DE19535906A1

DE19535906A1 - Process for the production of a cased extraction well

Info

Publication number: DE19535906A1
Application number: DE1995135906
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Ing Kerk; Axel Dipl Ing Sperber
Original assignee: Becfield Drilling 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: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2015-09-28
Also published as: WO1997012114A1; DE19535906B4

Abstract

The invention concerns a method of producing a cased hole for extracting crude oil or petroleum gas, wherein a production section (4) of a deep hole is sunk and completed with a perforated production string (7) which is installed in the drill stem (9) and, following the drilling string, is introduced thereinto when the production section (4) is sunk. When the target depth has been reached, the production string (7) is separated from the drill stem (9) and suspended in the deep hole (1). The drill stem (9), including the drilling string parts which can be drawn through the production string, is then dismantled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verrohrten Bohrung zur Gewinnung von flüssigen oder gasför migen 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 invention relates to a method for producing a cased bore for extraction of liquid or gas materials, especially petroleum or natural gas, in which a Production section of a deep well drilled and with a conveyor line that can already be perforated, is completed.

Die Herstellung von verrohrten Drainage- oder Förderbohrun gen der genannten Art erfolgte seither im wesentlichen in zwei aufeinanderfolgenden Schritten. Im ersten Schritt wird im allgemeinen von einer mit einer Futterrohrtour ausgebau ten Tiefbohrung aus, entweder in Verlängerung derselben oder aus dieser abgelenkt eine Förderbohrung niederge bracht, 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 Förderboh rung kommen und dadurch der Einbau des Förderstrangs behin dert oder unmöglich werden kann. Dieses Problem ist beson ders gravierend, wenn der Förderabschnitt horizontal abge lenkt ist.The production of cased drainage or production wells Since then, the type mentioned has essentially been in two successive steps. The first step is generally upgraded from one with a casing tour deep borehole, either in extension of the same or deflected from this a production well brings, which explores the deposit. After removal in a second step, the drill set is then the Production bore completed with a production line. This known method is complex, since a pipe string twice one after the other, namely to bring down and once to complete and remove the production well that must. Another disadvantage of this method is there seen it after pulling the drill bit and before the installation of the conveyor string to fall into the conveyor boh come and thereby obstruct the installation of the conveyor line changed or impossible. This problem is special serious if the conveyor section abge horizontally steers is.

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.The invention has for its object a method of to specify the type mentioned at the beginning, which avoids 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 Bohr strang eingebaut und, der Bohrgarnitur folgend, beim Abteu fen des Förderabschnitts in diesen eingebracht wird und daß nach Erreichen der Endteufe der Förderstrang von dem Bohr strang getrennt und in der Tiefbohrung abgehängt wird und der Bohrstrang einschließlich der durch den Förderstrang ziehbaren Teile der Bohrgarnitur ausgebaut wird.To solve this problem is according to the invention Methods provided that the conveyor string in the Bohr string installed and, following the drill set, at the abbey fen of the conveyor section is introduced into this and that after reaching the final depth of the production line from the drill strand separated and suspended in the deep hole and the drill string including that through the production string pullable 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 Verfahrens schritt 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 Förderab schnitt wird durch den dem Bohrwerkzeug unmittelbar folgen den 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 Antriebsar ten kann der Förderstrang den unteren Abschnitt des Bohr strangs 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 Bohrmei ßels vorziehen.In the method according to the invention, drilling a Conveying section and the installation of the conveyor line in this Funding stage in a common procedure step performed by the conveyor line simultaneously with the Bring down the conveyor section following the drilling tool is introduced into this. This eliminates an input and Extension of the drill pipe and a fall in the conveyor cut will immediately follow the drilling tool largely prevented the conveyor line. The drive of the Drilling tool can in the inventive method both above ground according to the Rotary principle and with With the help of an on-site drive. With both drives The conveyor string can pass through the lower section of the drill form the strand of the drill bit or the on-site drive of the drill bit connects to the drill pipe. To the Conveyor line, especially if it is pre-perforated, One is less burdened with such a Arrangement of the conveyor string the on-site drive of the Bohrmei prefer ßels.

Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, den Förderstrang und das Bohrgestänge einander überla gernd anzuordnen und derart lösbar miteinander zu verbin den, 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.Another variant of the method according to the invention sees before, the conveyor string and the drill pipe overlap to arrange and to releasably connect to each other that the drill pipe can be removed from the production string is. In this variant, the conveyor line remains of the Driving forces of the drilling tool largely free, so that can also be drilled using the rotary method.

