RU2802509C2 - Downhole method for providing zoned isolation in given position in annulus and downhole system for implementing method - Google Patents
Downhole method for providing zoned isolation in given position in annulus and downhole system for implementing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802509C2 RU2802509C2 RU2021121889A RU2021121889A RU2802509C2 RU 2802509 C2 RU2802509 C2 RU 2802509C2 RU 2021121889 A RU2021121889 A RU 2021121889A RU 2021121889 A RU2021121889 A RU 2021121889A RU 2802509 C2 RU2802509 C2 RU 2802509C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- downhole
- section
- tubular metal
- metal structure
- annular barrier
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к скважинному способу для обеспечения зональной изоляции в заданном положении в затрубном пространстве между стенкой ствола скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией, имеющей продольную протяженность в существующей скважине.The present invention relates to a downhole method for providing zonal isolation at a predetermined position in the annulus between the wall of the wellbore and a downhole tubular metal structure extending longitudinally in an existing well.
Когда существующие скважины не работают, как предполагалось, и добыча углеводородсодержащей текучей среды снижается из конкретной скважины или скважина производит большое количество воды, оператору необходимо решить, оптимизировать ли скважину или скважину следует ликвидировать.When existing wells are not performing as expected and hydrocarbon-containing fluid production is declining from a particular well or the well is producing large quantities of water, the operator must decide whether to optimize the well or whether the well should be abandoned.
Чтобы оптимизировать более простые скважины, зоны, производящие слишком много воды, могут быть изолированы, например, путем вставления ремонтной накладки поверх перфорированной зоны или других типов эксплуатационных отверстий; однако вода из изолированной зоны может течь параллельно снаружи скважинной трубчатой металлической конструкции в другие продуктивные зоны, и с помощью известного решения может быть трудно оптимизировать такие скважины, и они, вероятнее всего, будут тампонированы и ликвидированы, даже если в некоторых зонах все еще может происходить добыча приемлемого количества углеводородсодержащей текучей среды.To optimize simpler wells, areas producing too much water can be isolated, for example, by inserting a repair pad over the perforated area or other types of production holes; however, water from the isolated zone may flow parallel to the outside of the well tubular metal structure into other producing zones, and such wells may be difficult to optimize with the prior art solution and will likely be plugged and abandoned, even though some zones may still experience producing an acceptable amount of hydrocarbon-containing fluid.
Из US 2018/0106124 А1 известно решение, относящееся к скважинному трубчатому узлу, предназначенному для установки как часть скважинной трубчатой конструкции в стволе скважины, имеющей устье. Скважинный трубчатый узел содержит скважинную металлическую трубу, предназначенную для установки как часть скважинной трубчатой конструкции. Скважинный трубчатый узел дополнительно содержит трубчатый металлический приемник. В этой системе раскрывается, что трубчатая конструкция может быть заменена внутри скважины. Однако данное решение также имеет указанные выше недостатки.From US 2018/0106124 A1 a solution is known relating to a downhole tubular assembly intended to be installed as part of a downhole tubular structure in a wellbore having a wellhead. A downhole tubular assembly includes a downhole metal pipe designed to be installed as part of a downhole tubular structure. The downhole tubular assembly additionally contains a tubular metal receiver. This system discloses that the tubular structure can be replaced within the well. However, this solution also has the disadvantages mentioned above.
Задачей настоящего изобретения является полное или частичное устранение вышеуказанных недостатков и изъянов предшествующего уровня техники. Более конкретно, задача состоит в создании улучшенного скважинного способа, позволяющего оптимизировать также более простые скважины удовлетворительным образом.The objective of the present invention is to completely or partially eliminate the above-mentioned disadvantages and shortcomings of the prior art. More specifically, the object is to provide an improved downhole method that also allows simpler wells to be optimized in a satisfactory manner.
Вышеупомянутые задачи вместе с многочисленными другими задачами, преимуществами и признаками, которые станут очевидными из нижеследующего описания, выполнены в решении согласно настоящему изобретению с помощью скважинного способа для обеспечения зональной изоляции в заданном положении в затрубном пространстве между стенкой ствола скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией, имеющей продольную протяженность в существующей скважине, содержащегоThe above objects, together with numerous other objects, advantages and features that will become apparent from the following description, are achieved in the solution according to the present invention using a downhole method for providing zonal isolation at a predetermined position in the annulus between the wall of the wellbore and the downhole tubular metal structure having longitudinal extent in an existing well containing
- вставление скважинного инструмента в скважинную трубчатую металлическую конструкцию,- insertion of a downhole tool into a downhole tubular metal structure,
- размещение скважинного инструмента напротив заданного положения,- placement of the downhole tool opposite the specified position,
- отделение первой секции скважинной трубчатой металлической конструкции от второй секции скважинной трубчатой металлической конструкции путем механической обработки внутрь и вдоль окружности скважинной трубчатой металлической конструкции,- separating the first section of the downhole tubular metal structure from the second section of the downhole tubular metal structure by mechanical processing inward and along the circumference of the downhole tubular metal structure,
- вставление неразжатого затрубного барьера между первой секцией и второй секцией, и- inserting an uncompressed annular barrier between the first section and the second section, and
- разжимание затрубного барьера для обеспечения зональной изоляции в заданном положении.- expansion of the annular barrier to ensure zonal isolation in a given position.
