Способ извлечения скважинного фильтра из гравийной обсыпки

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, в частности к способам извлечения оборудования из нефтяных скважин. При осуществлении способа по первому варианту в скважину спускают колонну с захватным инструментом и инструментом для проделывания отверстий, захватывают фильтр захватным инструментом. Инструментом для проделывания отверстий выполняют в фильтре, по меньшей мере, одно отверстие, селективно подают в скважину текучую среду, посредством которой фильтр освобождают от гравия, и при помощи колонны извлекают фильтр. В соответствии с другим вариантом осуществления способа после проделывания отверстий на фильтр селективно воздействуют вибрацией и при помощи колонны извлекают фильтр. Упрощается процесс извлечения фильтра, уменьшаются затраты. 2 н. и 18 з.п.ф., 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам извлечения скважинного фильтра после намыва вокруг него гравия для достижения другого или более низкого интервала.

Уровень техники

При проведении бурильных работ или работ по заканчиванию скважин время от времени случаются прихваты рабочих колонн, в результате чего для освобождения прихваченных труб их приходится расшатывать. Для этого применяют вибрационные устройства. Несколько примеров таких устройств известно из патентов US 4299279, US 5803182, US 6182775, US 6009948, US 5234056, US 4667742, US 4913234 и US 4236580. Известно, что при сооружении гравийных фильтров используются вибрационные устройства, способствующие распределению и усадке песка вокруг фильтра-каркаса и его проникновению в предварительно выполненную перфорацию обсадной трубы. Такая технология показана на фиг.53 патента US 5309405. В прошлом, когда возникала необходимость начинать добычу из зоны скважины, находящейся за гравийным фильтром, приходилось либо разбуривать фильтр, либо начинать боковой ствол выше него и изолировать его иным способом. При извлечении фильтров другими способами делались попытки размывать обсыпку из гравия (крупнозернистого песка) вокруг фильтра и вытягивать фильтр наверх. Применение последнего из рассмотренных способов проблематично, так как фильтр плотно охвачен окружающим его гравием, и предельно допустимых тяговых усилий, создаваемых наземным оборудованием и передаваемых колонной, недостаточно для вырывания фильтра из гравийной обсыпки (также называемой гравийной набивкой). При разбуривании фильтра возникает проблема удаления из скважины обломков, а забуривание из скважины нового ствола связано с высокими затратами времени и капиталовложениями денег и требует сложного оборудования.

Краткое изложение сущности изобретения

В основу изобретения положена задача создания способа, устраняющего рассмотренные недостатки известных способов и позволяющего извлекать скважинный фильтр простым в применении методом. В соответствии с предлагаемым в изобретении способом в зажатом гравийной обсыпкой фильтре выполняются отверстия для прохода гравия внутрь фильтра. После изоляции фильтра в скважине для вымывания гравия и освобождения фильтра на фильтр воздействуют вибрацией в сочетании с размывом гравийной обсыпки методом циркуляции или обратной циркуляции. После этого фильтр, удерживаемый забойной компоновкой, можно поднять на поверхность при минимальном ущербе для скважины. Это позволяет продолжить работы по завершению скважины за прежним местом нахождения скважинного фильтра. Более подробно и наглядно предлагаемый способ раскрывается в описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения, а также в формуле изобретения.

Объектом изобретения является способ извлечения фильтра из гравийной обсыпки для достижения другого интервала. Предлагаемый в изобретении способ предусматривает использование забойной компоновки, включающей устройство для изоляции фильтра и инструмент для его захвата. Стреляющим перфоратором в фильтре выполняют отверстия, через которые гравий может проходить внутрь фильтра. Затем создают поток текучей среды, направляемый через реверсирующий клапан и вымывающий гравий внутрь пробитого перед этим фильтра, при этом одновременно расшатывают фильтр в гравийной обсыпке вибрационным инструментом, что способствует прохождению гравия через фильтр. В другом варианте изоляция фильтра не предусмотрена, а вымывание гравия внутрь фильтра и вынос гравия через колонну труб, на которой крепится забойная компоновка, осуществляется за счет обратной циркуляции подаваемой с поверхности текучей среды в сочетании с воздействием на фильтр вибрацией.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично представлена забойная компоновка при заходе в фильтр.

На фиг.2 показан вид, аналогичный на фиг.1, но фильтр захвачен инструментом забойной компоновки и изолирован, а стреляющий перфоратор показан в момент выстрела.

На фиг.3 показан вид, аналогичный на фиг.2, при этом текучая среда циркулирует через реверсирующий клапан.