Um die Bohrspülung durch den Förderstrang leiten zu können, können Perforationen im Förderstrang vor dessen Einbau erfindungsgemäß auf unterschiedliche Weise durch ent fernbare Mittel verschlossen werden. Zum einen kann vorge sehen sein, die Perforationen mit Stopfen, z. B. aus Alumi nium oder einer Silikonmasse zu verschließen und diese nach dem Einbau des Förderstrangs durch geeignete Spülungszu sätze auf chemischem Wege zu entfernen. Eine andere vor teilhafte Verfahrensweise kann erfindungsgemäß darin beste hen, daß in den Förderstrang ein Spülstrang eingebaut wird, der die Spülung zum Bohrmeißel und gegebenenfalls zum Vor ortantrieb 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 ausrei chendem Durchmesser des Förderstrangs, das untere Ende des Spülstrangs an einem durch den Spülstrang ziehbaren Vorort antrieb zu befestigen, um diesen nach Fertigstellung der Bohrung ausbauen zu können. Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein faltbarer, d. h. in seinem Durchmesser ver kleinerbarer Bohrmeißel verwendet, so kann auch dieser nach Fertigstellung der Bohrung durch den Förderstrang gezogen werden. Die Verwendung eines faltbaren Bohrmeißels ermög licht nach Ziehen des Bohrmeißels auch das Bohren von Ker nen.In order to be able to pass the drilling fluid through the conveyor string, can perforations in the conveyor line before its installation according to the invention in different ways by ent removable means are closed. For one, it can be featured be seen, the perforations with plugs, z. B. from Alumi nium or a silicone compound and this after the installation of the conveyor line by suitable flushing to remove sentences chemically. Another before Partial procedure according to the invention can best in this hen that a flushing line is installed in the conveyor line, the flushing to the drill bit and possibly to the front local drive conducts and which is pullable with the drill pipe. This procedure also opens up the possibility the lower end of the rinsing line with a measuring probe Borehole measurement to connect using the purge line is draggable. There is also the possibility of leaving the diameter of the conveyor string, the lower end of the Rinse line at a suburb that can be pulled through the rinse line to fasten the drive after the completion of the To be able to expand the bore. Will in the invention Procedure a foldable, d. H. in its diameter ver smaller drill bits are used, so this can also Completion of the bore pulled through the production line will. The use of a foldable drill bit enables After drilling the drill bit, drilling Ker is also possible nen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigenThe method according to the invention is described below using Embodiments explained in more detail in the drawing are shown schematically. Show it

Fig. 1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit in den Bohr strang eingebautem Förderstrang, Fig. 1 is a representation of a first embodiment of the method according to the invention with strand in the drilling built conveyor line,

Fig. 2 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens, bei der der Förderstrang den Bohrstrang überlagert und Fig. 2 is an illustration of an embodiment of the method according to the invention, in which the production line overlaps the drill string and

Fig. 3 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens, bei der innerhalb des in den Bohrstrang eingebauten Förderstrangs ein Spülstrang angeordnet ist. Fig. 3 is an illustration of an embodiment of the method according to the invention, in which a rinsing line is arranged within the conveyor line installed in the drill string.

In den Fig. 1 bis 3 ist jeweils das untere Ende einer Tiefbohrung 1 gezeigt, die mit einer durch eine Zement schicht 2 fixierten Futterrohrtour 3 ausgekleidet ist. An den verrohrten Bohrungsabschnitt schließt sich ein För derabschnitt 4 an, der sich in eine Lagerstätte hinein erstreckt.In Figs. 1 to 3 the lower end of a deep borehole 1 is shown in each case which is lined with a layer by a cement casing 2 fixed Tour 3. At the cased bore section, a För derabschnitt 4 follows, which extends into a deposit.

Bei dem in Fig. 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 För derstrang 7 zum Vorortantrieb 5 leiten zu können, sind die Perforationen im Förderstrang 7 durch nachträglich entfern bare Stopfen, z. B. aus Aluminium oder Silikonkautschuk ver schlossen. 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.In the example shown in FIG. 1, an on-site drive 5 , which drives a drill bit 6 , is used to drill the conveying section 4 . The on-site drive 5 is connected to the standing drill pipe 8 by the perforated conveyor string 7 . The conveyor string 7 thus forms the lower section of the drill string 9 . In order to be able to direct the flushing through the conveyor line 7 to the on-site drive 5 , the perforations in the conveyor line 7 are to be removed by subsequently removing bare plugs, e.g. B. made of aluminum or silicone rubber ver. At the end of the production line 7 connected to the drill pipe 8 , a setting device 10 is carried, with which the production line 7 is suspended within the casing tour 3 after reaching the intended drilling depth. With this procedure, conventional measuring probes on the rope can be retracted or carried along for navigating the borehole and pulled again with the rope after completion of the drilling. In contrast, the drill bit 6 and the on-site drive 5 remain in the borehole. In the method according to the invention, the reduction in operating costs due to the elimination of the installation and removal of the drill pipe is so considerable that it is acceptable to leave the drill bit and the on-site drive in the borehole.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Verfahrensvariante wird der Förderabschnitt 4 der Tiefbohrung 1 im Rotarybohrver fahren 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 Verriege lungseinrichtung 12 mit dem Bohrgestänge 8 verbunden. Hat der Produktionsabschnitt 4 seine Endteufe erreicht, so wird der Förderstrang 7 mit Hilfe des an seinem oberen Ende angeordneten Setzgeräts 10 in der Futterrohrtour 3 abge hängt und durch Lösen der Verriegelungseinrichtung 12 vom Bohrgestänge 8 getrennt. Anschließend kann das Bohrgestänge 8 mit der Schwerstange 11 durch den Förderstrang 7 gezogen und ausgebaut werden. Lediglich der Bohrmeißel 6 wird abge trennt und verbleibt im Bohrloch. Wird ein faltbarer Bohr meißel verwendet, so kann dieser ebenfalls gezogen werden.In the case of the method variant shown in FIG. 2, the production section 4 of the deep bore 1 is brought down in the rotary drill. The drill bit 6 is connected via a drill collar 11 to the drill pipe 8 , which is driven by a drill drive arranged above ground. The perforated conveyor line 7 surrounds the lower portion of the drill string 8 and averaging means by a releasable INTERLOCKS 12 is connected to the drill string. 8 4 has reached its final depth of the production section, the conveyor line 7 by means of the arrayed at its upper end the setting device 10 is abge in the casing string 3 attached and separated by releasing the locking device 12 from the drill string. 8 The drill string 8 with the drill collar 11 can then be pulled through the conveyor string 7 and removed. 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 Fig. 3 bildet der För derstrang 7 in gleicher Weise wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 1 einen Abschnitt des stehenden Bohrstrangs 9, der das Reaktionsmoment des Vorortantriebs 5 auf das Bohrge stänge 8 überträgt. Im Inneren des Förderstrangs 7 befindet sich ein Spülstrang 13, dessen oberes Ende mit dem Bohrge stänge 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 übertra gen werden. Zwischen dem Liner 14 und dem Vorortantrieb 5 ist üblicherweise ein nicht magnetischer Stangenteil 11 angeordnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the conveyor strand 7 forms a section of the standing drill string 9 in the same way as in the example according to FIG. 1, which transmits the reaction torque of the on-site drive 5 to the drill rod 8 . Inside the production line 7 there is a rinsing line 13 , the upper end of which is tightly connected to the rod 8 and which is connected at its lower end via a sliding piece to a liner 14 , in which a measuring probe 15 for continuous borehole profile measurement during drilling is located . The measurement 15 contains a signal generator through which the measurement data are transmitted to the surface with the help of pressure pulses in the flushing stream. A non-magnetic rod part 11 is usually arranged between the liner 14 and the on-site drive 5 .

Bei diesem Verfahrensbeispiel wird nach Fertigstellung des Förderabschnitts 4 der Förderstrang 7 mit Hilfe des Setzge räts 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 Boh rung, wie der Einbau einer Produktionsrohrtour erfolgen.In this process example, the conveyor line 7 is suspended in the casing string 3 by means of the Setzge Raets 10 after completion of the conveying section. 4 The drill bit 6 , the on-site drive 5 , the rod part 11 and the liner 14 remain in the borehole. The drill string 8 is separated from the conveying string 7 and removed together with the flushing string 13 and the measuring probe 15 attached to it. Thereafter, the further completion of the drilling, such as the installation of a production pipe tour, can take place in the usual manner.

Claims

1. A process for producing a cased bore for the extraction of liquid or gaseous substances, in particular petroleum or natural gas, in which a section of a production well is sunk and completed with a strand of conveying, which may also already be perforated, characterized in that the conveyor string ( 7 ) is installed in the drill string ( 9 ) and, following the drill set, is sunk into the section of the conveyor section ( 4 ) and that after reaching the final depth the conveyor string ( 7 ) is separated from the drill string ( 9 ) and in the deep bore ( 1 ) is suspended and the drill string ( 9 ) including the parts of the drill string that can be pulled through the conveying string is expanded.

2. The method according to claim 1, characterized in that the conveyor string ( 7 ) as a the drill bit ( 6 ) or an on-site drive ( 5 ) of the drill bit ( 6 ) with the drill string ( 8 ) connecting portion of the drill string ( 9 ) is used.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the conveying strand ( 7 ) and the drill rod ( 8 ) are superimposed on one another and are releasably connected to one another such that the Bohrge rods ( 8 ) after the installation of the conveying strand ( 7 ) can be expanded from this.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that perforations in the conveyor strand ( 7 ) are closed by removable means before its installation.

5. The method according to claim 4, characterized in that the perforations with plugs, for. B. made of aluminum or another suitable substance, and these are removed after the installation of the conveyor line ( 7 ) by chemical mixing additives.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the conveyor line ( 7 ) a rinsing line ( 13 ) is installed, which drives the rinsing to the drill bit ( 6 ) and optionally to a Vorortan ( 5 ) and with the The drill pipe ( 8 ) is pullable.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower end of the flushing strand ( 13 ) with a measuring probe ( 15 ) for Bohrlochmes solution is connected, which is pullable with the aid of the flushing strand ( 13 ).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower end of the flushing strand ( 13 ) on a by the flushing strand ( 13 ) ziehba ren on-site drive ( 5 ) is attached.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a foldable drill bit is used, which can be installed and removed in the folded position by the conveyor line ( 7 ).

10. The method according to claim 9, characterized in that after pulling a foldable drill bit, drilling Cores is performed.