Способ разрушения участка металлической трубы в скважине и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для разрушения участка металлической трубы в скважине. При осуществлении способа создают электрохимическую ячейку, анодом которой является участок разрушаемой трубы, а катодом - трубчатая конструкция, установленная напротив места разрушения, подают на стенку разрушаемой трубы электролит с его постоянной прокачкой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб через активную зону - кольцевое пространство между разрушаемым участком и трубчатым катодом. Подают напряжение для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы. Процесс осуществляют с использованием двух или более электрохимических ячеек. Часть из них, одна или несколько, используются для разрушения участка или участков трубы. Другую часть из них, одну или несколько, используют для получения электрического напряжения питания для создания электрического тока в виде максимально приближенных к зоне растворяемого участка гальванических элементов. Уменьшаются потери энергии, упрощается изготовление устройства и его эксплуатация. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разрушения участка металлической трубы в скважине при ее строительстве и проведения ремонтных работ, требующего частичного удаления участков трубы.

Известны [1, 2, 3] способы разрушения участка металлической трубы в скважине путем создания электрохимической ячейки для осуществления процесса электрохимического анодного растворения участка трубы.

В патенте на изобретение 2227201 приведен способ разрушения участка трубы в скважине, включающий подачу на стенку разрушаемой трубы электролита и по кабелю к устройству электрического тока для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы, причем подачу электролита осуществляют его постоянной прокачкой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб через кольцевое пространство между корпусом и трубчатым кожухом и далее в электрохимическую ячейку - активную зону, при этом параметры процесса поддерживают в следующих пределах:

температуру электролита от 0 до +200°C, давление электролита от 0,1 до 40 МПа, при этом используют импульсный электрический ток при напряжении от 0,1 до 1000 В, а прокачку электролита прекращают при фиксировании прекращения протекания электрического тока, которое прекращается автоматически после полного разрушения участка трубы.

К недостаткам известного способа можно отнести большие потери электроэнергии в кабеле, сложность изготовления и большие трудозатраты.

В патенте на изобретение 2370625 приведен способ разрушения участка трубы в скважине, согласно которому в скважину на глубину расположения разрушаемого участка металлической трубы спускают устройство, составляющее со стенкой разрушаемой трубы электрохимическую ячейку, и в кольцевой зазор между разрушаемым участком металлической трубы, являющимся анодом, и устройством, на котором расположен катод, подают электролит. К аноду и катоду подводят напряжение постоянного или импульсного модулированного электрического тока частотой 10-100 килогерц и проводят электролиз до полного растворения участка трубы. Для уменьшения потерь в подводящем кабеле используются преобразователи DC-DC (преобразователь высокого напряжения постоянного тока в низкое напряжение) Для повышения скорости (растворения) разрушения участка металлической трубы периодически проводится прерывание электрического тока электрохимической ячейки. Для поддержания (эффективности) скорости процесса кислотность электролита рН поддерживают в пределах от 0 до 8, а напряжение в электрохимической ячейке в пределах от 1 до 4 В. При полном разрушении участка трубы соответствующего длине катода, автоматически прекращается протекание электрического тока, что фиксируется устьевым прибором, после чего прекращают подачу электролита в скважину.

К недостаткам известного способа можно отнести наличие кабеля подачи электроэнергии в рабочую зону, большие потери электроэнергии в кабеле, температурным лимитированием функционирования электронного оборудования, сложностью изготовления и эксплуатации, большие трудозатраты.

В патенте на полезную модель 77633 показано устройство для разрушения участка трубы в скважине, состоящее из трубчатой конструкции, составляющее со стенкой разрушаемой трубы электрохимическую ячейку, на которую подается напряжение с преобразователя DC - DC (преобразователь высокого напряжения постоянного тока в низкое напряжение), а в активную зону электрохимической ячейки подают электролит.