На фиг.4 иллюстрируется другой вариант способа, в котором обратная циркуляция текучей среды реализована без изоляции фильтра.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показана забойная компоновка, в состав которой входят комбинированный уплотняющий инструмент и реверсирующий клапан 10 известного типа, обеспечивающие изоляцию фильтра, а также возможность подачи текучей среды через колонну труб 12 и выхода потока текучей среды ниже изолирующего уплотнения 14 (см. фиг.3) через отверстие 16, как это показано стрелкой 18. Под уплотняющим инструментом расположен вибрационный инструмент 20, а ниже него - внутренняя труболовка или иной ловильный инструмент 22 для захвата фильтра 24, который плотно обжат гравием 26, намытым ранее при создании гравийной обсыпки. В нижней части забойной компоновки находится один или несколько известных стреляющих перфораторов 28 или иных устройств, предназначенных для проделывания отверстий. Выполнение отверстий можно осуществлять истекающей с высокой скоростью струей текучей среды или химическим путем - воздействуя на фильтр жидкостью, разъедающей фильтр 24 или изменяющей его качества в достаточной степени для образования в нем отверстий. Фильтр 24 расположен на уровне перфорации 30, выполненной в обсадной трубе 32 перед намывом гравия 26 вокруг фильтра 24.

Как показано на фиг.2, забойную компоновку В спускают до уровня, когда труболовка 22 сможет захватить фильтр 24. Затем приводится в действие изолирующее уплотнение 14 на уплотняющем инструменте, разобщающее две зоны 34 и 36, расположенные соответственно над изолирующим уплотнением 14 и под ним. В это время стреляющий(-ие) перфоратор(-ы) 28 расположен внутри фильтра 24, а вибрационный инструмент 20 - у верхнего торца 38 фильтра 24. Стрелками 40 обозначен процесс стрельбы из перфораторов 28, сопровождающийся образованием в фильтре нескольких отверстий 42. Через эти отверстия гравий 26 может проходить во внутреннее пространство 44 фильтра 24.

С поверхности создают поток текучей среды, направляемый через колонну труб 12. Этот поток проходит за изолирующее уплотнение 14 и выходит через отверстия 16 по стрелке 18. Поток текучей среды движется в зону 36 через отверстия 16. В это же время включают вибрационный инструмент 20. Вибрационный инструмент 20 может иметь электрический, гидравлический, пневматический или любой другой подходящий привод. Обратный поток текучей среды, показанный стрелкой 46, проходит через гравий 26, вытесняя его через отверстия 42 во внутреннее пространство 44 фильтра 24. Далее обратный поток 46 возвращается через уплотнительное устройство 10 и выходит на поверхность через зону 34 по окружности колонны 12, вынося с собой гравий. Под действием создаваемой вибрационным инструментом 20 вибрации и обратного потока 46 гравий 26 проходит через отверстия 42. Вибрацией фильтр 24 и окружающий его гравий 26 встряхиваются, а поток 18 проталкивает гравий 26 через отверстия 42.

На фиг.4 показан еще один вариант осуществления изобретения. Здесь труболовка 22', действуя совместно с изолирующим уплотнением 14', герметизирует фильтр 24' по его верхнему торцу 38'. Стреляющие перфораторы 28' проделывают в фильтре 24' отверстия 42'. Обозначенный стрелкой 48 поток текучей среды, создаваемый с поверхности методом обратной циркуляции, воздействует на гравий 26' и совместно с вибрацией, создаваемой вибрационным инструментом 20', проталкивает его через отверстия 42'. Гравий 26' возвращается на поверхность по колонне труб 12'. После того как фильтр 24' освободится из гравия его вытягивают на поверхность, поднимая колонну 12', как и в варианте, рассмотренном выше. Этот способ также осуществим, если вместо обратной циркуляции использовать прямую циркуляцию текучей среды.

Как это должно быть понятно специалисту, если собрать известные инструменты и приспособления в одну забойную компоновку В, фильтр 24 или 24' можно без затруднений стронуть с места, используя обратную или прямую циркуляцию с одновременной вибрацией или без нее. Поток текучей среды может создаваться до воздействия на фильтр вибрацией, во время такого воздействия или после него. Вибрационный инструмент может иметь электрический или гидравлический привод. Стреляющий перфоратор 28 рассчитан на пробивание фильтра 24 без причинения повреждений обсадной трубе 32. Затем после извлечения фильтра 24 перфорацию 32 изолируют известными методами. Рассмотренный выше способ обеспечивает вытеснение гравия из обсыпки в количестве, достаточном для освобождения фильтра 24, после чего фильтр извлекается из гравийной обсыпки усилием, которое гарантированно ниже предельных значений, установленных для колонны труб 12 и наземного оборудования.

