[go: up one dir, main page]

RU2536067C2 - Metal in-well pipe section destruction and device to this end - Google Patents

Metal in-well pipe section destruction and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2536067C2
RU2536067C2 RU2011114152/03A RU2011114152A RU2536067C2 RU 2536067 C2 RU2536067 C2 RU 2536067C2 RU 2011114152/03 A RU2011114152/03 A RU 2011114152/03A RU 2011114152 A RU2011114152 A RU 2011114152A RU 2536067 C2 RU2536067 C2 RU 2536067C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
section
electrochemical
pipe section
electrolyte
Prior art date
Application number
RU2011114152/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011114152A (en
Inventor
Сергей Борисович Остроухов
Сергей Владимирович Поляков
Валерий Тарасович Фомичёв
Original Assignee
Сергей Борисович Остроухов
Сергей Владимирович Поляков
Валерий Тарасович Фомичёв
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Борисович Остроухов, Сергей Владимирович Поляков, Валерий Тарасович Фомичёв filed Critical Сергей Борисович Остроухов
Priority to RU2011114152/03A priority Critical patent/RU2536067C2/en
Publication of RU2011114152A publication Critical patent/RU2011114152A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2536067C2 publication Critical patent/RU2536067C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: electrochemical cell is created with anode making the section of pipe to be destructed and cathode making the tubular structure located opposite the destruction point. Electrolyte is fed to pipe wall and forced continuously from the surface over flow string via active zone, that is, annulus between section to be destructed and tubular cathode. Voltage is fed to cause electrochemical anode dissolution of pipe section. This process is realised with the help of two or more electrochemical cells. One or more cells are used for destruction of pipe section or sections. Another part is used to generate supply voltage for induction of electric current and composed of galvanic elements arranged as close as possible to the zone of galvanic cell soluble section.
EFFECT: reduced power losses, simplified production and operation.
2 cl, 3 dwg

Description

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.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to destroy a section of a metal pipe in a well during its construction and repair work requiring partial removal of pipe sections.

Известны [1, 2, 3] способы разрушения участка металлической трубы в скважине путем создания электрохимической ячейки для осуществления процесса электрохимического анодного растворения участка трубы.Known [1, 2, 3] are methods of destroying a portion of a metal pipe in a well by creating an electrochemical cell to carry out the process of electrochemical anodic dissolution of a portion of the pipe.

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:Patent for invention 2227201 describes a method for destroying a pipe section in a well, comprising supplying an electrolyte pipe to a wall to be destroyed and an electric current device through a cable to create an electrochemical anodic dissolution of the pipe section, the electrolyte being continuously pumped from the surface through a tubing string pipes through the annular space between the housing and the tubular casing and further into the electrochemical cell - the active zone, while the process parameters are supported in following limits:

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.the electrolyte temperature is from 0 to + 200 ° C, the electrolyte pressure is from 0.1 to 40 MPa, while using a pulsed electric current at a voltage of from 0.1 to 1000 V, and the electrolyte pumping is stopped when the termination of the flow of electric current is detected, which stops automatically after complete destruction of the pipe section.

К недостаткам известного способа можно отнести большие потери электроэнергии в кабеле, сложность изготовления и большие трудозатраты.The disadvantages of this method include the large loss of electricity in the cable, the complexity of manufacture and high labor costs.

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.In the patent for invention 2370625, a method for destroying a pipe section in a well is provided, according to which a device comprising an electrochemical cell with a wall of a pipe to be destroyed is lowered into a hole to a depth of a metal pipe to be destroyed, and an annular gap between the destroyed metal pipe section being an anode and the device on which the cathode is located, an electrolyte is supplied. A constant or pulsed modulated electric current is supplied to the anode and cathode with a frequency of 10-100 kilohertz and electrolysis is carried out until the pipe section is completely dissolved. To reduce losses in the supply cable, DC-DC converters (high-voltage direct current to low voltage converter) are used. To increase the rate (dissolution) of the destruction of a section of a metal pipe, the electric current of the electrochemical cell is periodically interrupted. To maintain (efficiency) the speed of the process, the acid pH of the electrolyte is maintained in the range from 0 to 8, and the voltage in the electrochemical cell is in the range from 1 to 4 V. When the pipe section corresponding to the cathode length is completely destroyed, the flow of electric current automatically stops, which is recorded by the wellhead device and then stop the flow of electrolyte into the well.

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.The disadvantages of this method include the presence of a cable for supplying electricity to the working area, large losses of electricity in the cable, temperature limiting the functioning of electronic equipment, the complexity of manufacture and operation, and large labor costs.

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.Utility Model Patent 77633 shows a device for destroying a pipe section in a well, consisting of a tubular structure, constituting an electrochemical cell with a wall of a pipe to be destroyed, to which voltage is supplied from a DC-DC converter (high-voltage direct current to low voltage converter), and the active zone of the electrochemical cell serves electrolyte.

