DE19535906B4

DE19535906B4 - Method for producing a cased extraction well

Info

Publication number: DE19535906B4
Application number: DE1995135906
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.-Ing. Kerk; Axel Dipl.-Ing. Sperber
Original assignee: Precision Energy Services GmbH
Current assignee: SPERBER, AXEL, DIPL.-ING., 31234 EDEMISSEN, DE; Weatherford Energy Services GmbH
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: WO1997012114A1; DE19535906A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer verrohrten Bohrung zur Gewinnung von flüssigen oder gasförmigen Stoffen, bei dem ein Produktionsabschnitt einer Tiefbohrung abgeteuft und mit einem Förderstrang, der auch bereits perforiert sein kann, komplettiert wird, wobei der Förderstrang (7) in den Bohrstrang (9) eingebaut und, der Bohrgarnitur folgend, beim Abteufen des Förderabschnitts (4) in diesen eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der Endteufe der Förderstrang (7) von dem Bohrstrang (9) getrennt und in der Tiefbohrung (1) abgehängt wird und der Bohrstrang (9) einschließlich der durch den Förderstrang ziehbaren Teile der Bohrgarnitur ausgebaut wird.method for producing a cased borehole for the production of liquid or gaseous Substances in which a production section of a deep well dries off and with a conveyor string, which can also be perforated already, being completed the production line (7) installed in the drill string (9) and, following the drilling set, when sinking the conveyor section (4) is introduced into this, characterized in that after reaching the final drop of the production line (7) separated from the drill string (9) and suspended in the deep hole (1) and the drill string (9) including that through the production string Removable parts of the drill set is removed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verrohrten Bohrung zur Gewinnung von flüssigen oder gasförmigen Stoffen, insbesondere Erdöl oder Erdgas, bei dem ein Produktionsabschnitt einer Tiefbohrung abgeteuft und mit einem Förderstrang, der auch bereits perforiert sein kann, komplettiert wird.The The invention relates to a method for producing a cased Drilling for the extraction of liquid or gaseous Substances, in particular petroleum or natural gas, in which a production section of a deep well sunk and with a conveyor string, which can already be perforated, is completed.

Die Herstellung von verrohrten Drainage- oder Förderbohrungen der genannten Art erfolgte seither im wesentlichen in zwei aufeinanderfolgenden Schritten. Im ersten Schritt wird im allgemeinen von einer mit einer Futterrohrtour ausgebauten Tiefbohrung aus, entweder in Verlängerung derselben oder aus dieser abgelenkt eine Förderbohrung niedergebracht, die die Lagerstätte durchörtert. Nach dem Ausbau der Bohrgarnitur wird dann in einem zweiten Schritt die Förderbohrung mit einem Förderstrang komplettiert. Dieses bekannte Verfahren ist aufwendig, da ein Rohrstrang zweimal hintereinander, nämlich einmal zu Niederbringen und einmal zum Komplettieren der Förderbohrung ein- und ausgebaut wer den muß. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens wird darin gesehen, daß es nach dem Ziehen der Bohrgarnitur und vor dem Einbau des Förderstrangs zu Nachfall in der Förderbohrung kommen und dadurch der Einbau des Förderstrangs behindert oder unmöglich werden kann. Dieses Problem ist besonders gravierend, wenn der Förderabschnitt horizontal abgelenkt ist.The Production of cased drainage or production wells of said Art has since been essentially in two successive Steps. In the first step is generally of one with a Drilling tube tour removed deep hole, either in extension the same or distracted from this produced a production well, the deposit drilled through. After the removal of the drill set is then in a second step the production well with a conveyor string completed. This known method is expensive, since a pipe string twice in a row, namely once to sink and once to complete the production well installed and removed who must. Another disadvantage of this method is seen in that it after pulling the drill string and before installing the conveyor string to waste in the production well come and thereby hinders the installation of the production line or impossible can be. This problem is particularly serious when the conveyor section is horizontally distracted.

In der DE 1 222 452 ist ein Verfahren zum Spülbohren unter Druck stehender Schichten beschrieben. Hierbei wird offenbart, wie das ausströmende Wasser durch Filtration dahingehend beeinflußt wird, so daß durch das ausströmende Wasser keine festen Bestandteile mitgerissen werden. Hierfür befindet sich innerhalb der das Bohrwerkzeug haltenden Rohre ein weiteres Rohr, welches während des Bohrvorgangs das Spülwasser zwischen den erwähnten Rohren von dem Filtermaterial fernhält. Das innere Rohr ist nach der Abteufung entfernbar, und das unter Druck stehende Wasser strömt dann durch die Filterschicht.In the DE 1 222 452 A method of flushing pressurized layers is described. Here it is disclosed how the effluent water is affected by filtration to the effect that no solid constituents are entrained by the outflowing water. For this purpose, located within the drilling tool holding tubes another tube, which keeps the rinse water between the mentioned pipes from the filter material during the drilling process. The inner tube is removable after draining and the pressurized water then flows through the filter layer.