Скважинный инструмент может быть спускаемым на кабеле скважинным инструментом.The downhole tool may be a wireline downhole tool.
Также, скважинный инструмент может иметь приводной модуль.Also, the downhole tool may have a drive module.
Дополнительно, скважинный инструмент может содержать устройство механической обработки, причем устройство механической обработки имеет по меньшей мере один рычаг, который шарнирно соединен со скважинным инструментом и имеет режущую кромку на первом конце, причем рычаг выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением и выдвинутым положением по отношению к скважинному инструменту.Additionally, the downhole tool may include a machining device, wherein the machining device has at least one arm that is pivotally coupled to the downhole tool and has a cutting edge at a first end, wherein the arm is movable between a retracted position and an extended position with respect to downhole tool.
Отделение первой секции от второй секции может содержать механическую обработку части скважинной трубчатой металлической конструкции скважины на заданном расстоянии вдоль продольной протяженности, с выполнением, таким образом, измельчения части скважинной трубчатой металлической конструкции.Separating the first section from the second section may comprise mechanically processing a portion of the downhole tubular metal structure of the well at a predetermined distance along its longitudinal extent, thereby reducing the portion of the downhole tubular metal structure.
Кроме того, часть механической обработки скважинной трубчатой металлической конструкции может быть выполнена путем фрезерования части скважинной трубчатой металлической конструкции в направлении продольной протяженности.In addition, the machining portion of the downhole tubular metal structure may be performed by milling a portion of the downhole tubular metal structure in the longitudinal direction.
Отделение первой секции от второй секции может содержать перемещение первой секции от второй секции после механической обработки.Separating the first section from the second section may comprise moving the first section from the second section after machining.
Отделение первой секции от второй секции может содержать вытягивание первой секции из ствола скважины после механической обработки.Separating the first section from the second section may comprise pulling the first section out of the wellbore after machining.
Скважинный способ может дополнительно содержать вставление первой секции в ствол скважины на расстоянии от второй секции.The downhole method may further comprise inserting the first section into the wellbore at a distance from the second section.
Вставление неразжатого затрубного барьера может выполняться посредством скважинного инструмента.Insertion of the uncompressed annular barrier can be accomplished using a downhole tool.
Неразжатый затрубный барьер может быть вставлен через первую секцию.An uncompressed annular barrier may be inserted through the first section.
Вставка неразжатого затрубного барьера может быть выполнена путем установки неразжатого затрубного барьера на конце первой секции. Впоследствии первая секция может быть вставлена в ствол скважины, так что неразжатый затрубный барьер расположен между первой секцией и второй секцией.Insertion of the uncompressed annular barrier can be accomplished by installing the uncompressed annular barrier at the end of the first section. Subsequently, the first section may be inserted into the wellbore such that an uncompressed annular barrier is positioned between the first section and the second section.
Дополнительно, затрубный барьер может содержать трубчатую металлическую часть, разжимную металлическую муфту, окружающую трубчатую металлическую часть, кольцевое пространство между трубчатой металлической конструкцией и разжимной металлической муфтой, причем трубчатая металлическая часть имеет отверстие разжимания.Additionally, the annular barrier may comprise a tubular metal portion, an expansion metal sleeve surrounding the tubular metal portion, an annular space between the tubular metal structure and the expansion metal sleeve, the tubular metal portion having an expansion opening.
Кроме того, затрубный барьер может содержать разжимную металлическую муфту.In addition, the annular barrier may contain an expanding metal sleeve.
Затрубный барьер может содержать трубчатую часть и окружающий разбухающий материал.The annular barrier may comprise a tubular portion and surrounding swelling material.
Разжимание затрубного барьера может быть выполнено путем осуществления процесса разбухания разбухающего материала затрубного барьера.Expansion of the annular barrier can be accomplished by carrying out a swelling process of the swelling material of the annular barrier.
Разжимание затрубного барьера может быть выполнено путем повышения давления по меньшей мере в части скважинной трубчатой металлической конструкции.Expansion of the annular barrier can be accomplished by increasing pressure in at least a portion of the downhole tubular metal structure.
Дополнительно, повышение давления может выполняться посредством скважинного инструмента, изолирующего часть скважинной трубчатой металлической конструкции.Additionally, pressurization may be accomplished by means of a downhole tool isolating a portion of the downhole tubular metal structure.
Кроме того, повышение давления может выполняться путем повышения давления в скважинной трубчатой металлической конструкции с поверхности.In addition, pressurization can be accomplished by increasing the pressure in the downhole tubular metal structure from the surface.
Разжимание затрубного барьера может быть выполнено путем разжимания трубчатой металлической части и/или разжимной металлической муфты.Expanding the annular barrier can be accomplished by expanding the tubular metal portion and/or the expanding metal sleeve.
Разжимание затрубного барьера может быть выполнено посредством оправки и/или разжимного баллона.Expansion of the annular barrier can be accomplished by means of a mandrel and/or an expansion cylinder.
