Основной метод ликвидации негерметичностей обсадных колонн и заколонного пространства - тампонирование под давлением через отверстия фильтра скважины или через дефект в колонне с целью продавить в пласт или за колонну расчетный объем раствора, необходимый для надежной изоляции нефтяного горизонта от проникновения чуждых вод.
При этом, чем медленнее продавливают раствор в пласт, чем выше давление, тем надежнее перекрываются пути движения чуждых вод, тем эффективней сама изоляция нефтяного пласта (горизонта). При этом, давление не должно превышать допустимого внутреннего для данной эксплуатационной колонны (с учетом ее состояния, диаметра и марки стали труб). В противном случае могут произойти слом или смятие колонны.
Способы тампонирования под давлением планируют в зависимости от:
· положения динамического уровня жидкости в колонне при проверке скважины на заполнение;
· расчетной продолжительности операции, которая должна составлять не более 75% от срока загустевания тампонажного материала.
Основные разновидности тампонирования под давлением:.
1) через трубы с последующим разбуриванием стакана. В скважину спускают НКТ и устанавливают на 5—10 м выше верхних отверстий фильтра или дефекта в колонне и через них под давлением продавливают тампонажный раствор. Оставшиеся излишки раствора вымывают способом обратной или прямой промывки. Стакан, образующийся в скважине ниже конца НКТ, после твердения разбуривают.
2) через трубы с вымыванием излишков цементного раствора применяют в случаях, если необходимо избежать разбуривания цемента в колонне. Технология:
· конец НКТ должен быть установлен у верхних отверстий фильтра.
|
|
· после продавки раствора в пласт колонну НКТ наращивают и вымывают тампонажный раствор из скважины (операцию можно выполнять и без наращивания труб, для чего конец их следует устанавливать ниже нижних отверстий фильтра – в этом случае процесс вымывания тампонажного раствора из скважины будет протекать с противодавлением на пласт, а сама промывка должна закончиться до начала схватывания цемента).
Этот способ рекомендуется применять при использовании нефтецементных растворов.
3) Комбинированные способы применяют при необходимости оставления скважины под давлением до конца схватывания раствора. Сущность его заключается в следующем:
· нижний конец НКТ устанавливают у нижних отверстий фильтра
· после прокачки и вытеснения тампонажного раствора из труб, последние поднимают с таким расчетом, чтобы конец их оказался выше уровня раствора;
· затем устье герметизируют, тампонажный раствор продавливают в пласт закачкой жидкости в трубы или одновременно в трубы и в затрубное пространство.
· затем скважину герметически закрывают и оставляют под давлением до конца схватывания раствора.
4) через обсадную колонну
Этот способ применяют для:
· изоляции сквозных дефектов обсадных колонн
· наращивания цементного кольца за ОК,
· для тампонирования каналов межпластовых перетоков между непродуктивными горизонтами, когда условия проведения РИР не допускают разгрузку колонны от избыточного давления после задавливания тампонирующей смеси.
Сущность этого способа заключается в следующем. На колонный фланец герметично крепят устьевую арматуру, через которую тампонажный раствор закачивают в колонну и затем продавливают в изолируемую зону при давлений, не превышающем регламентированного для опрессовки колонны. Необходимость применения разделительных пробок и буферных жидкостей устанавливают в зависимости от характера взаимодействия промывочной жидкости и используемой тампонирующей смеси.
|
|
Скважину оставляют в покое на период ожидания затворения цемента (ОЗЦ) под воздействием достигнутого давления или предварительно плавно снизив его (не более 0,5 МПа/мин) до планируемого.
Для устранения негерметичности обсадных колонн, когда местоположение дефекта не установлено и непрерывная закачка жидкости через него при давлении, допустимом для обсадных колонн, невозможна, а приемистость характеризуется лишь его падением во время опрессовки колонны водой, применяют тампонирование под давлением с непрерывной прокачкой тампонирующей смеси по затрубному пространству и с периодическими остановками прокачки.
