) * | 2019-06-06 | 2019-09-06 | 山东科技大学 | Single lane, across inclined hole resistivity CT imaging device and floor undulation water dynamic monitoring method |
CN110206533B (en) * | 2019-06-06 | 2023-08-29 | 山东科技大学 | Single-lane and cross-inclined-hole resistivity CT imaging device and working face bottom plate water dynamic monitoring method |
RU2724164C1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-06-22 | Закрытое акционерное общество «Уральский завод полимерных технологий «Маяк» | Device for insulation of areas of complication of pipes, an intelligent polymer shutoff valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2449812C (en) | Completion apparatus and methods for use in wellbores | |
AU2001269810B2 (en) | Radial expansion of tubular members | |
CA2632786C (en) | Methods and apparatus for well construction | |
US4662450A (en) | Explosively set downhole apparatus | |
EP2491222B1 (en) | Expandable liner tieback connection | |
US9714555B2 (en) | Method of plugging a well | |
CN101915059B (en) | Process method for well completion at equal borehole diameter | |
CN101835953A (en) | Well construction using small laterals | |
WO2012061202A2 (en) | Method and apparatus for creating an annular barrier in a subterranean wellbore | |
WO2009000396A2 (en) | Method and apparatus to cement a perforated casing | |
CN108194045B (en) | Sleeve pipe prosthetic devices | |
CN108204216B (en) | Application method of casing pipe repairing device | |
US3379252A (en) | Well completion for extreme temperatures | |
RU2237796C1 (en) | Method for reinforcing well shaft and device for realization of said method | |
WO2005017300A2 (en) | Continuous monobore liquid lining system | |
US20090183884A1 (en) | Method for sealing wellbore leakage and shutting-off of water producing zones | |
RU2317404C1 (en) | Method to create gravel filter in horizontal bore | |
RU2186936C2 (en) | Gear for electrothermal fortification of hole shaft | |
US3583485A (en) | Thermal prestressing of casing | |
WO2015009213A1 (en) | Method for boring holes and installing collection pipes in holes | |
RU2057901C1 (en) | Process of electrothermal securing of borehole shaft and gear for its implementation | |
US12018550B2 (en) | Self-running lower completion screen | |
RU2170317C2 (en) | Process of drilling of oil and gas wells and facility for its implementation | |
RU2633914C1 (en) | Method of well construction and repair | |
RU2286439C1 (en) | Method and device for well bore casing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070410 |