РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ (РИР).

Ремонтно-изоляционные работы при КРС проводят для перекрытия путей движения посторонних вод к эксплуатационному объекту.

1) При эксплуатации нефтяных месторождений посторонняя вода может поступать в период освоения скважины или в процессе эксплуатации.

Причиной прорыва посторонних вод являются:

· некачественное цементирование обсадной колонны в процессе бурения;

• разрушение цементного кольца в затрубном пространстве или цементного стакана на забое скважины;
• наличие в теле колонны слома, трещин, раковин;
• наличие соседней обводненной скважины.

2) При КРС исправляют повреждения обсадных колонн и изолируют пути движения в скважину верхних, нижних, подошвенных и пластовых вод.

Изоляцию верхней воды, поступающей через нарушение обсадной колонны, проводят:

1) заливкой цементным раствором:

· на водной основе через нарушение в колонне под давлением с последующим разбуриванием цементного кольца;

· с последующим вымыванием его излишков;

2) спуском дополнительной колонны и ее цементированием;

3) спуском специальных пакеров.

Изоляцию верхней воды, поступающей через отверстия фильтра, осуществляют:

· заливкой цементным раствором через отверстие фильтра с последующим разбуриванием цементного кольца или вымыванием излишков цементного раствора;

• заливкой нефтецементным раствором через отверстия фильтра с последующим вымыванием излишков раствора.

Технология РИР: Для изоляции верхних вод через нарушение в колонне:

1) Закачивают под давлением цементный раствор. Предварительно отверстия фильтра затрамбовывают песком, и, если необходимо, создают цементный стакан под насыпной пробкой ниже дефекта в колонне.

2) После затвердения раствора колонну испытывают на герметичность опрессовкой, а затем разбуривают цементный стакан и песчаную пробку с промывкой скважины до забоя.

При наличии в колонне нескольких дефектов ремонт их проводят в таком же порядке, начиная сверху.

Верхнюю воду, поступающую через отверстия фильтра, изолируют закачкой нефтецементного раствора.

Изоляцию нижних вод проводят созданием нового цементного стакана разбуриванием до прежнего забоя и последующей промывкой. Процесс цементирования осуществляют способом "сифона" с помощью желонки (в неглубоких скважинах) или заливочного агрегата (в глубоких скважинах). При этом раствор подается небольшими порциями без давления.

Технология проведения изоляции подошвенных вод аналогична технологии при изоляции нижних вод. Цементирование проводят нефтенасыщенным раствором, а раствор нагнетается под давлением. Иногда перед этим предварительно производят гидравлический разрыв пласта (ГРП).

 

Рисунок 1 – Возможные пути движения пластовых вод при эксплуатации скважины: I – продукция скважины; II – вода; III – нефть в изолированном пласте; IV – вода в изолированном пласте; А – переток воды между пластами; В – прорыв верхних вод через дефект в эксплуатационной колонне; С – прорыв верхних вод через дефект в цементном камне; Д – подошвенные воды; Е – нижние воды, поступающие через дефект в цементном стакане.

 

 

Работы по устранению негерметичности обсадных колонн заключаются:

· в изоляции сквозных дефектов обсадных труб

· повторной герметизации их соединительных узлов (резьбовых соединений, стыковочных устройств, муфт ступенчатого цемен­тирования).

1. Повторной герметизации соединительных узлов обсадных труб обеспечиваетсяметодом:

· Тампонирования под давлением.

· Довинчивания обсадных труб с устья скважины (редко примен.).

Тампонирование негерметичных резьбовых соединении обсадных колонн производят для ликвидации:

· утечки жидких или газообразных флюидов из колонны через резьбовые соединения опрессовкой;

· межколонных про­явлений во время эксплуатации скважин.

В качестве тампонирующих материалов используют:

· фильт­рующиеся полимерные составы, превращающиеся в предельном состоянии в газонепроницаемый камень (отверждающиеся со­ставы);

· минеральные вяжущие составы, фильтрат которых отверждается или образует гель (редко применяемые).

· гель (гелеобразующие составы).

Применение цементного раствора в данном случае запрещается!!!

Докрепление негерметичных резьбовых соединений эксплуатационной колонны методом довинчивания обсадных труб с устья скважины применяют в вертикальных и наклонных скважинах которые, расположенны в свободной, т. е. незацементированной и неприхваченной части обсадной колонны не заклиненной посторонними предметами.

Технология ликвидации каналов негерметичности в стыковочных устройствах и муфтах ступенчатого цементирования:

Если негерметичноеть стыковочного устройства или муфты сту­пенчатого цементирования характеризуется лишь падением давленияв процессе опрессовки и непрерывная прокачка жидкости при допустимых давлениях для колонны невозможна, то каналы утечки изолируют одним из способов тампонирования под дав­лением.