К недостаткам рассматриваемого устройства можно отнести наличие кабеля подачи электроэнергии в рабочую зону, невозможность работы при температурах выше 150°C, сложность изготовления и эксплуатации. The disadvantages of the device in question include the presence of an electric power supply cable to the working area, the inability to work at temperatures above 150 ° C, and the complexity of manufacturing and operation.

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:The problem solved by the invention is that to create an electric current in the electrochemical cell during the destruction of a section of a metal pipe in the well, galvanic cells located in the cell operating area are used, which eliminates the need for an electric cable and an electronic converter. In this case, the electrolyte is supplied from the surface along the tubing string, while the process parameters are maintained within the following limits:

- температура 20-250°C; - temperature 20-250 ° C;

- давление электролита - 2-45 МПа.- electrolyte pressure - 2-45 MPa.

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.The essence of the solution of the problem (the destruction of the section of the metal pipe in the well) is carried out by creating an electrochemical cell, the anode of which is the section of the pipe to be destroyed, and the cathode is the tubular structure installed opposite the fracture site. To this end, electrolyte is supplied to the wall of the pipe to be destroyed from the surface along the tubing string. Passing through the active zone of the electrochemical cell - the annular space between the destructible section of the metal pipe and the tubular cathode, while applying electrical voltage to the electrodes of the electrochemical cell, the process of electrochemical anodic dissolution of the pipe section occurs. The process is carried out using two or more electrochemical cells, and some of them, one or more, are used to destroy a section or sections of the pipe, and the other part, one or more, is used as galvanic cells to obtain an electrical supply voltage. The galvanic cells that create the necessary electric current are as close as possible to the area of the dissolving area, which reduces losses in the connecting wires. A galvanic cell is formed by a pair of metals, for example aluminum - copper, and an electrolyte flowing through them, for example, an aqueous solution of NaCl.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3)The invention is illustrated by drawings (figure 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.The device for destroying a section of a metal pipe in a well (Fig. 1) consists of a destructible pipe 1, which is an anode, and a tubular structure 4, which is a cathode, which make up the electrochemical cell, through which the electrolyte supplied through the tubing 2 flows. Next to the electrochemical cell there are galvanic cells 3. One of these cells is shown in FIG. 2 and consists of a casing 5, two active metal elements 6 and 7, an insulator 8 and a leaking electrolyte 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.The galvanic cells are interconnected, as shown in figure 3. In the galvanic cells 10, the connection occurs with the help of special inserts 11, allowing to connect the cathode of the first galvanic cell with the anode of the second galvanic cell.

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.The operation of the device is as follows. The electrolyte is pumped through the tubing through galvanic cells to the active zone of the electrochemical cell, where the metal pipe dissolves. The galvanic cells generate voltage and create enough current for the operation of the electrochemical cell.

Предлагаемое изобретение предполагает решение поставленной задачи разрушения участка металлической трубы в скважине без подачи по кабелю электроэнергии к электрохимической ячейке.The present invention involves solving the problem of destroying a section of a metal pipe in a well without supplying cable electricity to an electrochemical cell.

Источники информацииInformation sources

1.МПК E21B 29/02 RU 2227201 C2 СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Опубликовано 20.04.2004.1. IPC E21B 29/02 RU 2227201 C2 METHOD OF DESTRUCTION OF A PART OF A PIPE IN A WELL AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Published on 04/20/2004.

2. МПК E21B 29/02 RU 2370625 C1 СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ (ВАРИАНТЫ) Опубликовано 20.10.2008.2. IPC E21B 29/02 RU 2370625 C1 METHOD OF DESTRUCTION OF A PART OF A PIPE IN A WELL (OPTIONS) Published on October 20, 2008.

3. МПК E21B 29/02 RU 77633 U1 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ УЧАСТКА ТРУБЫ В СКВАЖИНЕ Опубликовано 27.10.2008.3. IPC E21B 29/02 RU 77633 U1 DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL DESTRUCTION OF A PIPE PART IN A WELL Published on 10/27/2008.