Разжимание затрубного барьера может быть выполнено путем повышения давления в трубчатой металлической части напротив отверстия разжимания и впуска текучей среды в кольцевое пространство для разжимания разжимной металлической муфты.Expansion of the annular barrier can be accomplished by pressurizing the tubular metal portion opposite the expansion opening and admitting fluid into the annulus to expand the expansion metal sleeve.
Кроме того, разжимная металлическая муфта может быть разжата в радиальном направлении между первой секцией и второй секцией, чтобы упираться в стенку ствола скважины.In addition, the expandable metal sleeve may be expanded radially between the first section and the second section to abut the wellbore wall.
Дополнительно, затрубный барьер может иметь первый барьерный конец и второй барьерный конец, причем первый барьерный конец выполнен с возможностью наложения на первую секцию, а второй барьерный конец выполнен с возможностью наложения на вторую секцию.Additionally, the annular barrier may have a first barrier end and a second barrier end, wherein the first barrier end is configured to overlap the first section and the second barrier end is configured to overlap the second section.
Скважинный способ может дополнительно содержать обеспечение второй зональной изоляции во втором заданном положении в затрубном пространстве между стенкой ствола скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией.The downhole method may further comprise providing a second zonal isolation at a second predetermined position in the annulus between the wellbore wall and the downhole tubular metal structure.
Изобретение также относится к скважинной системе для выполнения описанного выше скважинного способа для обеспечения зональной изоляции в заданном положении в затрубном пространстве между стенкой ствола скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией, имеющей продольную протяженность в существующей скважине, содержащей:The invention also relates to a downhole system for carrying out the downhole method described above to provide zonal isolation at a predetermined position in the annulus between the wall of the wellbore and a downhole tubular metal structure having a longitudinal extent in an existing well, comprising:
- скважинную трубчатую металлическую конструкцию, расположенную в стволе скважины,- downhole tubular metal structure located in the wellbore,
- скважинный инструмент, вставленный в скважинную трубчатую металлическую конструкцию и расположенный напротив заданного положения для отделения первой секции скважинной трубчатой металлической конструкции от второй секции скважинной трубчатой металлической конструкции путем механической обработки внутрь и вдоль окружности скважинной трубчатой металлической конструкции, и- a downhole tool inserted into the downhole tubular metal structure and positioned against a predetermined position to separate the first section of the downhole tubular metal structure from the second section of the downhole tubular metal structure by machining into and along the circumference of the downhole tubular metal structure, and
- затрубный барьер, расположенный между первой секцией и второй секцией и разжимаемый для обеспечения зональной изоляции в заданном положении.- an annular barrier located between the first section and the second section and expandable to provide zonal isolation in a given position.
Изобретение и его многочисленные преимущества описаны более подробно ниже со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, на которых для целей иллюстрации показаны некоторые неограничивающие варианты осуществления, и на которых:The invention and its many advantages are described in more detail below with reference to the accompanying schematic drawings, in which, for purposes of illustration, certain non-limiting embodiments are shown, and in which:
- на фиг. 1 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции, в которую вставлен скважинный инструмент для отделения первой секции скважинной трубчатой металлической конструкции от второй секции,- in fig. 1 is a partial cross-sectional view of a downhole tubular metal structure into which a downhole tool is inserted to separate a first section of the downhole tubular metal structure from a second section,
- на фиг. 2 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 1, разделенной на первую секцию и вторую секцию,- in fig. 2 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 1, divided into a first section and a second section,
- на фиг. 3 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 2, в которой неразжатый затрубный барьер вставлен напротив области между первой секцией и второй секцией,- in fig. 3 is a partial sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 2, in which the uncompressed annular barrier is inserted opposite the area between the first section and the second section,
- на фиг. 4 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 3, в которой затрубный барьер разжат путем повышения давления в части скважинной трубчатой металлической конструкции посредством скважинного инструмента,- in fig. 4 is a partial sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 3, in which the annular barrier is decompressed by increasing pressure in a portion of the downhole tubular metal structure by means of a downhole tool,
- на фиг. 5 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 4, где скважинный инструмент был удален,- in fig. 5 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 4, where the downhole tool has been removed,
- на фиг. 6 показан частичный вид в разрезе другой скважинной трубчатой металлической конструкции, которая разделена круговым разрезом, разделяющим скважинную трубчатую металлическую конструкцию на первую секцию и вторую секцию,- in fig. 6 is a partial sectional view of another downhole tubular metal structure, which is divided by a circular cut dividing the downhole tubular metal structure into a first section and a second section,
- на фиг. 7 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 6, в которой первая секция вытянута из скважины, а неразжатый затрубный барьер, установленный на конце первой секции, спускают в скважину,- in fig. 7 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 6, in which the first section is pulled out of the well, and an uncompressed annular barrier installed at the end of the first section is lowered into the well,
- на фиг. 8 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 7, в которой затрубный барьер установлен в заданном положении,- in fig. 8 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 7, in which the annular barrier is installed in a given position,
- на фиг. 9 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 8, в которой затрубный барьер разжат,- in fig. 9 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 8, in which the annular barrier is decompressed,
- на фиг. 10 показан частичный вид скважинного инструмента, окруженного разжимной металлической муфтой (показана в поперечном сечении),- in fig. 10 shows a partial view of a downhole tool surrounded by an expanding metal sleeve (shown in cross section),
- на фиг. 11 показан частичный вид в разрезе другой скважинной трубчатой металлической конструкции, в которой инструмент с фиг. 10 расположен напротив заданного положения, а концевые части разжимной металлической муфты разжаты,- in fig. 11 is a partial sectional view of another downhole tubular metal structure in which the tool of FIG. 10 is located opposite the specified position, and the end parts of the expanding metal coupling are expanded,
- на фиг. 12 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 11, в которой часть разжимной металлической муфты между концевыми частями также была разжата посредством текучей среды под давлением из инструмента,- in fig. 12 is a partial cross-sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 11, in which the expandable metal coupling portion between the end portions has also been expanded by the pressurized fluid from the tool,
- на фиг. 13 показан вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции с фиг. 12, где скважинный инструмент удален,- in fig. 13 is a sectional view of the downhole tubular metal structure of FIG. 12, where the downhole tool is removed,
- на фиг. 14 показан вид в разрезе другого затрубного барьера, и- in fig. 14 is a sectional view of another annular barrier, and
- на фиг. 15 показан вид в разрезе части одного варианта осуществления скважинного инструмента, имеющего выдвижные рычаги с режущей кромкой для выполнения механической обработки в стенке скважинной трубчатой металлической конструкции.- in fig. 15 is a sectional view of a portion of one embodiment of a downhole tool having retractable arms with a cutting edge for performing machining in the wall of a downhole tubular metal structure.