Если пропускная способность каналов негерметичности позволяет вести непрерывную закачку жидкости при допустимых для колонны давлениях, РИР проводят методами, используе­мыми для изоляции сквозных дефектов обсадных колонн.

Для изоляций сквозных дефектов в обсадных колоннах используют следующие основные способы:

1) тампонирования под давлением

2) замены поврежденной части ко­лонны,

3) установку труб меньшего диаметра против дефекта.

Замену поврежденной части колонны произво­дят при следующих условиях:

· дефектные и находящиеся выше них обсадные трубы распо­ложены в незацементированной и неприхваченной части обсад­ной колонны, не заклиненной посторонними предметами (ствол скважины должен быть свободным);

· на извлекаемых трубах не установлены элементы техноло­гической оснастки обсадных колонн (центраторы, заколонные пакеры и др.);

· извлекаемые обсадные трубы расположены в обсаженной или не склонной к обвалам части ствола скважины;

· давление гидроразрыва окружающих горных пород в зоне дефекта колонны составляет менее 50% от давления опрессовки обсадной колонны, что обусловливает неэффективность при­менения цементирования под давлением;

· по условиям эксплуатации не допускается перекрытие де­фекта ОК трубами меньшего диаметра, уменьшающими проходное сечение ОК;

· грузоподъемность наземных сооружений и механизмов обес­печивает подъем (спуск) извлекаемой части колонны.

Тампонирование сквозных дефектов обсад­ных колонн применяют в случаях, когда замена дефектной части колонны или перекрытие ее трубами меньшего диаметра не возможны по указанным причинам.

При наличии нескольких дефектов в колонне последователь­но тампонируют каждый дефект сверху вниз. Местоположение его можно уточнять путем поинтервальной опрессовки колонны с помощью пакера.

Перекрытие дефекта колонны трубами мень­шего диаметра применяют в следующих случаях:

· тампонирование дефекта не обеспечивает требуемой степени герметичности обсадной колонны;

· колонна имеет несколько дефектов, устранение которых другими методами невозможно или экономически нецелесо­образно;

· по условиям эксплуатации скважины допустимо перекрытие дефекта трубами меньшего диаметра, уменьшающими проход­ное сечение колонны.

Перекрытие дефекта колонны осуществляют следующими способами:

1) спуском дополнительной колонны меньшего диаметра до за­боя или интервала перфорации;

2) спуском летучки т. е. перекрытием дефекта трубами мень­шего диаметра, длина которых определяется протяженностью негерметичного интервала колонны;

3) перекрытием дефекта тонкостенными металлическими пла­стырями, запрессованными в обсадную колонну (устройство Дорн).

Технология спуска дополнительной колонны:

1) Доп. колонну спускают во внутрь ос­новной эксплуатационной колонны, устанавливая башмак ее ниже дефекта и выше продуктивного горизонта или на забое. В отдельных случаях с целью экономии обсадных труб спускают летучку, которая перекрывает только интервал дефектов, при этом нижняя и верхняя части эксплуатационной колонны остаются прежними. Дополнительную колонну спускают в скважину с последую­щим цементированием, или же с установкой, пакера.

При цемен­тировании обеспечивается надежная изоляция притока чуждых вод. Длину этой колонны выбирают из расчета создания цементного кольца в затрубном пространстве на 30—50 м выше верхнего дефекта в эксплуата­ционной колонне.

 

Рис.. Переводник с об­ратным клапаном для спу­ска летучки

 

На нижний конец летучки, соединяемой с колонной бу­рильных труб 1 переводником с обратным клапаном, навинчи­вают башмак с фаской, а верхний оборудуют специальной направляю­щей воронкой 8, которая имеет в верх­ней части левую резьбу.

Переводник состоит из корпуса 2 и муфты 6 с ле­вой резьбой. Внутри муфты установле­ны шариковый клапан 4 с пружиной 3 и тарельчатый клапан 7. Каналы 5 соединяют клапан 4 с затрубным про­странством.

2) После установки песчаной или глинопесчаной пробки выше отверстий фильтра и шаблонирования эксплуата­ционной колонны, на бурильных тру­бах спускают летучку и цементируют ее.

3) Цементирование летучки. Закачав расчетный объем цемент­ного раствора и продавочной жидко­сти, обратной промывкой вымывают излишки цементного раствора через шариковый клапан переводника.

Близ­кое расположение каналов к воронке обеспечивает полное удаление излишков цементного раствора из кольцевого пространства выше воронки, благодаря чему исклю­чается прихват переводника и бурильных труб цементом.

