RU2156350C1 - Method of sealing of oil and gas wells - Google Patents
Method of sealing of oil and gas wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156350C1 RU2156350C1 RU2000104685A RU2000104685A RU2156350C1 RU 2156350 C1 RU2156350 C1 RU 2156350C1 RU 2000104685 A RU2000104685 A RU 2000104685A RU 2000104685 A RU2000104685 A RU 2000104685A RU 2156350 C1 RU2156350 C1 RU 2156350C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- oil
- zone
- liquid
- gas wells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. The invention relates to the oil and gas industry.
Как известно, за счет цементирования обсадной колонны обеспечивается не только фиксация ее положения и укрепление стенок скважины, но и предотвращается перетекание жидких и газообразных сред из одного пласта в другой. Низкое качество цементирования может привести к загрязнению и обводнению продуктивной зоны, утечкам газа или нефти и загрязнению поверхностных, в частности пресноводных, зон, а также к ускорению коррозии наружной поверхности обсадных труб в пластах, содержащих агрессивную среду. Указанные явления соответственно приводят к снижению экологической безопасности скважины и качества добываемого сырья. As you know, due to the cementing of the casing string, it is ensured not only that its position is fixed and the walls of the well are strengthened, but also the flow of liquid and gaseous media from one formation to another is prevented. Poor cementing quality can lead to contamination and flooding of the productive zone, gas or oil leakage and contamination of surface, in particular freshwater, zones, as well as acceleration of corrosion of the outer surface of casing pipes in formations containing an aggressive environment. These phenomena respectively lead to a decrease in the ecological safety of the well and the quality of the extracted raw materials.
В настоящее время одним из наиболее существенных и распространенных недостатков уплотнения скважин является слабое сцепление между поверхностью обсадной колонны и тампонажным раствором, закачиваемым в затрубное пространство, что недопустимо для участков обсадной колонны, расположенных в зоне возможного воздействия текучей агрессивной среды. Проведенные исследования показали, что в нефтедобывающих и газодобывающих скважинах, как правило, имеются микрозазоры между обсадными трубами и цементным камнем. Указанные микрозазоры являются причиной перетекания различных жидкостей и газов из одного пласта в другой вдоль поверхности обсадной колонны. At present, one of the most significant and common drawbacks of well seals is poor adhesion between the surface of the casing and grouting pumped into the annulus, which is unacceptable for sections of the casing located in the zone of possible exposure to a fluid aggressive environment. Studies have shown that in oil and gas production wells, as a rule, there are micro-gaps between the casing and cement stone. These micro-gaps cause various liquids and gases to flow from one formation to another along the surface of the casing.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ уплотнения нефтяных и газовых скважин путем цементирования в них обсадной колонны, согласно которому по меньшей мере один участок обсадной колонны, расположенный в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды, выполняют в виде одной или нескольких последовательно соединенных обсадных труб с шероховатостью по наружной поверхности /1/. The closest analogue of the invention is a method of sealing oil and gas wells by cementing the casing in them, according to which at least one section of the casing, located in the zone of possible exposure to liquid or gaseous medium, is made in the form of one or more series-connected casing with roughness on the outer surface / 1 /.
Однако такие оболочки имеют недостаточно высокую механическую прочность при значительной толщине. Кроме того, низкая степень адгезии эластомера со сталью не обеспечивает надежного предохранения поверхности осадной трубы от контакта с агрессивной средой. However, such shells have insufficiently high mechanical strength with significant thickness. In addition, the low degree of adhesion of the elastomer to steel does not provide reliable protection of the surface of the siege pipe from contact with an aggressive environment.
Техническим результатом изобретения является повышение экологической безопасности нефтяных и газовых скважин и долговечности обсадных колонн. The technical result of the invention is to increase the environmental safety of oil and gas wells and the durability of casing strings.
Необходимый технический результат достигается тем, что по способу уплотнения нефтяных и газовых скважин путем цементирования в них обсадной колонны, по которому по меньшей мере один участок обсадной колонны, расположенный в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды, выполняют в виде одной или нескольких последовательно соединенных обсадных труб с шероховатостью на наружной поверхности, согласно изобретению, участок обсадной колонны в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды выполняют с покрытием из нержавеющей стали, имеющим толщину 0,3-0,5 мм и шероховатость 40-80 мкм. The required technical result is achieved by the fact that according to the method of sealing oil and gas wells by cementing the casing in them, at least one section of the casing located in the zone of possible exposure to a liquid or gaseous medium is made in the form of one or more casing connected in series pipes with a roughness on the outer surface, according to the invention, the section of the casing in the zone of possible exposure to a liquid or gaseous medium is performed with a coating of erzhaveyuschey steel having 0.3-0.5 mm thickness and roughness of 40-80 microns.