5) с непрерывной прокачкой смеси по затрубному пространству
Сущность способа:
· Нижний конец НКТ устанавливают на 5—10 м выше искусственного забоя.
· В качестве тампонажного материала используют гелеобразующи е или водонерастворимые отверждающиеся полимерные тампонажные материалы (ПТМ), рецептуру которых подбирают по максимальной температуре в скважине. Приготовленную смесь закачивают в одну из половин мерной емкости насосной установки. Нагнетав промывочную жидкость в затрубное пространство при подаче насоса 3—5 дм3/с и открытом трубном, восстанавливают циркуляцию.
|
|
· Применяя штуцеры различных диаметров на выкиде из НКТ, устанавливают давление в колонне при циркуляции жидкости, регламентированное для опрессовки колонны.
· Не прекращая закачки жидкости, переключают краны насосной установки на подачу тампонажного раствора в скважину, прокачивая его до затрубному пространству, не превышая допустимое давление в колонне. По мере перехода раствора из затрубного пространства в НКТ постепенно уменьшают подачу насосов, снижают давление прокачки на 20—30% ниже первоначального и вымывают излишки смеси на поверхность.
Поднимают НКТ, и скважину оставляют в покое на срок ОЗЦ.
6)прокачкой смеси по затрубному пространству с остановками
При этом способе допускаются периодические остановки при прокачке тампонирующей смеси по затрубному пространству для наблюдения - за динамикой изменения избыточного давления, что позволяет установить местоположение негерметичного интервала колонны. В качестве тампонирующего материала используют только гелеобразующие полимерные тампонажные материалы (ПТМ).
Для проведения работ необходимо:
1) приготовить не менее 1 м3 тампонирующей смеси вязкостью не менее 10-1 Па-с.
2) опрессовывают колонну на герметичность водой и фиксируют снижение давления DР в течение контрольного времени.
3) при открытом выкиде затрубного пространства закачивают тампонирующий раствор в НКТ, вытесняя воду из них.
4) закрыв кран на арматуре из затрубного пространства и продолжая закачку промывочной жидкости, доводят давление в затрубном пространстве до допустимого при опрессовке колонны.
5) выдержав колонну под воздействием давления в течение контрольного времени tк, фиксируют его снижение. Если результат опрессовки не отличается от ранее полученных данных, то, уменьшая давление в затрубном пространстве до атмосферного и продолжая закачивать промывочную жидкость в НКТ, перемещают тампонажную смесь по затрубному пространству для опрессовки следующего, расположенного выше, интервала колонны. Поинтервальную опрессовку продолжают до тех пор, пока резкое уменьшение DР не укажет на перекрытие тампонирующим составом негерметичного интервала колонны.
Вывод: Негерметичность эксплуатационных колонн наиболее частое и сложное нарушение технологического режима в процессе эксплуатации и при строительстве скважин.
Одно из перспективных направлений РИР—метод ремонта обсадных колонн стальными продольно-гофрированными пластырями (рис. 8.8).
Сущность метода заключается в укреплении ствола скважины в месте ее повреждения 5 путем расширения и запрессовки стального пластыря 3 внутри обсадной колонны 1,
|
Транспортирование, расширение и запрессовку осуществляют с помощью специального устройства «Дорна» 4. закрепленного на колонне насосно-компрессорных труб 2.
После запрессовки пластыря образуется двухслойная труба зазоры между слоями заполнены уплотняющим составом, нанесенным на наружную поверхность пластыря. При этом проходное сечение обсадной колонны уменьшается на 6—6,5мм. Весь процесс расширения и запрессовки происходит за один спуск инструмента в скважину.
По сравнению с традиционными методами герметизации эксплуатационных колонн применение стальных пластырей уменьшает время ремонта примерно на 300 бригад-ч. При этом увеличивается межремонтный период эксплуатации скважин, сокращается число проводимых ремонтов, уменьшаются затраты средств и времени на их осуществление.