Приведенное выше описание изобретения поясняет его сущность и иллюстрирует примеры его осуществления, в которые могут быть внесены изменения в отношении размеров, формы, материалов и конструктивных особенностей, также подпадающие под патентные притязания.

1. Способ извлечения из скважины фильтра после его гравийной обсыпки, заключающийся в том, что в скважину спускают колонну с захватным инструментом и инструментом для проделывания отверстий, захватывают фильтр захватным инструментом, инструментом для проделывания отверстий выполняют в фильтре, по меньшей мере, одно отверстие, селективно подают в скважину текучую среду, посредством которой фильтр освобождают от гравия, и при помощи колонны извлекают фильтр.

2. Способ по п.1, в котором инструмент для проделывания отверстий вводят внутрь фильтра.

3. Способ по п.1, в котором попеременно с селективной подачей текучей среды на фильтр воздействуют вибрацией.

4. Способ по п.1, в котором одновременно с селективной подачей текучей среды на фильтр воздействуют вибрацией.

5. Способ по п.2, в котором в качестве инструмента для проделывания отверстий используют по меньшей мере один стреляющий перфоратор.

6. Способ по п.1, в котором на колонне спускают уплотняющий инструмент и перекрывают им ствол скважины над фильтром с обеспечением возможности прохождения подаваемой в скважину текучей среды через созданное в скважине уплотнение.

7. Способ по п.6, в котором текучую среду закачивают по колонне, в которой вблизи уплотнения в скважине установлен реверсирующий клапан, при этом текучую среду проводят через уплотнение в скважине и выводят наружу через реверсирующий клапан, вводя ее в контакт с окружающим фильтр гравием.

8. Способ по п.7, в котором посредством текучей среды гравий вымывают внутрь фильтра через отверстие в нем и выносят обратно через реверсирующий клапан в окружающее колонну кольцевое пространство выше уплотнения в стволе скважины.

9. Способ по п.8, в котором на фильтр воздействуют вибрацией.

10. Способ по п.1, в котором текучую среду подают вниз по скважине через окружающее колонну кольцевое пространство, вводят ее в контакт с гравием, потоком текучей среды вымывают гравий внутрь фильтра через выполненное в нем отверстие и выносят гравий через колонну на поверхность.

11. Способ по п.10, в котором на фильтр воздействуют вибрацией.

12. Способ извлечения из скважины фильтра после его гравийной обсыпки, заключающийся в том, что в скважину спускают колонну с захватным инструментом и инструментом для проделывания отверстий, захватывают фильтр захватным инструментом, инструментом для проделывания отверстий выполняют в фильтре, по меньшей мере, одно отверстие, на фильтр селективно воздействуют вибрацией, освобождая его от гравия, и при помощи колонны извлекают фильтр.

13. Способ по п.12, в котором инструмент для проделывания отверстий вводят внутрь фильтра.

14. Способ по п.12, в котором в скважину селективно подают текучую среду, посредством которой фильтр освобождают от гравия.

15. Способ по п.14, в котором потоком текучей среды гравий вымывают внутрь фильтра через выполненное в фильтре отверстие, окончательно освобождая фильтр для его извлечения из скважины.

16. Способ по п.15, в котором текучую среду подают к гравию по окружающему колонну кольцевому пространству с обеспечением обратной циркуляции текучей среды.

17. Способ по п.15, в котором на колонне спускают уплотняющий инструмент и перекрывают им ствол скважины над фильтром с обеспечением возможности прохождения подаваемой в скважину текучей среды через созданное в скважине уплотнение.

18. Способ по п.17, в котором текучую среду закачивают по колонне, в которой вблизи уплотнения в скважине установлен реверсирующий клапан, при этом текучую среду проводят через уплотнение в скважине и выводят наружу через реверсирующий клапан, вводя ее в контакт с окружающим фильтр гравием.

19. Способ по п.18, в котором посредством текучей среды гравий вымывают внутрь фильтра через отверстие в нем и выносят обратно через реверсирующий клапан в окружающее колонну кольцевое пространство выше уплотнения в стволе скважины.

20. Способ по п.19, в котором в качестве инструмента для проделывания отверстий используют, по меньшей мере, один стреляющий перфоратор.

Приоритет:

10.09.2002 - пп.1-20.