Все чертежи являются очень схематичными и не обязательно выполнены в масштабе, причем они показывают только те детали, которые необходимы для пояснения изобретения, при этом другие детали не показаны или просто подразумеваются.All drawings are very schematic and not necessarily to scale, showing only those details necessary to explain the invention, with other details not shown or merely implied.
На фиг. 1 показана первая часть скважинного способа для обеспечения зональной изоляции в заданном положении в затрубном пространстве 2 между стенкой 3 ствола 4 скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией 5, имеющей продольную протяженность в существующей скважине 1. На фиг. 1 показан частичный вид в разрезе скважинной трубчатой металлической конструкции, в которую вставлен скважинный инструмент 10 для отделения первой секции 6 скважинной трубчатой металлической конструкции 5 от второй секции 7. Скважинный инструмент 10 вставляют в скважинную трубчатую металлическую конструкцию и размещают напротив заданного положения, и начинают отделение первой секции 6 от второй секции 7 скважинной трубчатой металлической конструкции путем механической обработки внутрь и вдоль окружности скважинной трубчатой металлической конструкции.In fig. 1 shows the first part of a downhole method for providing zonal isolation at a predetermined position in the
Как показано на фиг. 2, разделение содержит перемещение устройства 8 механической обработки скважинного инструмента 10 вверх по направлению к устью 51 скважины 1 и фрезерование или измельчение части скважинной трубчатой металлической конструкции так, что эта часть скважинной трубчатой металлической конструкции удаляется, оставляя открытую область между первой секцией 6 и второй секцией 7. Затем через первую секцию в заданное положение между первой секцией и второй секцией вставляют неразжатый затрубный барьер 20, как показано на фиг. 3, и, как показано на фиг. 4, затрубный барьер 20 затем разжимают, обеспечивая зональную изоляцию в заданном положении. Затем скважинный инструмент 10 удаляют из скважины, как показано на фиг. 5. Как можно видеть, скважинный инструмент представляет собой спускаемый на кабеле скважинный инструмент. Скважинный инструмент может иметь приводной модуль (не показан).As shown in FIG. 2, separation comprises moving the
Как показано на фиг. 1, скважинный инструмент 10 содержит электронную секцию 19 для управления подачей электроэнергии, прежде чем направлять ее в модуль вращения, такой как электрический двигатель 60, приводящий в действие гидравлический насос 21. Скважинный инструмент дополнительно содержит якорную секцию 22 и толкающий инструмент 23, обеспечивающий перемещение вдоль продольной протяженности скважинной трубчатой металлической конструкции 5. Скважинный инструмент 10 погружают в скважинную трубчатую металлическую конструкцию, и приводят в действие гидравлическим образом якорную секцию 22 скважинного инструмента, чтобы обеспечить якорное крепление второй части корпуса инструмента по отношению к скважинной трубчатой металлической конструкции 5. Двигатель получает питание через кабель 24 и электронную секцию 19, и двигатель приводит в действие насос и вращает вращающийся вал 12 для вращения режущего рычага 9 для отделения верхней и первой секции 6 от нижней второй секции 7 скважинной трубчатой металлической конструкции 5. Таким образом, скважинный инструмент 10 погружают в скважину или скважинную трубчатую металлическую конструкцию только с помощью кабеля, например, с помощью другого типа линии подачи питания, такой как оптическое волокно, а не с помощью трубчатых элементов, таких как колтюбинг, буровая труба или аналогичные трубные элементы.As shown in FIG. 1, the
Как показано на фиг. 2, отделение первой секции от второй содержит механическую обработку части скважинной трубчатой металлической конструкции на заданном расстоянии d вдоль продольной протяженности L, тем самым измельчая часть скважинной трубчатой металлической конструкции на незначительные маленькие части. Часть механической обработки скважинной трубчатой металлической конструкции выполняют путем резания или фрезерования части скважинной трубчатой металлической конструкции в направлении продольной протяженности.As shown in FIG. 2, separating the first section from the second comprises machining a portion of the downhole tubular metal structure at a predetermined distance d along the longitudinal extent L, thereby crushing the portion of the downhole tubular metal structure into insignificant small pieces. The machining portion of the downhole tubular metal structure is performed by cutting or milling a portion of the downhole tubular metal structure in the longitudinal direction.