Покрытие из нержавеющей стали, имеющее указанные характеристики, обеспечивает значительное увеличение механических характеристик сцепления применяемых при креплении нефтяных и газовых скважин цементных растворов с обсадными трубами. За счет высокой степени адгезии покрытия к поверхности обсадной трубы и к цементному раствору устраняются микрозазоры, по которым жидкая, и особенно газообразная, среда может подниматься или опускаться из одного пласта в другой. Предлагаемое покрытие является механически прочным и долговечным, что позволяет улучшить защиту контактирующих с агрессивными средами обсадных труб от коррозии. Наличие покрытия не приводит к существенному повышению их стоимости. A stainless steel coating having the indicated characteristics provides a significant increase in the mechanical characteristics of adhesion used in cementing oil and gas wells for cement mortars with casing pipes. Due to the high degree of adhesion of the coating to the surface of the casing and to the cement slurry, micro-gaps are eliminated, along which a liquid, and especially gaseous, medium can rise or fall from one formation to another. The proposed coating is mechanically strong and durable, which allows to improve the protection of casing in contact with aggressive environments from corrosion. The presence of coverage does not lead to a significant increase in their cost.
Для надежного предотвращения перетекания различных сред из одного пласта в другой указанным выше способом получают снабженный наружным поверхностным покрытием участок обсадной колонны, длина которого больше толщины пластов, образующих зоны воздействия жидкой или газообразной среды. In order to reliably prevent the flow of various media from one formation to another in the aforementioned manner, a casing section provided with an external surface coating is obtained, the length of which is greater than the thickness of the layers forming zones of exposure to a liquid or gaseous medium.
В состав обсадной колонны на участках, расположенных на разных уровнях, могут быть введены обсадные трубы с поверхностным покрытием, имеющие различную длину, что обусловлено различной толщиной пластов, содержащих жидкие и газообразные среды. При необходимости для полного перекрытия имеющих на данном уровне пластов с текучей агрессивной средой в состав обсадной колонны могут быть введены несколько последовательно соединенных обсадных труб с поверхностным покрытием, имеющих одинаковую длину. The casing string in sections located at different levels may include surface-coated casing pipes having different lengths due to different thicknesses of formations containing liquid and gaseous media. If necessary, for the complete overlap of formations with a flowing aggressive medium at a given level, several casing pipes with a surface coating having the same length can be introduced into the casing string in series.
На чертеже изображен участок скважины, уплотненной в соответствии с заявленным способом. The drawing shows a section of a well sealed in accordance with the claimed method.
Скважина содержит обсадную колонну 1, состоящую из прикрепленных друг к другу с помощью резьбовых соединений (на черт. не показаны) обсадных труб 2-7, и цементный камень 8. Обсадные трубы 3, 4 и 6, расположенные на разных уровнях в зонах 9 и 10, образованных пластами с текучей агрессивной средой, например с солевыми растворами, выполнены с наружным металлизационным поверхностным покрытием 11. Длина L1 участка обсадной колонны, выполненного в виде двух последовательно соединенных обсадных труб 3, 4 одинаковой длины, больше толщины H1 пластов, образующих зону 9, а длина L2 обсадной трубы 6 больше толщины H2 пластов, образующих зону 10.The well contains a casing 1, consisting of casing 2-7 attached to each other using threaded connections (not shown), and cement stone 8. Casing 3, 4 and 6, located at different levels in zones 9 and 10 formed by formations with a flowing aggressive medium, for example, with saline solutions, are made with an external metallization surface coating 11. The length L 1 of the casing string, made in the form of two consecutively connected casing pipes 3, 4 of the same length, is greater than the thickness H 1 of the formations, forming their zone 9, and the length L 2 of the casing 6 is greater than the thickness H 2 of the layers forming zone 10.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.
В заводских условиях подвергают дробеструйной обработке наружную поверхность обсадных труб и методом газотермического напыления, например с помощью стандартного электродугового аппарата, наносят на них металлизационное покрытие из нержавеющей стали. In the factory, the outer surface of the casing is shot blasted and gas-sprayed, for example using a standard electric arc apparatus, a metallization coating of stainless steel is applied to them.
Обсадные трубы с поверхностным покрытием используют при монтаже обсадной колонны. Для цементирования скважины закачивают цементный раствор внутрь обсадной колонны и продавливают его в затрубное пространство. При схватывании раствора на поверхности его контакта с нанесенным на обсадные трубы покрытием не образуется микрозазоров. Surface-coated casing pipes are used when installing the casing string. To cement the wells, cement mortar is pumped into the casing and pushed into the annulus. When the solution sets, on the surface of its contact with the coating applied to the casing, no micro-gaps form.
Проведенные испытания показали, что нанесение металлизационного покрытия позволяет увеличить прочность сцепления обсадных труб с цементной смесью в 1,8-3,2 раза (в зависимости от химического состава воздействующей на трубу агрессивной среды). The tests showed that applying a metallization coating allows to increase the adhesion strength of casing pipes to the cement mixture by 1.8-3.2 times (depending on the chemical composition of the aggressive medium acting on the pipe).