Claims (2)

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.1. A method of destroying a portion of a metal pipe in a well by creating an electrochemical cell, the anode of which is a portion of the tube being destroyed, and the cathode is a tubular structure opposite the fracture site, by supplying electrolyte to the wall of the pipe to be destroyed by continuously pumping it from the surface along the pump compressor pipes through the active zone of the electrochemical cell - the annular space between the destroyed part of the metal pipe and the tubular cathode, and the voltage to create a process of electrochemical anodic dissolution of a pipe section, characterized in that the process is carried out using two or more electrochemical cells, some of them, one or more, are used to destroy the section or sections of the pipe, and the other part of them, one or more , used to obtain an electrical supply voltage to create an electric current in the form as close as possible to the area of the soluble area of the galvanic cells formed by a pair of metals, for example aluminum - copper, and the electrolyte flowing through them, for example an aqueous solution of 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. 2. A device for destroying a pipe section in a well according to method 1, consisting of two or more electrochemical cells, characterized in that some of them, one or more, carry out the process of electrochemical anode destruction of the pipe section when the electrolyte is supplied, and the other part is one or several - are used as galvanic cells to create an electric current in the electrochemical cell of the destruction of the pipe section.
RU2011114152/03A 2011-04-11 2011-04-11 Metal in-well pipe section destruction and device to this end RU2536067C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114152/03A RU2536067C2 (en) 2011-04-11 2011-04-11 Metal in-well pipe section destruction and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114152/03A RU2536067C2 (en) 2011-04-11 2011-04-11 Metal in-well pipe section destruction and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011114152A RU2011114152A (en) 2012-10-20
RU2536067C2 true RU2536067C2 (en) 2014-12-20

Family

ID=47144932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011114152/03A RU2536067C2 (en) 2011-04-11 2011-04-11 Metal in-well pipe section destruction and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2536067C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227201C2 (en) * 2002-03-18 2004-04-20 Николаев Николай Михайлович Method for destroying pipe portion in a well and device realizing said method
RU76071U1 (en) * 2008-03-31 2008-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ" INCLINOMETRIC POWER SUPPLY MODULE
RU77633U1 (en) * 2008-05-28 2008-10-27 Закрытое акционерное общество "Октопус" DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL DESTRUCTION OF A PIPE PART IN A WELL
US20090050334A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Schlumberger Technology Corporation Conditioning Ferrous Alloys into Cracking Susceptible and Fragmentable Elements for Use in a Well
RU2370625C1 (en) * 2008-01-29 2009-10-20 Закрытое акционерное общество "Октопус" Method of destruction of metal pipe section in well (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227201C2 (en) * 2002-03-18 2004-04-20 Николаев Николай Михайлович Method for destroying pipe portion in a well and device realizing said method
US20090050334A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Schlumberger Technology Corporation Conditioning Ferrous Alloys into Cracking Susceptible and Fragmentable Elements for Use in a Well
RU2370625C1 (en) * 2008-01-29 2009-10-20 Закрытое акционерное общество "Октопус" Method of destruction of metal pipe section in well (versions)
RU76071U1 (en) * 2008-03-31 2008-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ" INCLINOMETRIC POWER SUPPLY MODULE
RU77633U1 (en) * 2008-05-28 2008-10-27 Закрытое акционерное общество "Октопус" DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL DESTRUCTION OF A PIPE PART IN A WELL

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011114152A (en) 2012-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2619240A (en) Methods and apparatus for producing ammonia in a wellbore
US6877556B2 (en) Electrochemical process for effecting redox-enhanced oil recovery
CN108222839B (en) Multi-electrode pair electrode crushing drill bit and electrode crushing experimental device
CN107780850B (en) A method for built-in cable in coiled tubing
CN205876286U (en) Stifled seam raising output instrument of making is separated to electromagnetism high frequency impulse
WO2007080534A3 (en) Method and apparatus for producing combustible fluid
CN106437638B (en) A method of electrochemically improving the recovery rate of coalbed methane
WO2013177094A3 (en) System and process for extracting oil and gas by hydraulic fracturing
RU2396416C1 (en) Well string boring machine
RU2227201C2 (en) Method for destroying pipe portion in a well and device realizing said method
RU2414588C1 (en) Procedure for perforation of section of pipe in well and device for its implementation
RU2536067C2 (en) Metal in-well pipe section destruction and device to this end
RU77633U1 (en) DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL DESTRUCTION OF A PIPE PART IN A WELL
US20100213049A1 (en) Metal plate stack for salt water electrolysis
WO2014182628A4 (en) Systems and methods for enhanced recovery of hydrocarbonaceous fluids
CN108487882B (en) A kind of Christmas tree device and method for exploiting natural gas hydrate
JP2024519402A (en) Self-powered downhole electrolysis tool
RU2091566C1 (en) Method of erosion perforation and downhole erosion perforator
US6692621B1 (en) Apparatus for hydrogen production
CN203112929U (en) Underground control type galvanic anode tool sleeve cathode protector
CN119801452A (en) A method and system for increasing the permeability of coal seams by long-distance zoned and step-by-step fracturing
WO2012119121A3 (en) Systems and methods for producing pressurized gases from polar molecular liquids at depth or pressure
CN208089227U (en) Multi-electrode electric crushing drill bit and electric crushing experimental device
CN115263178B (en) Impact speed-increasing drilling tool based on high-voltage electric pulse liquid electric effect
CN102817631A (en) Method for draining gas of upper adjacent layer of mine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141116