К недостаткам рассматриваемого устройства можно отнести наличие кабеля подачи электроэнергии в рабочую зону, невозможность работы при температурах выше 150°C, сложность изготовления и эксплуатации.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в том, что для создания электрического тока в электрохимической ячейке при разрушении участка металлической трубы в скважине используются гальванические элементы, расположенные в зоне работы ячейки, что позволяет отказаться от подводящего электроэнергию кабеля и электронного преобразователя. При этом подача электролита осуществляется с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб, при этом параметры процесса поддерживаются в следующих пределах:

- температура 20-250°C;

- давление электролита - 2-45 МПа.

Сущность решения поставленной задачи (разрушение участка металлической трубы в скважине) осуществляется путем создания электрохимической ячейки, анодом которой является участок разрушаемой трубы, а катодом - трубчатая конструкция, установленная напротив места разрушения. С этой целью на стенку разрушаемой трубы с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб подается электролит. Проходя через активную зону электрохимической ячейки - кольцевое пространство между разрушаемым участком металлической трубы и трубчатым катодом, при одновременной подаче электрического напряжения на электроды электрохимической ячейки происходит процесс электрохимического анодного растворения участка трубы. Процесс осуществляется с использованием двух или более электрохимических ячеек, причем часть из них, одна или несколько, используются для разрушения участка или участков трубы, а другую часть, одну или несколько, используют в качестве гальванических элементов для получения электрического напряжения питания. Гальванические элементы, создающие необходимый электрический ток, максимально приближены к зоне растворяемого участка, что уменьшает потери в соединительных проводах. Гальванический элемент образуется парой металлов, например алюминий - медь, и протекающего через них электролита, например водного раствора NaCl.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3)

Устройство разрушения участка металлической трубы в скважине (фиг.1) состоит из разрушаемой трубы 1, являющейся анодом, и трубчатой конструкции 4, являющейся катодом, которые составляют электрохимическую ячейку, сквозь рабочее пространство которой протекает электролит, подаваемый по НКТ 2. Рядом с электрохимической ячейкой находятся гальванические элементы 3. Один из таких элементов представлен на фиг.2 и состоит из кожуха 5, двух активных металлических элементов 6 и 7, изолятора 8 и протекающего электролита 9.

Гальванические элементы соединяются между собой, как показано на фиг.3. В гальванических элементах 10 соединение происходит с помощью специальных вставок 11, позволяющих соединять катод первого гальванического элемента с анодом второго гальванического элемента.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Электролит подается насосом по НКТ через гальванические элементы в активную зону электрохимической ячейки, где происходит растворение металлической трубы. Гальванические элементы вырабатывают напряжение и создают ток, достаточный для работы электрохимической ячейки.

Предлагаемое изобретение предполагает решение поставленной задачи разрушения участка металлической трубы в скважине без подачи по кабелю электроэнергии к электрохимической ячейке.

Источники информации

1.МПК E21B 29/02 RU 2227201 C2 СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Опубликовано 20.04.2004.

2. МПК E21B 29/02 RU 2370625 C1 СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ (ВАРИАНТЫ) Опубликовано 20.10.2008.

3. МПК E21B 29/02 RU 77633 U1 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ Опубликовано 27.10.2008.

1. Способ разрушения участка металлической трубы в скважине путем создания электрохимической ячейки, анодом которой является участок разрушаемой трубы, а катодом - трубчатая конструкция, установленная напротив места разрушения, путем подачи на стенку разрушаемой трубы электролита, осуществляемого его постоянной прокачкой с поверхности по колонне насосно-компрессорных труб через активную зону электрохимической ячейки - кольцевое пространство между разрушаемым участком металлической трубы и трубчатым катодом, и электрического напряжения для создания процесса электрохимического анодного растворения участка трубы, отличающийся тем, что процесс осуществляют с использованием двух или более электрохимических ячеек, причем часть из них, одна или несколько, используются для разрушения участка или участков трубы, а другую часть из них, одну или несколько, используют для получения электрического напряжения питания для создания электрического тока в виде максимально приближенных к зоне растворяемого участка гальванических элементов, образованных парой металлов, например алюминий - медь, и протекающего через них электролита, например водного раствора NaCl.