Использованная литература
1. US 4607698 A, 26.08.1986.References
1. US 4607698 A, 08.26.1986.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104685A RU2156350C1 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method of sealing of oil and gas wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104685A RU2156350C1 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method of sealing of oil and gas wells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2156350C1 true RU2156350C1 (en) | 2000-09-20 |
Family
ID=20231113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000104685A RU2156350C1 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method of sealing of oil and gas wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2156350C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219329C1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method fixing oil and gas wells |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3532168A (en) * | 1969-01-10 | 1970-10-06 | Marathon Oil Co | Cementing process using micellar solutions as well pipe and formation face cleansers |
| US3918523A (en) * | 1974-07-11 | 1975-11-11 | Ivan L Stuber | Method and means for implanting casing |
| US4493372A (en) * | 1983-05-11 | 1985-01-15 | Conoco Inc. | Well completion system and process |
| US4512401A (en) * | 1982-02-01 | 1985-04-23 | Bodine Albert G | Method for forming a cement annulus for a well |
| US4607698A (en) * | 1985-01-25 | 1986-08-26 | Completion Tool Company | Pipe configuration compatible with CBL |
| US4936586A (en) * | 1987-07-14 | 1990-06-26 | Donnay, S.A. | Racket handle |
| RU2061173C1 (en) * | 1995-10-03 | 1996-05-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Интойл" | Method for segregation water bearing and oil bearing strata in a well and device for implementing the same |
| RU2061840C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-06-10 | Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Method for cementing casing strings |
| RU2066735C1 (en) * | 1993-11-01 | 1996-09-20 | Нижневолжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики | Method for well casing in flow rocks |
| RU2107804C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-03-27 | Вениамин Дмитриевич Куртов | Method for strengthening of well |
-
2000
- 2000-02-29 RU RU2000104685A patent/RU2156350C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3532168A (en) * | 1969-01-10 | 1970-10-06 | Marathon Oil Co | Cementing process using micellar solutions as well pipe and formation face cleansers |
| US3918523A (en) * | 1974-07-11 | 1975-11-11 | Ivan L Stuber | Method and means for implanting casing |
| US4512401A (en) * | 1982-02-01 | 1985-04-23 | Bodine Albert G | Method for forming a cement annulus for a well |
| US4493372A (en) * | 1983-05-11 | 1985-01-15 | Conoco Inc. | Well completion system and process |
| US4607698A (en) * | 1985-01-25 | 1986-08-26 | Completion Tool Company | Pipe configuration compatible with CBL |
| US4936586A (en) * | 1987-07-14 | 1990-06-26 | Donnay, S.A. | Racket handle |
| RU2061840C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-06-10 | Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Method for cementing casing strings |
| RU2066735C1 (en) * | 1993-11-01 | 1996-09-20 | Нижневолжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики | Method for well casing in flow rocks |
| RU2061173C1 (en) * | 1995-10-03 | 1996-05-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Интойл" | Method for segregation water bearing and oil bearing strata in a well and device for implementing the same |
| RU2107804C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-03-27 | Вениамин Дмитриевич Куртов | Method for strengthening of well |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219329C1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method fixing oil and gas wells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69914461T2 (en) | COMPOSITIONS FOR USE IN DRILLING, REPAIRING AND / OR LEAVING DRILL HOLES | |
| RU2108445C1 (en) | Method for restoring tightness of casing clearance | |
| US4674572A (en) | Corrosion and erosion-resistant wellhousing | |
| US7647970B2 (en) | Self-sealing well cement composition | |
| RU2705638C2 (en) | Compositions and methods of well completion | |
| Khalifeh et al. | Bond strength between different casing materials and cement | |
| AU2013308769A1 (en) | Resin-based sealant compositions comprising cement kiln dust and methods of use | |
| RU2156350C1 (en) | Method of sealing of oil and gas wells | |
| Feng et al. | Corrosion in co2 geological utilization and storage | |
| RU94025095A (en) | Method for abandoning a well | |
| RU2166063C1 (en) | Process of grouting of casing pipe in well | |
| RU2154150C2 (en) | Method of isolation of producing formation overlapped by flow string | |
| US20190363801A1 (en) | Signal transmission system and method | |
| CN110469281A (en) | A gas-tight well completion method and its completion string and application method | |
| US20240240527A1 (en) | Control line with seal enhancement feature, method and system | |
| Fakhreldin | Durability of Portland cement with and without metal oxide weighting material in a CO2/H2S Environment | |
| Ezzat et al. | Solids-free, high-density brines for packer-fluid applications | |
| RU2184843C2 (en) | Method of well testing for tightness | |
| US20200182009A1 (en) | Water and gas barrier for hydraulic systems | |
| RU2219329C1 (en) | Method fixing oil and gas wells | |
| Howsam et al. | Biocorrosion in groundwater engineering systems | |
| RU2002111061A (en) | The method of mounting oil and gas wells | |
| McDonald et al. | Stopping External Casing Corrosion | |
| Dieguez et al. | Self-sealing isn’t just for cracks: recent advance in sour well protection | |
| CA3073548C (en) | Corrosion protection element for downhole connections |