4) По окончании ОЗЦ, отвинчивают колонну бурильных труб, поднимают ее из скважины, электротермометром определяют высоту подъема цемента за летучкой и проверяют ее на герме­тичность.

5) Затем разбуривают оставшуюся цементную пробку и промывают скважину до забоя. На этом ремонт скважины заканчивается.

Дополнительные обсадные колонны можно спускать с пакерами различных конструкций. Наиболее целесообразно приме­нение пакеров механического и гидравлического действия, пред­назначенных для разобщения пластов при раздельной эксплуа­тации нескольких пластов одной скважиной.

Дополнительную колонну с пакером без опоры на забой спу­скают следующим образом. В интервале существующего фильт­ра насыпают песчаную или глинопесчаную пробку высотой на б—10 м выше верхних отверстий фильтра. В скважину спуска­ют шаблон, а затем, если последний беспрепятственно проходит по всему стволу до насыпной пробки, — дополнительную колонну с пакером. Затем воду в стволе скважины заменяют буровым раствором.

При использовании пакера механического действия резино­вые элементы уплотняются под действием массы дополнитель­ной колонны. В случае применения пакера гидравлического дей­ствия в результате закачки жидкости в трубы освобождаются чашеобразные резиновые манжеты от предохранительных ко­жухов. Верхнюю часть колонны закрепляют на устье скважины. Испытывают пакер и дополнительную колонну на герметичность. В этих целях в затрубное пространство в зависимости от диа­метра деформированной колонны нагнетают буровой раствор под давлением 4—8 МПа. Если перелива раствора из труб до­полнительной колонны не наблюдается, то это означает, что пакер уплотнен, а дополнительная колонна герметична. Тогда в скважину спускают трубы и промывают ее до забоя.

Если дефект в эксплуатационной колонне находится на не­большой глубине от устья, отремонтировать его способом зали­вок под давлением трудно. Цементированием в этом случае не достигается создание прочных пробок, так как схватывание раствора происходит при низкой температуре, небольшом дав­лении и значительном поглощении жидкости через дефект в ко­лонне. Ремонтные работы в таких случаях можно проводить с помощью устройства Дорн или путем спуска дополнительной колонны в кольцевое пространство между эксплуатационной и технической колоннами или кондуктором.

При наличии на устье скважины колонной головки пьедестальный патрубок эксплуатационной колонны заменяют патруб­ком с заглушкой. Если же эксплуатационная колонна закрепле­на на хомуте, то в ее верхнюю муфту ввинчивают заглушку, снимают колонну с хомута и осторожно разгружают. На устье устанавливают торцовый фрезер длиной 0,3—0,5 м с зубьями высотой 22—25мм, нарезанными на торцовой части и армиро­ванными твердым сплавом. Наружный диаметр фрезера должен быть на 10—12мм больше диаметра муфты дополнительной колонны, а внутренний—на 8—10 мм меньше внутреннего диа­метра этой колонны.

К верхнему концу обсадной колонны через специальный пе­реводник присоединяют вертлюг, пропускают эту колонну в от­верстие стола ротора и фрезером накрывают верхний конец экс­плуатационной колонны. Вращая обсадную трубу с фрезером при одновременной промывке скважины буровым раствором, обуривают эксплуатационную колонну на длину первой обсад­ной трубы. Затем наращивают очередную обсадную трубу и продолжают.обуривание до тех пор, пока дополнительная ко­лонна не окажется на необходимой глубине. Из верхней муфты дополнительной колонны отвинчивают специальный переводник с вертлюгом, устанавливают устьевую головку и цементируют колонну. После окончания закачки цементного раствора снимают устьевую головку и монтируют колонную головку. В этих целях в дополнительную и эксплуатационную колонны ввинчивают патрубки с фланцами и пьедесталом. Дополнительную колонну устанавливают на фланец технической колонны (кондуктора), а эксплуатационную —на пьедестал дополнительной колонны. После монтажа колонной головки скважину оставляют в покое на срок, необходимый для затвердения цементного раствора.

Если эксплуатационная колонна была установлена на хому­те, то после окончания процесса цементирования снимают це­ментировочную головку и при помощи подъемного патрубка колонну устанавливают в то же положение, в каком она нахо­дилась до снятия с хомута. После окончания срока затверде­ния цементного раствора дополнительную колонну обвязыва­ют с устьем, а эксплуатационную сажают на хомут и из верх­ней трубы вывинчивают подъемный патрубок.

По окончании работ по цементированию дополнительной ко­лонны шаблоном проверяют проходимость эксплуатационной колонны, после чего испытывают ее на герметичность.