Die DE-OS 1 904 117 zeigt und beschreibt einen Rohrstrang mit Produktionsrohr für Tiefbohrungen. Dieses Rohr besteht aus einem an seinem unteren Ende geschlossenen Metallrohr, dessen Wand Siebwirkung ausübende Öffnungen aufweist. Die Wand ist zumindest teilweise mit einer im wesentlichen aus mit korrosionsfestem Material verstärktem Harz bestehenden Schicht überzogen. Wird durch die korrodierende Wirkung der Gase und/oder Flüssigkeiten die diesen Stoffen ausgesetzten Teile des Metallrohres weggefressen oder weggeätzt, dann kann die von der Kiespackung und der Formation auf das Produktionsrohr ausgeübte Belastung von den Harzschichten aufgefangen werden.The DE-OS 1 904 117 shows and describes a pipe string with production pipe for deep drilling. This tube consists of a closed at its lower end Metal tube whose wall has sieve effect performing openings. The wall is at least partially with a substantially corrosion-resistant Material reinforced resin existing layer coated. Is caused by the corrosive effect of gases and / or liquids the parts of the metal tube exposed to these substances are eaten away or etched away, then the gravel pack and the formation on the production pipe practiced Loading be absorbed by the resin layers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die genannten Nach teile vermeidet und auf einfache und wirtschaftliche Weise durchführbar ist.Of the Invention is based on the object, a method of the initially specify the type mentioned, which avoids the said after parts and in a simple and economical way is feasible.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß der Förderstrang in den Bohrstrang eingebaut und, der Bohrgarnitur folgend, beim Abteufen des Förderabschnitts in diesen eingebracht wird und daß nach Erreichen der Endteufe der Förderstrang von dem Bohrstrang getrennt und in der Tiefbohrung abgehängt wird und der Bohrstrang einschließlich der durch den Förderstrang ziehbaren Teile der Bohrgarnitur ausgebaut wird.to solution This object is provided by the method according to the invention that the conveyor line installed in the drill string and, following the drilling set, at Sinking the conveyor section is introduced into this and that after reaching the final depth the production line separated from the drill string and suspended in the deep hole and the drill string including the through the production line Removable parts of the drill set is removed.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Bohren eines Förderabschnitts und der Einbau des Förderstrangs in diesen Förderabschnitt in einem gemeinsamen Verfahrensschritt durchgeführt, indem der Förderstrang gleichzeitig mit dem Niederbringen des Förderabschnitts dem Bohrwerkzeug folgend in diesen eingebracht wird. Hierdurch entfällt ein Ein- und Ausbau des Bohrgestänges und ein Nachfall im Förderabschnitt wird durch den dem Bohrwerkzeug unmittelbar folgenden Förderstrang weitestgehend verhindert. Der Antrieb des Bohrwerkzeugs kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl von übertage nach dem Rotaryprinzip als auch mit Hilfe eines Vorortantrieb erfolgen. Bei beiden Antriebsarten kann der Förderstrang den unteren Abschnitt des Bohrstrangs bilden, der den Bohrmeißel oder den Vorortantrieb des Bohrmeißels mit dem Bohrgestänge verbindet. Um den Förderstrang, insbesondere wenn dieser vorperforiert ist, weniger zu belasten, wird man jedoch bei einer solchen Anordnung des Förderstrangs den Vorortantrieb des Bohrmeißels vorziehen.at the method according to the invention is the drilling of a conveyor section and the installation of the conveyor string in this section of the promotion carried out in a common process step by the production line simultaneously with the lowering of the conveyor section the drilling tool is introduced into this following. This eliminates one Installation and removal of the drill string and a fall in the section of the promotion is by the drilling tool immediately following the production line as far as possible prevented. The drive of the drilling tool can both in the inventive method from above ground done according to the Rotary principle as well as with the help of a suburban drive. In both types of drive, the conveyor string can the lower section of the drill string forming the drill bit or suburban drive of the drill string drill bit with the drill pipe combines. To the conveyor string, in particular however, if it is pre-perforated, it will become less burdensome in such an arrangement of the conveyor line the suburb drive of the drill bit prefer.

Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, den Förderstrang und das Bohrgestänge einander überlagernd anzuordnen und derart lösbar miteinander zu verbinden, daß das Bohrgestänge aus dem Förderstrang ausbaubar ist. Bei dieser Variante bleibt der Förderstrang von den Antriebskräften des Bohrwerkzeugs weitgehend frei, so daß auch im Rotaryverfahren gebohrt werden kann.A Another variant of the method according to the invention provides, the production string and the drill pipe Overlapping each other to arrange and so solvable to connect with each other, that the drill pipe off the production line is expandable. In this variant, the production line of the driving forces of Drill largely free, so that drilled in the rotary process can be.

Um die Bohrspülung durch den Förderstrang leiten zu können, können Perforationen im Förderstrang vor dessen Einbau erfindungsgemäß auf unterschiedliche Weise durch entfernbare Mittel verschlossen werden. Zum einen kann vorgesehen sein, die Perforationen mit Stopfen, z.B. aus Aluminium oder einer Silikonmasse zu verschließen und diese nach dem Einbau des Förderstrangs durch geeignete Spülungszusätze auf chemischem Wege zu entfernen. Eine andere vorteilhafte Verfahrensweise kann erfindungsgemäß darin bestehen, daß in den Förderstrang ein Spülstrang eingebaut wird, der die Spülung zum Bohrmeißel und gegebenenfalls zum Vorortantrieb leitet und der mit dem Bohrgestänge ziehbar ist. Diese Verfahrensweise eröffnet weiterhin die Möglichkeit, das untere Ende des Spülstrangs mit einer Meßsonde zur Bohrlochmessung zu verbinden, die mit Hilfe des Spülstrangs ziehbar ist. Ebenso besteht die Möglichkeit, bei ausreichendem Durchmesser des Förderstrangs, das untere Ende des Spülstrangs an einem durch den Spülstrang ziehbaren Vorortantrieb zu befestigen, um diesen nach Fertigstellung der Bohrung ausbauen zu können. Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein faltbarer, d.h. in seinem Durchmesser verkleinerbarer Bohrmeißel verwendet, so kann auch dieser nach Fertigstellung der Bohrung durch den Förderstrang gezogen werden. Die Verwendung eines faltbaren Bohrmeißels ermöglicht nach Ziehen des Bohrmeißels auch das Bohren von Kernen.In order to be able to guide the drilling fluid through the production line, perforations in the production line prior to its installation can be closed in different ways by removable means according to the invention. On the one hand, it can be provided To close the perforations with plugs, eg made of aluminum or a silicone compound and to remove them after installation of the conveyor string by suitable flushing additives by chemical means. Another advantageous procedure can according to the invention consist in that a flushing line is installed in the conveyor line, which directs the flushing to the drill bit and possibly to the suburb drive and which can be pulled with the drill string. This procedure also opens up the possibility of connecting the lower end of the flushing line with a measuring probe for measuring the borehole, which can be pulled with the aid of the flushing line. Likewise, with sufficient diameter of the conveyor string, it is possible to fix the lower end of the flushing string to a suburban drive that can be pulled through the flushing string in order to be able to remove it after the hole has been completed. If, in the method according to the invention, a foldable drill bit, ie a drill bit which can be made smaller in diameter, is used, then this can also be drawn through the conveyor string after the bore has been completed. The use of a foldable drill bit also allows drilling of cores after pulling the drill bit.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigenThe inventive method will be described below by means of embodiments explained in more detail, the are shown schematically in the drawing. Show it

1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit in den Bohrstrang eingebautem Förderstrang, 1 1 a representation of a first embodiment of the method according to the invention with a delivery string installed in the drill string,

2 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der Förderstrang den Bohrstrang überlagert und 2 a representation of an embodiment of the method according to the invention, in which the production line superimposed on the drill string and

3 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der innerhalb des in den Bohrstrang eingebauten Förderstrangs ein Spülstrang angeordnet ist. 3 a representation of an embodiment of the method according to the invention, in which a flushing line is disposed within the installed in the drill string conveyor string.

In den 1 bis 3 ist jeweils das untere Ende einer Tiefbohrung 1 gezeigt, die mit einer durch eine Zementschicht 2 fixierten Futterrohrtour 3 ausgekleidet ist. An den verrohrten Bohrungsabschnitt schließt sich ein Förderabschnitt 4 an, der sich in eine Lagerstätte hinein erstreckt.In the 1 to 3 is the lower end of a deep hole 1 shown with a through a cement layer 2 fixed lining tube tour 3 is lined. At the cased bore section, a conveyor section closes 4 which extends into a deposit.

