Ответы на вопросы по нефтегазовому делу (Вариант 16)

Факторы, обусловливающие развитие заколонных перетоков.

Перетоки пластовых флюидов, возникающие при освоении и эксплуатации нефтегазовых скважин из-за некачественного тампонирования заколонного пространства, существенно снижают достоверность получаемой из скважины геологической информации, приводят к невосполнимым потерям нефти и газа, загрязнению недр, создают угрозу пожаров и т. д. Цементный камень за обсадной колонной должен быть прочным и непроницаемым, иметь хорошее сцепление (адгезию) с поверхностью обсадных труб и со стенками ствола скважины. Такие высокие требования к цементному камню обусловливаются многообразием его функций:

• плотное заполнение пространства между обсадной колонной и стенками ствола скважины; изоляция и разобщение продуктивных нефтегазоносных горизонтов и проницаемых пластов;
• предупреждение распространения нефти или газа в затрубном пространстве под влиянием высокого пластового давления;
• заякоривание обсадной колонны в массиве горных пород; защита обсадной колонны от коррозионного воздействия пластовых вод и некоторая разгрузка от внешнего давления, другие функции.

Направлением в получении герметичного межколонного пространства явилась разработка и внедрение в технологию цементирования расширяющегося тампонажного материала (РТМ), твердеющего с увеличением в объеме (коэффициент линейного расширения не менее 10%) и превосходящего стандартные тампонажные материалы по прочностным параметрам, особенно по прочности сцепления с обсадной колонной (в 6 раз выше, чем у шлаковых цементов). Эти материалы и технологии были внедрены в практику ведущих буровых предприятий Сибири, используются при бурении поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.

Способы устранения негерметичности эксплуатационной колонны.

Работы по устранению негерметичности обсадных колонн заключаются в изоляции сквозных дефектов обсадных труб и повторной герметизации их соединительных узлов (резьбовых соединений, стыковочных устройств, муфт ступенчатого цемен­тирования). Повторная герметизация соединительных узлов обсадных колонн состоит в том, что ликвидируют каналы негерметичности в соединительных узлах обсадных ко­лонн тампонированием под давлением. Кроме того, при негер­метичности резьбовых соединений обсадных колонн применяют метод довинчивания обсадных труб с устья скважины. Тампонирование негерметичных резьбовых соединений обсадных колонн производят для ликви­дации утечки жидких или газообразных флюидов из колонны через резьбовые соединения, являющиеся причиной негерметич­ности колонн при опрессовке и источниками межколонных про­явлений во время эксплуатации скважин. В качестве тампонирующих материалов используют фильт­рующиеся полимерные составы, превращающиеся в предельном состоянии в газонепроницаемый камень (отверждающиеся со­ставы) или гель (гелеобразующие составы). Применение це­ментного раствора в данном случае запрещается. Допускается использование тампонирующих составов на основе минеральных вяжущих, фильтрат которых отверждается или образует гель. Докрепление негерметичных резьбовых сое­динений эксплуатационной колонны методом довинчивания обсадных труб с устья скважины применяют в вертикальных и наклонных скважинах для ликвидации негерметичности резьбо­вых соединений эксплуатационных колонн, расположенных в свободной, т. е. незацементированной и неприхваченной части обсадной колонны, не заклиненной посторонними предметами. Ликвидация каналов негерметичности в сты­ковочных устройствах и муфтах ступенчатого цементирования. Если негерметичность стыковочного устройства или муфты сту­пенчатого цементирования характеризуется лишь падением дав­ления в процессе опрессовки и непрерывная прокачка жидкости при допустимых давлениях для колонны невозможна, то каналы утечки изолируют одним из способов тампонирования под дав­ление.

Способы восстановления герметичности обсадной колонны, не уменьшающие их внутренний диаметр.