2. Устройство для разрушения участка трубы в скважине по способу 1, состоящее из двух или более электрохимических ячеек, отличающееся тем, что часть из них, одна или несколько, осуществляют процесс электрохимического анодного разрушения участка трубы при подаче электролита, а другая их часть - одна или несколько - используются как гальванические элементы для создания электрического тока в электрохимической ячейке разрушения участка трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта скважин. Устройство включает корпус труборезки с пазом, в котором на пальце установлен резец.

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для вырезания участка обсадной колонны в скважине. Устройство содержит корпус с пазами, шарнирно закрепленные в пазах корпуса выдвижные резцы, радиальные каналы, выполненные в корпусе в плоскости выдвижения резцов и направленные в зону вырезания, причем резцы выполнены с возможностью их фиксации в выдвинутом и транспортном положениях, гидравлический привод с возможностью взаимодействия с поверхностью резцов в плоскости их режущей кромки.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для восстановления и капитального ремонта скважин. Устройство включает корпус с подпружиненным поршнем, снабженным гидравлическим каналом для подачи рабочей жидкости, паз с шарнирно размещенным в нем на пальце резцедержателем, фиксатор, выполненный в виде верхнего подшипника скольжения нижнего подшипника качения и снабженного охватывающей гильзой.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к извлекаемым труборезам внутренним механическим. Устройство содержит полый переходник, полый корпус, полый вал, заякоривающий узел, включающий подпружиненный плашкодержатель, размещенный в средней части, имеющий на поверхности продольные наклонные пазы и три плашки, три фрикционные плашки с блоком винтовых цилиндрических пружин, клиновое устройство.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может использоваться при капитальном ремонте скважины. Устройство включает корпус (3) в форме цилиндра из диэлектрического материала, нижняя внутренняя часть которого от торца изготовлена конической формы.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности. Устройство включает корпус (5) цилиндрической формы из диэлектрического материала, в котором выполнены два осесимметричных глухих отверстия.

Предложение относится к бурению скважин, в частности к устройствам для установки профильных перекрывателей при изоляции ими зон осложнений бурения. Устройство включает корпус с центральным проходным каналом, в котором размещено полое седло клапана с переточными каналами, соединенное с корпусом с помощью временного разрушаемого соединения с возможностью фиксации в рабочем верхнем положении при помощи пружинного фиксатора и герметичного перекрытия переточных каналов.