Отделение первой секции 6 от второй секции 7 может также содержать перемещение первой секции 6 на заданное расстояние d от второй секции 7 после механической обработки.Separating the
Как показано на фиг. 6-9, отделение первой секции 6 от второй секции 7 содержит вытягивание первой секции 6 из ствола 4 скважины после механической обработки. Затем, как показано на фиг. 7, первую секцию 6 устанавливают с затрубным барьером 20 и затем вставляют в ствол 4 скважины, так что первая секция 6 расположена на расстоянии от второй секции, где расстояние соответствует длине затрубного барьера, так что затрубный барьер упирается во вторую секцию 7.As shown in FIG. 6-9, separating the
Как показано на фиг. 3, неразжатый затрубный барьер 20 вставляют с помощью скважинного инструмента 10, а как показано на фиг. 7, неразжатый затрубный барьер 20 вставляют с помощью первой секции 6.As shown in FIG. 3, the uncompressed
Затрубный барьер 20 содержит на фиг. 3-5 и 7-9 трубчатую металлическую часть 52, разжимную металлическую муфту 53, окружающую трубчатую металлическую часть и соединенную с ней с созданием кольцевого пространства 54 между трубчатой металлической частью/скважинной трубчатой металлической конструкцией и разжимной металлической муфтой 53. Трубчатая металлическая часть 52 имеет отверстие 55 разжимания для разжимания разжимной металлической муфты 53.The
Скважинный инструмент 10 может содержать средства 61 изоляции (показаны на фиг. 10-12) для изоляции части трубчатой металлической части 52 затрубного барьера 20 изнутри с целью повышения давления в трубчатой металлической части изнутри. Разжимная металлическая муфта 53 затрубного барьера, таким образом, разжимается, упираясь по меньшей мере в стенку ствола скважины, но также может быть выполнена так, чтобы упираться во внутреннюю поверхность первой секции 6, внутреннюю поверхность второй секции и стенку ствола скважины, чтобы обеспечивать изоляцию между ними. Таким образом, на внешней поверхности разжимной металлической муфты могут быть предусмотрены уплотнительные средства (показанные на затрубном барьере с фиг. 10) для повышения герметизирующей способности между разжимной металлической муфтой и внутренней поверхностью первой и второй секций.The
Как показано на фиг. 10-14, затрубный барьер содержит разжимную металлическую муфту 53, но не окружает трубчатую металлическую часть, поскольку затрубный барьер не имеет основания и имеет только разжимную металлическую муфту.As shown in FIG. 10-14, the annular barrier includes an
Затрубный барьер может быть разжат различным образом. Затрубный барьер могут разжимать путем повышения давления по меньшей мере в части скважинной трубчатой металлической конструкции напротив отверстия разжимания и впуска текучей среды в кольцевое пространство для разжимания разжимной металлической муфты, например, с помощью инструмента 10, как показано на фиг. 4, или путем закупоривания (например, сброса шара в шаровое седло) скважинной трубчатой металлической конструкции ниже затрубного барьера и повышения давления в скважинной трубчатой металлической конструкции с поверхности.The annular barrier can be released in various ways. The annular barrier may be opened by pressurizing at least a portion of the downhole tubular metal structure opposite the release port and admitting fluid into the expansion metal sleeve annulus, for example, using
В другом варианте осуществления разжимание затрубного барьера выполняют путем разжимания трубчатой металлической части и/или разжимной металлической муфты, например, путем протягивания разжимного конуса или оправки через трубчатую металлическую часть, или, если трубчатая металлическая часть отсутствует, путем непосредственного разжимания разжимной металлической муфты до ее примыкания к внутренней поверхности скважинной трубчатой металлической конструкции, с наложением на первую секцию и вторую секцию. Затем разжимную металлическую муфту дополнительно разжимают путем повышения давления в разжимной металлическую муфте изнутри, например, путем изоляции промежуточной части 58 разжимной металлической муфты, как показано на фиг. 12.In another embodiment, the expansion of the annular barrier is accomplished by expanding the tubular metal portion and/or the expanding metal coupling, for example, by pulling the expansion cone or mandrel through the tubular metal portion, or, if there is no tubular metal portion, by directly expanding the expansion metal coupling until it abuts. to the inner surface of the downhole tubular metal structure, overlapping the first section and the second section. The expandable metal clutch is then further expanded by pressurizing the expandable metal clutch from the inside, for example, by isolating the expandable metal clutch