Работы по устранению негерметичности обсадных колонн заключаются в изоляции сквозных дефектов обсадных труб и повторной герметизации их соединительных узлов (резьбовых соединений, стыковочных устройств, муфт ступенчатого цементирования МСЦ). Повторная герметизация соединительных узлов обсадных колонн ликвидирует каналы негерметичности в этих узлах тампонированием под давлением. Также применяют метод довинчивания обсадных труб с устья скважины. Тампонирование негерметичных резьбовых соединений обсадных колонн производят для ликвидации утечки жидких или газообразных флюидов из колонны через резьбовые соединения во время эксплуатации скважины. В качестве материалов используют фильтрующиеся полимерные составы или гель. Применение раствора в данном случае запрещается. Докрепление негерметичных резьбовых соединений экс. колонны методом доворота обсадных труб с устья в вертикальных и наклонных скважинах с незацементированной и неприхваченной части обсадной колонны. Для изоляции сквозных дефектов в обсадных трубах используют способы замены поврежденной части колонны, тампонирования под давлением или установку труб меньшего диаметра против дефекта. Дополнительную колонну спускают внутрь основной колонны, устанавливая башмак ее ниже дефекта и выше продуктивного горизонта или на забое. Иногда спускают летучку, которая перекрывает только интервал дефектов, при этом нижняя и верхняя части экс.колонны остаются прежними. Дополнительную колонну спускают в скважину с последующим цементированием или же с установкой пакера. Длину этой колонны выбирают из расчета создания цементного кольца в затрубе на 30-50 м выше верхнего дефекта в колонне. Также дополнительную колонну спускают с пакером различных конструкций. Наиболее целесообразно применение пакеров механического и гидравлического действия.

Способы восстановления герметичности обсадной колонны, незначительно уменьшающие их внутренний диаметр.

— цементирование через внутритрубное пространство; — установка металлических накладок; — установка гофрированных пластырей. Технология ремонта негерметичной обсадной колонны заключается в спуске гофрированного металлического пластыря в скважину на дефект и расширения его до сопряжения с внутренней поверхностью обсадной колонны с помощью дорна. Успешность и результаты ремонта зависят от качества проведенных подготовительных работ в скважине, которые включают: шаблонирование обсадной колонны; промывку скважины; обследование (поиск места) негерметичности обсадной колонны в интервале ремонта; поинтервальную опресовку обсадной колонны. Пластырь из тонкостенной трубы Ст10 с толщиной стенки 3мм позволяет обеспечитьгерметичность эксплуатационной обсадной колонны при избыточном внутреннем давлении до 20 МПа и депрессии до 7 — 8 МПа. Стандартная длина пластыря 9м. Может быть применен пластырь длиной до 15м, сваренный на производственной базе, а также секционный сварной пластырь большей длины, сваренный над устьем скважины.

Способы восстановления герметичности обсадной колонны, существенно уменьшающие их внутренний диаметр.

Тампонирование негерметичных резьбовых соединений обсадных колонн производят для ликвидации утечки жидких или газообразных флюидов из колонны через резьбовые соединения во время эксплуатации скважины. В качестве материалов используют фильтрующиеся полимерные составы или гель. Применение раствора в данном случае запрещается. Докрепление негерметичных резьбовых соединений экс. колонны методом доворота обсадных труб с устья в вертикальных и наклонных скважинах с незацементированной и неприхваченной части обсадной колонны. Для изоляции сквозных дефектов в обсадных трубах используют способы замены поврежденной части колонны, тампонирования под давлением или установку труб меньшего диаметра против дефекта. Дополнительную колонну спускают внутрь основной колонны, устанавливая башмак ее ниже дефекта и выше продуктивного горизонта или на забое. Иногда спускают летучку, которая перекрывает только интервал дефектов, при этом нижняя и верхняя части экс.колонны остаются прежними. Дополнительную колонну спускают в скважину с последующим цементированием или же с установкой пакера. Длину этой колонны выбирают из расчета создания цементного кольца в затрубе на 30-50 м выше верхнего дефекта в колонне. Также дополнительную колонну спускают с пакером различных конструкций. Наиболее целесообразно применение пакеров механического и гидравлического действия.