Изобретение относится в горной промышленности и может быть применено для вырезания участка колонны труб в скважине. Устройство включает корпус 1 со ступенчатой расточкой 10, в которой установлена перфорированная шайба 11 с продольными отверстиями 12, опирающаяся на гайку 12, установленную на верхнем конце штока 4, под которой установлен подпружиненный поршень 3.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к ликвидации открытых фонтанов на нефтегазовых скважинах, в частности к удалению фонтанной арматуры с устья фонтанирующих скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям и предназначено для резки труб на фонтанирующем устье скважины и над фланцами колонных и промежуточных колонных головок. Устройство содержит станину со столом, привод вращения и два механизма подачи режущего инструмента. Станина выполнена в виде кольцевого неподвижного корпуса, включает внутри себя снизу в четырех радиальных расточках корпуса и его прямоугольных вертикальных выборках, расположенных по периметру центрального отверстия корпуса и соосно с его расточками, четыре опоры, выполненные ответно расточкам и выборкам корпуса и оснащенные регулировочными винтами, призматическими упорами с крестообразным рифлением на рабочей поверхности и проставками, обеспечивающими крепление устройства для резки труб различных диаметров. Сверху станины расположен вращающийся на роликах, размещенных на подшипниках качения эксцентричных осей станины, стол, выполненный за одно целое с зубчатым венцом внешнего зубчатого соединения. Станина и стол выполнены разъемными с возможностью разъединения и соединения их половин при совмещении плоскости разъема стола с плоскостью разъема станины с фиксацией их совмещенного положения. Каждый из двух механизмов подачи режущего инструмента оснащен двумя типами салазок и державок с резцовыми вставками. Уменьшаются габариты и вес устройства, расширяются технологические возможности. 5 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при эксплуатации промысловых скважин. Способ включает изолирование отдельных участков скважины и контроль притока из них. Предварительно определяют место нахождения проблемного участка и опускают в скважину, по меньшей мере, перекрывая зону проблемного участка, внутрь существующего первого заканчивания устройство. В состав устройства входят изолирующие элементы, размещаемые выше и/или ниже зоны проблемного участка, элементы второго заканчивания и подвеска. Изолирующие элементы и подвеска содержат средства уплотнения, изолирующие по внутренней поверхности скважинной колонны. Изобретение обеспечивает повышение эффективности ликвидации проблемных участков при одновременном уменьшении временных затрат. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению обводненной скважины и, в частности, к восстановлению обводненной скважины, верхняя часть которой расположена в заглинизированном низкотемпературном терригенном коллекторе вблизи многолетнемерзлых пород. Технический результат - повышение эффективности восстановления обводненной скважины за счет приобщения к эксплуатации верхней ее части. По способу ликвидируют нижнюю обводнившуюся часть эксплуатационной колонны. Для этого извлекают из скважины лифтовую колонну. В эксплуатационной колонне устанавливают ликвидационный цементный мост. Осуществляют перфорацию верхней необводнившейся части эксплуатационной колонны в интервале низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений, расположенных ниже многолетнемерзлых пород. Спускают в интервал перфорации колонну насосно-компрессорных труб. Осуществляют последовательное закачивание в призабойную зону заглинизированных низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений ацетона в объеме 1-2 м3 на 1 м перфорированной толщины. Затем закачивают аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода концентрации не более 10-15 мас.% в объеме 2-3 м3 на 1 м перфорированной толщины. Продавливают аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода в заглинизированные низкопроницаемые низкотемпературные терригенные отложения газовым конденсатом с кратковременной технологической выстойкой на период отслаивания глинистой составляющей от частиц горной породы. Осуществляют удаление и вынос из скважины на поверхность смеси, состоящей из газового конденсата, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода и ацетона с отслоенными глинистыми составляющими горной породы. Затем осуществляют освоение скважины подачей в скважину инертного газа, например азота. Осуществляют отработку и ввод скважины в эксплуатацию с оставлением в скважине ранее спущенных насосно-компрессорных труб. 3 пр., 5 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к ремонтным работам в буровых скважинах. Устройство для выполнения операций вращения или операций резки в подземном стволе скважины или трубе, в частности при операциях герметизации, содержит скважинную компоновку, соединенную с тросом и содержащую, по меньшей мере, одно из следующего: вращающийся инструмент, соединенный с электродвигателем или гидравлическим двигателем, вращающийся инструмент, соединенный с гидравлическим двигателем, или инструмент продольной резки, соединенный с поршнем. Гидравлический двигатель или поршень приводятся в действие перепадом давления текучей среды, созданным в стволе. Также созданы способы герметизации ствола подземной скважины, в которых один или несколько разрезов выполняют с помощью компоновки резки в одной или нескольких трубах для удаления, по меньшей мере, участка трубы и размещают бетон в образованное в результате пространство. Пространство является свободным от отходов, которые могут, если не удалены, образовывать пути протечки в бетоне. В варианте выполнения пространство создается скважинным разрушающим устройством. Расширяются функциональные возможности для уплотнения и резки труб в скважинах. 5 н. и 42 з.п. ф-лы, 135 ил.