Как показано на фиг. 11, каждый из концов 56, 57 разжимной металлической муфты 53 разжимают в радиальном направлении с помощью разжимного баллона 61, так что один конец 56 накладывается на первую секцию 6, а другой конец 57 накладывается на вторую секцию 7. Затем текучую среду откачивают через отверстия 63 в инструменте 10, разжимая разжимную металлическую муфту между первой секцией и второй секцией так, чтобы она упиралась в стенку 3 ствола 4 скважины. Таким образом, затрубный барьер 20 имеет первый барьерный конец 66 и второй барьерный конец 67, причем первый барьерный конец выполнен с возможностью наложения на первую секцию 6, а второй барьерный конец 67 выполнен с возможностью наложения на вторую секцию 7. Чтобы улучшить герметизирующую способность концов затрубного барьера, вокруг внешней поверхности концов затрубного барьера могут быть расположены уплотнительные элементы, как показано на фиг. 10-13.As shown in FIG. 11, each of the
Как показано на фиг. 14, разжимная металлическая муфта 53 содержит уплотнительные элементы 64 и элементы 65 в форме разрезного кольца для поддержки уплотнительного элемента 64. Между уплотнительным элементом 64 и элементами 65 в форме разрезного кольца предусмотрен промежуточный элемент 69. Уплотнительные элементы, элементы 65 в форме разрезного кольца и промежуточные элементы расположены между двумя выступами 71, образующими канавку 72.As shown in FIG. 14, the
На фиг. 3 показана скважинная система 100, содержащая скважинную трубчатую металлическую конструкцию 5, затрубный барьер 20 и скважинный инструмент 10.In fig. 3 shows a
Хотя это и не показано, скважинный способ может дополнительно содержать обеспечение второй зональной изоляции во втором заданном положении в затрубном пространстве между стенкой ствола скважины и скважинной трубчатой металлической конструкцией. Первый и второй затрубные барьеры, предусмотренные в первом и втором заданных положениях, могут быть разжаты за один проход или за два прохода. Скважинный инструмент может иметь средства для удержания секции скважинной трубчатой металлической конструкции по отношению ко второй секции скважинной трубчатой металлической конструкции за счет наличия двух якорных секций 22.Although not shown, the downhole method may further comprise providing a second zone isolation at a second predetermined position in the annulus between the wellbore wall and the downhole tubular metal structure. The first and second annular barriers provided at the first and second predetermined positions may be released in one pass or in two passes. The downhole tool may have means for holding a section of the downhole tubular metal structure relative to a second section of the downhole tubular metal structure by having two
Скважинный инструмент 10, обеспечивающий отделение первой секции от второй секции, может быть тем же самым инструментом, обеспечивающим наличие и разжимание затрубного барьера, так что операция может выполняться за один спуск вместо двух спусков, как показано на фиг. 1-4.The
Как показано на фиг. 15, скважинный инструмент 10 содержит корпус 6а инструмента, имеющий первую часть 7а корпуса и вторую часть 8а корпуса, а также режущий рычаг 9, шарнирно соединенный с первой частью корпуса и имеющий режущую кромку 10 в первом конце. Рычаг 9 выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением и выдвинутым положением по отношению к корпусу инструмента. Рычаг показан в его выдвинутом положении на фиг. 15. Инструмент дополнительно содержит узел 11 активации рычага для перемещения режущего рычага 9 между втянутым положением и выдвинутым положением. Вращающийся вал 12 проходит во вторую часть 8а корпуса и соединен с первой частью корпуса и образует ее часть для вращения режущего рычага.As shown in FIG. 15, the
Узел 11 активации рычага содержит корпус 13 поршня, расположенный в первой части 7а корпуса, и камеру 14 поршня. Внутри камеры поршня расположен поршневой элемент 15, который взаимодействует с режущим рычагом 9, тем самым перемещая режущий рычаг 9 между втянутым положением и выдвинутым положением. Поршневой элемент 15 выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении скважинного инструмента для резки труб и имеет первую поверхность 16 поршня и вторую поверхность 17 поршня. Гидравлическую текучую среду из насоса закачивают в первую секцию 25 камеры 14 через первый канал 18 для текучей среды, прикладывая гидравлическое давление к первой поверхности 16 поршня, перемещая поршень в первом направлении, прикладывая выдвигающую силу к режущей кромке 9.The
Когда режущий рычаг выдвигают для прижатия режущей кромки 10 В к внутренней поверхности скважинной трубчатой металлической конструкции и когда режущий рычаг одновременно вращают двигателем посредством вращающегося вала, режущая кромка 10 В может прорезать скважинную трубчатую металлическую конструкцию. Таким образом, получается, что первая секция скважинной трубчатой металлической конструкции может быть отделена от второй секции скважинной трубчатой металлической конструкции.When the cutting arm is extended to press the
Как показано на фиг. 15, вращающийся вал 12 подает текучую среду в первую секцию 25 камеры 14. Текучую среду от насоса подают к валу 12 через круговую канавку 27, соединенную по текучей среде со вторым каналом 28 для текучей среды во второй части 8а корпуса. Таким образом, текучая среда из второго канала 28 для текучей среды распределяется в круговой канавке 27, так что в первый канал 18 для текучей среды во вращающемся валу 12 всегда подается текучая среда под давлением из насоса во время вращения. Круговая канавка 27 герметизирована круговыми уплотнениями 29, такими как уплотнительные кольца, с обеих сторон круговой канавки 27.As shown in FIG. 15, the rotating
Поршневой элемент 15 перемещается в продольном направлении инструмента 10 внутри камеры поршня и разделяет камеру 14 на первую секцию 25 камеры и вторую секцию 26 камеры. Когда поршневой элемент перемещается в первом направлении, пружинный элемент 40, упирающийся во вторую поверхность 17 поршня напротив первой поверхности 16 поршня, сжимается. Когда пружинный элемент сжимается, сжимается и вторая секция камеры, и текучая среда в ней вытекает через четвертый канал 44, соединенный по текучей среде с первым каналом 18. Пружинный элемент, который представляет собой спиральную пружину, окружающую часть поршневого элемента, расположенную во второй секции 26 камеры, таким образом, сжимается между второй поверхностью 17 поршня и камерой 14 поршня. Поршневой элемент имеет первый конец 30, выступающий из корпуса 13 поршня и входящий в зацепление с режущим рычагом за счет наличия круговой канавки 31, в которую проходит второй конец 32 режущего рычага. Второй конец режущего рычага закруглен, чтобы иметь возможность вращаться в канавке. Режущий рычаг шарнирно соединен с первым корпусом вокруг точки 33 поворота. На другом и втором конце 34 поршневого элемента поршневой элемент проходит в вал 12. Когда поршневой элемент перемещается в первом направлении, между вторым концом 34 поршневого элемента и валом создается пространство 45. Это пространство 45 сообщается по текучей среде со скважинной текучей средой через третий канал 35, который показан пунктирной линией. Таким образом, поршню не нужно преодолевать давление, окружающее инструмент в скважине. Второй конец 34 поршневого элемента снабжен двумя круговыми уплотнениями 36, чтобы герметизировать камеру поршня от грязной скважинной текучей среды.The
Когда операция резки завершена, и скважинная трубчатая металлическая конструкция разделена на верхнюю и нижнюю части, гидравлическое давление от насоса больше не подается в первый канал, и пружинный элемент перемещает поршневой элемент 15 во втором направлении, противоположном первому направлению, вдоль продольного направления 37 инструмента, как показано на фиг. 15. Узел активации рычага может приводиться в действие насосом, как показано, или приводиться в движение двигателем.When the cutting operation is completed and the downhole tubular metal structure is divided into upper and lower parts, hydraulic pressure from the pump is no longer supplied to the first channel, and the spring element moves the
Скважинный способ может дополнительно содержать обеспечение наличия цемента поверх затрубного барьера для создания пробки для ликвидации. После обеспечения наличия пробки, например, из цемента, внутри скважинной трубчатой металлической конструкции, скважину можно ликвидировать.The downhole method may further comprise providing cement over the annular barrier to create an abandonment plug. After ensuring the presence of a plug, for example, made of cement, inside the well tubular metal structure, the well can be abandoned.
Толкающий инструмент 23 - это инструмент, обеспечивающий осевое усилие. Толкающий инструмент содержит электрический двигатель для приведения в действие насоса. Насос закачивает текучую среду в корпус поршня для перемещения действующего в нем поршня. Поршень расположен на ходовой штанге. Насос может закачивать текучую среду в корпус поршня с одной стороны и одновременно откачивать текучую среду с другой стороны поршня.The pushing
Под текучей средой или скважинной текучей средой понимается любой тип текучей среды, которая может присутствовать в нефтяной или газовой скважине, например, природный газ, нефть, буровой раствор, сырая нефть, вода и так далее. Под газом подразумевается любой тип газовой смеси, присутствующей в скважине, законченной или не закрепленной обсадными трубами, а под нефтью подразумевается любой тип нефтяной смеси, например, сырая нефть, нефтесодержащая текучая среда и т.д. Таким образом, в состав газа, нефти и воды могут входить другие элементы или вещества, которые не являются газом, нефтью и/или водой, соответственно.By fluid or wellbore fluid is meant any type of fluid that may be present in an oil or gas well, such as natural gas, oil, drilling fluid, crude oil, water, and so on. Gas refers to any type of gas mixture present in a well, whether completed or uncased, and oil refers to any type of petroleum mixture, such as crude oil, oily fluid, etc. Thus, gas, oil and water may contain other elements or substances that are not gas, oil and/or water, respectively.
Под обсадной колонной или скважинной трубчатой металлической конструкцией подразумевается любой вид трубы, трубчатого элемента, трубопровода, хвостовика, колонны труб и т.д., используемых в скважине при добыче нефти или природного газа.By casing or downhole tubular metal structure is meant any type of pipe, tubular element, pipeline, liner, pipe string, etc. used in a well in the production of oil or natural gas.
В том случае, когда невозможно полностью погрузить инструмент в обсадную колонну, для проталкивания инструмента до нужного положения в скважине может быть использован приводной модуль, такой как скважинный трактор. Скважинный трактор может иметь выдвигаемые рычаги, имеющие колеса, причем колеса входят в контакт с внутренней поверхностью обсадной колонны для продвижения трактора и инструмента вперед в скважине. Скважинный трактор представляет собой любой вид приводного инструмента, способного толкать или тянуть инструменты в скважине, например, Well Tractor®.In cases where it is not possible to fully immerse the tool in the casing, a drive module such as a downhole tractor may be used to push the tool to the desired position in the well. The downhole tractor may have extendable arms having wheels, the wheels engaging an internal surface of the casing to propel the tractor and tool forward in the well. A downhole tractor is any type of driven tool capable of pushing or pulling tools in a downhole, such as a Well Tractor®.
Хотя изобретение описано выше в связи с предпочтительными вариантами осуществления изобретения, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что возможны несколько модификаций без выхода за пределы объема правовой охраны изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.Although the invention has been described above in connection with preferred embodiments of the invention, it will be apparent to one skilled in the art that several modifications are possible without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19150862.1 | 2019-01-08 | ||
EP19201290.4 | 2019-10-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021121889A RU2021121889A (en) | 2023-02-10 |
RU2802509C2 true RU2802509C2 (en) | 2023-08-30 |
Family
ID=
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB130640A (en) * | 1918-02-27 | 1919-08-14 | John George Aulsebrook Kitchen | Improvements in or relating to Means for Reversing Screw-propelled Boats without Reversing the Propeller. |
US20020092654A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-18 | Coronado Martin P. | Expandable packer isolation system |
US9175776B2 (en) * | 2008-09-03 | 2015-11-03 | Schlumberger Technology Corporation | Expandable packer construction |
RU2014124018A (en) * | 2011-11-30 | 2016-01-27 | Веллтек А/С | BARRIER SYSTEM WITH FLOW LINES |
RU2598002C2 (en) * | 2011-09-13 | 2016-09-20 | Веллтек А/С | Annular barrier with mechanism of axial force application |
RU2601643C2 (en) * | 2012-04-17 | 2016-11-10 | Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед | Expanding circular isolating device |
RU2611791C1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-03-01 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for separation of horizontal well into separate sections |
RU169386U1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-03-16 | Талгат Раисович Камалетдинов | Device for blocking the absorption zones of technical fluid in boreholes |
US20180106124A1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-04-19 | Welltec A/S | Downhole tubular assembly of a well tubular structure |
RU2655628C2 (en) * | 2013-04-12 | 2018-05-29 | Веллтек А/С | Downhole expansion tube |
RU2017135266A (en) * | 2015-05-26 | 2019-06-27 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Annular barrier having a downhole expandable tubular element |
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB130640A (en) * | 1918-02-27 | 1919-08-14 | John George Aulsebrook Kitchen | Improvements in or relating to Means for Reversing Screw-propelled Boats without Reversing the Propeller. |
US20020092654A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-18 | Coronado Martin P. | Expandable packer isolation system |
US9175776B2 (en) * | 2008-09-03 | 2015-11-03 | Schlumberger Technology Corporation | Expandable packer construction |
RU2598002C2 (en) * | 2011-09-13 | 2016-09-20 | Веллтек А/С | Annular barrier with mechanism of axial force application |
RU2014124018A (en) * | 2011-11-30 | 2016-01-27 | Веллтек А/С | BARRIER SYSTEM WITH FLOW LINES |
RU2601643C2 (en) * | 2012-04-17 | 2016-11-10 | Бэйкер Хьюз Инкорпорейтед | Expanding circular isolating device |
RU2655628C2 (en) * | 2013-04-12 | 2018-05-29 | Веллтек А/С | Downhole expansion tube |
US20180106124A1 (en) * | 2015-04-29 | 2018-04-19 | Welltec A/S | Downhole tubular assembly of a well tubular structure |
RU2017135266A (en) * | 2015-05-26 | 2019-06-27 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Annular barrier having a downhole expandable tubular element |
RU2611791C1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-03-01 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for separation of horizontal well into separate sections |
RU169386U1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-03-16 | Талгат Раисович Камалетдинов | Device for blocking the absorption zones of technical fluid in boreholes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2769385C2 (en) | Downhole patch installation tool | |
AU2020206966B2 (en) | Downhole method | |
US7004257B2 (en) | Apparatus and methods for separating and joining tubulars in a wellbore | |
CA2479960C (en) | Method for installing an expandable coiled tubing patch | |
AU2002214137A1 (en) | Apparatus and methods for separating and joining tubulars in a wellbore | |
RU2012103898A (en) | DEVICE AND METHODS OF UNDERGROUND BORE HOLE SEALING AND PERFORMANCE OF OTHER ROTARY BORE ROTATION OPERATIONS | |
RU2744850C2 (en) | Intrawell overlapping unit | |
EP3775477B1 (en) | Downhole straddle system | |
AU2020205421B2 (en) | Downhole method | |
RU2802509C2 (en) | Downhole method for providing zoned isolation in given position in annulus and downhole system for implementing method | |
EP3680447A1 (en) | A downhole method | |
RU2805050C2 (en) | Method for removing part of downhole tubular metal structure and system for implementing the method | |
EP3800321A1 (en) | Downhole method | |
EP3800322A1 (en) | Downhole method | |
RU2806885C2 (en) | Well covering system, well system containing such well covering system, and method for sealing damaged area of well tubular metal structure |