Bei dem in 1 gezeigten Beispiel wird zum Bohren des Förderabschnitts 4 ein Vorortantrieb 5 verwendet, der einen Bohrmeißel 6 antreibt. Der Vorortantrieb 5 ist durch den perforierten Förderstrang 7 mit dem stehenden Bohrgestänge 8 verbunden. Der Förderstrang 7 bildet somit den unteren Abschnitt des Bohrstrangs 9. Um die Spülung durch den Förderstrang 7 zum Vorortantrieb 5 leiten zu können, sind die Perforationen im Förderstrang 7 durch nachträglich entfernbare Stopfen, z.B. aus Aluminium oder Silikonkautschuk verschlossen. An dem mit dem Bohrgestänge 8 verbundenen Ende des Förderstrangs 7 wird ein Setzgerät 10 mitgeführt, mit dem der Förderstrang 7 nach Erreichen der vorgesehenen Bohrteufe innerhalb der Futterrohrtour 3 abgehängt wird. Zur Bohrlochnavigation können bei dieser Vorgehensweise übliche Meßsonden am Seil eingefahren oder mitgeführt und nach Fertigstellung der Bohrung mit dem Seil wieder gezogen werden. Der Bohrmeißel 6 und der Vorortantrieb 5 verbleiben hingegen im Bohrloch. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Verringerung der Betriebskosten durch den Wegfall eines Ein- und Ausbaus des Bohrgestänges so erheblich, daß das Zurücklassen des Bohrmeißels und des Vorortantriebs im Bohrloch in Kauf genommen werden kann.At the in 1 example shown is used to drill the conveyor section 4 a suburban drive 5 used a drill bit 6 drives. The suburb drive 5 is through the perforated conveyor string 7 with the standing drill pipe 8th connected. The production line 7 thus forms the lower portion of the drill string 9 , To the flushing through the conveyor string 7 for suburban drive 5 To be able to guide are the perforations in the conveyor line 7 closed by subsequently removable plug, for example made of aluminum or silicone rubber. At that with the drill pipe 8th connected end of the production line 7 becomes a setting tool 10 carried along, with which the production line 7 after reaching the intended drilling depth within the lining tube tour 3 is suspended. For Bohrlochnavigation conventional probes can be retracted or carried on the rope and pulled back after completion of the hole with the rope in this approach. The drill bit 6 and the suburban drive 5 however, remain in the borehole. In the method according to the invention, the reduction of the operating costs by the elimination of an installation and removal of the drill string is so significant that the abandonment of the drill bit and the suburban drive in the borehole can be accepted.

Bei der in 2 dargestellten Verfahrensvariante wird der Förderabschnitt 4 der Tiefbohrung 1 im Rotarybohrverfahren niedergebracht. Der Bohrmeißel 6 ist über eine Schwerstange 11 mit dem Bohrgestänge 8 verbunden, das von einem übertage angeordneten Bohrantrieb angetrieben wird. Der perforierte Förderstrang 7 umgibt den unteren Abschnitt des Bohrgestänges 8 und ist durch eine lösbare Verriegelungseinrichtung 12 mit dem Bohrgestänge 8 verbunden. Hat der Förderabschnitt 4 seine Endteufe erreicht, so wird der Förderstrang 7 mit Hilfe des an seinem oberen Ende angeordneten Setzgeräts 10 in der Futterrohrtour 3 abgehängt und durch Lösen der Verriegelungseinrichtung 12 vom Bohrgestänge 8 getrennt. Anschließend kann der Bohrstrang 9 mit Bohrgestänge 8 und Schwerstange 11 durch den Förderstrang 7 gezogen und ausgebaut werden. Lediglich der Bohrmeißel 6 wird abgetrennt und verbleibt im Bohrloch. Wird ein faltbarer Bohrmeißel verwendet, so kann dieser ebenfalls gezogen werden.At the in 2 method variant shown is the conveyor section 4 the deep hole 1 drilled in the rotary drilling method. The drill bit 6 is over a drill collar 11 with the drill pipe 8th connected, which is driven by a surface arranged drill drive. The perforated conveyor string 7 surrounds the lower section of the drill string 8th and is by a releasable locking device 12 with the drill pipe 8th connected. Has the conveyor section 4 reached its final depth, so is the production line 7 with the help of the arranged at its upper end setting device 10 in the feed tube tour 3 suspended and by loosening the locking device 12 from the drill pipe 8th separated. Subsequently, the drill string 9 with drill pipe 8th and drill collar 11 through the production line 7 pulled and expanded. Only the drill bit 6 is separated and remains in the borehole. If a foldable drill bit is used, it can also be pulled.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 bildet der Förderstrang 7 in gleicher Weise wie bei dem Beispiel gemäßIn the embodiment according to 3 forms the conveyor string 7 in the same way as in the example according to

1 einen Abschnitt des stehenden Bohrstrangs 9, der das Reaktionsmoment des Vorortantriebs 5 auf das Bohrgestänge 8 überträgt. Im Inneren des Förderstrangs 7 befindet sich ein Spülstrang 13, dessen oberes Ende mit dem Bohrgestänge 8 dicht verbunden ist und der mit seinem unteren Ende über ein Schiebestück an einen Liner 14 angeschlossen ist, in dem sich eine Meßsonde 15 zur kontinuierlichen Bohrlochverlaufsmessung beim Bohren befindet. Die Messung 15 enthält einen Signalgeber, durch den die Meßdaten mit Hilfe von Druckimpulsen im Spülstrom nach übertage übertragen werden. Zwischen dem Liner 14 und dem Vorortantrieb 5 ist üblicherweise ein nicht magnetischer Stangenteil 11 angeordnet. 1 a section of the standing drill string 9 , which is the reaction torque of the suburb drive 5 on the drill pipe 8th transfers. Inside the conveyor string 7 there is a purge string 13 , whose upper end with the drill pipe 8th is tightly connected and with its lower end via a sliding piece to a liner 14 connected, in which a measuring probe 15 for continuous borehole flow measurement during drilling. The measurement 15 contains a signal transmitter, by means of which the measuring data are transmitted to the surface by means of pressure pulses in the flushing stream. Between the liner 14 and the suburban drive 5 is usually a non-magnetic rod part 11 arranged.

Bei diesem Verfahrensbeispiel wird nach Fertigstellung des Förderabschnitts 4 der Förderstrang 7 mit Hilfe des Setzgeräts 10 in der Futterrohrtour 3 abgehängt. Der Bohrmeißel 6, der Vorortantrieb 5, der Stangenteil 11 und der Liner 14 verbleiben im Bohrloch. Das Bohrgestänge 8 wird von dem Förderstrang 7 getrennt und zusammen mit dem Spülstrang 13 und der an diesen angehängten Meßsonde 15 ausgebaut. Danach kann in üblicher Weise die weitere Komplettierung der Bohrung, wie der Einbau einer Produktionsrohrtour erfolgen.In this method example is after completion of the conveyor section 4 the production line 7 with the help of the setting device 10 in the feed tube tour 3 suspended. The drill bit 6 , the suburb drive 5 , the rod part 11 and the liner 14 remain in the borehole. The drill pipe 8th is from the production line 7 separated and together with the purge string 13 and the attached to this probe 15 expanded. Thereafter, in the usual way, the further completion of the bore, such as the installation of a production pipe tour.

Claims

Method for producing a cased borehole for the production of liquid or gaseous substances, in which a production section of a deep well is sunk and completed with a production line, which may also already be perforated, whereby the production line ( 7 ) in the drill string ( 9 ) and, following the drill set, when sinking the conveyor section ( 4 ) is introduced into this, characterized in that after reaching the final depth of the production line ( 7 ) of the drill string ( 9 ) and in the deep well ( 1 ) and the drill string ( 9 ), including the parts of the drill set that can be pulled through the conveyor string.

Method according to claim 1, characterized in that the conveyor string ( 7 ) as a drill bit ( 6 ) or a suburban drive ( 5 ) of the drill bit ( 6 ) with the drill string ( 8th ) connecting section of the drill string ( 9 ) is used.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the conveyor string ( 7 ) and the drill string ( 8th ) are superimposed on each other and are detachably connected to each other, that the drill string ( 8th ) after installation of the conveyor string ( 7 ) is removable from this.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that perforations in the conveyor strand ( 7 ) are sealed by removable means before being installed.

Method according to claim 4, characterized in that the perforations are closed with plugs, for example made of aluminum or another suitable material, and these are sealed after installation of the conveyor string ( 7 ) are removed by chemical rinse additives.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the conveyor line ( 7 ) a purge string ( 13 ), which is the flushing to the drill bit ( 6 ) and possibly to a suburban drive ( 5 ) and that with the drill string ( 8th ) is drawable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lower end of the flushing strand ( 13 ) with a measuring probe ( 15 ) is connected to the borehole measurement, which by means of the purge string ( 13 ) is drawable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lower end of the flushing strand ( 13 ) at one through the purge strand ( 13 ) towable suburban drive ( 5 ) is attached.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a foldable drill bit is used which, in the folded position, passes through the conveyor track ( 7 ) is removable and removable.

Method according to claim 9, characterized in that that after Pulling a foldable drill bit drilling cores becomes.