Группа изобретений относится к внутрискважинной трубной сборке, предназначенной для уплотнения отверстия в трубной конструкции скважины в стволе скважины, системе и вариантам способов уплотнения отверстия в трубной конструкции при помощи трубной сборки, а также к способу изготовления трубной сборки. Внутрискважинная трубная сборка содержит изготовленную из металла первую трубную часть с внутренней поверхностью, имеющую в нерасширенном состоянии внутренний и внешний диаметры и первую длину, и изготовленную из металла вторую трубную часть, размещенную внутри первой трубной части в нерасширенном состоянии и имеющую наружную поверхность, внешний диаметр и вторую длину. Металлический материал первой трубной части имеет более высокий модуль упругости или модуль Юнга по сравнению со второй трубной частью. Первая и вторая трубная части выполнены с возможностью расширения до тех пор, пока первая трубная часть не окажется прижатой к внутренней поверхности трубной конструкции. Внутренняя поверхность первой трубной части скреплена с наружной поверхностью второй трубной части до расширения, а после расширения отделена от нее. Наибольший внешний диаметр второй трубной части по существу равен внутреннему диаметру первой трубной части в нерасширенном состоянии трубной сборки. Изобретение обеспечивает упрощение условий установки трубной конструкции для уплотнения отверстия в трубной конструкции. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к ремонтно-изоляционным работам и, в частности, к изоляции заколонной циркуляции (13) из вышерасположенного неперфорированного водоносного слоя (5) в нижерасположенный перфорированный нефтеносный слой (9). При осуществлении способа вырезают участок эксплуатационной колонны выше глубины залегания нефтеносного слоя и ниже глубины залегания водоносного слоя, поднимают компоновку для вырезания, спускают компоновку труб с гидромониторной насадкой и обрабатывают вырезанный участок, блокируют нефтеносный слой отсыпкой интервала перфорации песком, устанавливают разбуриваемый пакер выше вырезанного участка и ниже уровня водоносного слоя, определяют приемистость вырезанного участка колонны и образованного канала, соединяющего водоносный и нефтеносный слой, осуществляют тампонирование вырезанного участка с использованием пакера на основании приемистости, разбуривают пакер, вымывают песок, спускают компоновку труб и осуществляют блокирование нефтеносного слоя закачкой блокирующего состава, спускают компоновку труб с хвостовиком до уровня забоя, цементируют заколонное пространство, после затвердевания цемента осуществляют повторную перфорацию. Повышается надежность изоляции, обеспечивается повышенная экологическая безопасность ремонтных работ, поддерживается дебет на уровне, соответствующем уровню до проведения ремонтных работ. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации устаревших и изношенных скважин с дефектными эксплуатационными колоннами. Технический результат - повышение эффективности добычи нефти. При эксплуатации скважины проводят спуск в скважину первой колонны насосно-компрессорных труб с пакером. Пакер размещают ниже несплошности эксплуатационной колонны, затем устанавливают пакер. Осуществляют спуск второй - малой колонны насосно-компрессорных труб внутри первой колонны насосно-компрессорных труб с пакером. Осуществляют отбор пластовой продукции по второй малой колонне насосно-компрессорных труб. Для проведения работ выбирают скважину, добывающую нефтяную эмульсию с малым дебитом, способным быть воспроизведенным штанговым насосом в малой колонне насосно-компрессорных труб. В качестве насоса в малой колонне насосно-компрессорных труб подбирают штанговый насос, обеспечивающий дебит скважины, бывший до проведения работ. Монтируют оборудование в скважине. Проводят технологическую выдержку для разделения в скважине нефтяной эмульсии на воду и нефть и образования водной среды на входе в насос. С устья скважины по внутренней стенке первой колонны насосно-компрессорных труб дозируют деэмульгатор. Запускают в работу насос. Уровень жидкости в скважине поддерживают вблизи уровня насоса. 1 пр.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано при подземном ремонте скважин, оборудованных фонтанным лифтом, электроцентробежными или иными насосами. Технический результат - повышение эффективности способа за счет возможности подъема скважинного насоса для ремонта и проведения профилактических мероприятий без воздействия на пласт. По способу применяют проходную пакерную установку с якорным механизмом. Установка включает аварийное разъединительное устройство, клапанный узел с седлом под шарик и механизм предотвращения выброса шарика в надпакерное пространство. Имеются блоки телеметрии и сброса шариков, непосредственно закрепленные к нижней части электропогружного насоса. По команде с устья сбрасывают шарик и избыточным давлением устанавливают его в седло клапанного узла. При этом сообщение с продуктивным пластом осуществляют повторным созданием избыточного давления в надпакерном пространстве и продавливанием шарика на забой скважины. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх