Файл: 2 Технико технологический раздел 1 Виды и причины нарушения герметичности эксплуатационных колонн.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 81
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Предварительное обследование колонны до ремонтно-изоляционных работ и при переходе скважин на ниже залегающие горизонты обязательно, так как необнаруженные дефекты в колонне или фильтровой части до тампонажа скважины могут привести к серьезным осложнениям.
Состояние колонны и фильтровой части скважины, местонахождение и состояние оставшихся в скважине НКТ, подземного оборудования, а также посторонних предметов устанавливают печатями.
Печать - специальное устройство, корпус которого снизу и с боков покрыт оболочкой из материала, на котором можно получить четкий отпечаток при вдавливании (свинец, битум, сплавы алюминия, резина).
Рисунок 2. «Конусная печать»
Конусная печать (рис.2) предназначена для получения отпечатков стенки эксплуатационной колонны, фильтровой части, участков сложных нарушений, трещин и т.п. Свинцовую оболочку этой печати изготавливают так, чтобы диаметр широкой части был бы на 6-10 мм меньше внутреннего диаметра обследуемой колонны, а нижняя часть конуса была бы на 50-55 м меньше широкой части.
Боковая скважинная печать работает следующим образом.
Боковую скважинную печать в сборе на устье скважины посредством переводника 2 соединяют с колонной труб 7 и спускают в скважину в обследуемый интервал эксплуатационной колонны.
В процессе спуска боковой скважинной печати в скважину, находящаяся в скважине жидкость свободно перетекает снизу вверх, сквозь пространство между боковой скважинной печатью и внутренними стенками эксплуатационной колонны скважины.
Спустив боковую скважинную печать до обследуемого интервала эксплуатационной колонны производят обвязку колонны труб 7 с насосным агрегатом. Далее по колонне труб 7 производят заполнение через сквозные отверстия 3 корпуса 1 полости переменного объема 5, затем непосредственно самого корпуса 1, поскольку последний заглушен снизу и внутреннего пространства колонны труб 7 до излива на устье скважины. Затем с помощью насосного агрегата в корпусе 1 создают избыточное гидравлическое давление (например 4-5 МПа), которое через сквозные отверстия 3 корпуса 1 передается на полость переменного объема 5, при этом последняя расширяется радиально наружу. В результате резиновый стакан 4 покрытый снаружи слоем материала 6 (например, гудрона, свинца) плотно прижимается к внутренней стенке эксплуатационной колонны
, состояние и форму которой необходимо обследовать. В результате на боковой поверхности скважинной печать получается отпечаток состояния и формы дефекта внутренней стенки эксплуатационной колонны. Чем больше пластичность материала 6, нанесенного на наружную поверхность резинового стакана 3, тем меньшее давление требуется для получении отпечатка
После снятия отпечатка давление внутри колонны труб 7 сбрасывают, полость переменного объема 5 возвращается в исходное состояние и боковую скважинную печать на колонне труб 7 извлекают из скважины на поверхность.
В процессе подъема боковой скважинной печати возможны ее прихваты в скважине и на случай обрыва боковой скважинной печати по телу корпуса он изготовлен из легко разбуриваемого материала, и его можно разбурить.
Предлагаемая скважинная печать обладает простой конструкцией, в связи с чем снижаются материальные затраты на ее изготовление, а нанесение слоя пластичного материала на боковую поверхность позволяет определить форму и состояние дефекта внутренней стенки эксплуатационной колонны в любом интервале скважины.
Боковая скважинная печать, включающая корпус, переводник, навернутый на него сверху, резиновый стакан, отличающаяся тем, что корпус выполнен из разбуриваемого материала и заглушен снизу, а на боковой поверхности оснащен сквозными отверстиями, напротив которых на корпусе размещен резиновый стакан, выполненный в форме полого цилиндра, причем верхний и нижний концы резинового стакана жестко и герметично соединены с корпусом, при этом резиновый стакан и корпус образуют полость переменного объема, а наружная поверхность резинового стакана покрыта слоем материала, пластичность которого ниже пластичности обследуемого в скважине объекта.
Универсальная печать ПУ-2 (рис. 4) в отличие от свинцовых печатей имеет алюминиевую оболочку и состоит из корпуса, зажимного устройства и переводника. Корпус 3 представляет собой цилиндрическое тело, на верхнем конце которого имеется конусная резьба под переводник 9. На утолщенную часть корпуса снизу надевают сменные резиновый стакан и алюминиевую оболочку 2. Стакан удерживается четырьмя винтами, пропущенными через боковые отверстия стакана и ввинченными в корпус. К цилиндрической части корпуса приварена шпонка 4, а несколько выше нарезана трапецеидальная резьба, в которую ввинчивается гайка 6.
Зажимное устройство состоит из гайки и нажимной втулки 5, имеющей с внутренней стороны шпоночную канавку и свободно надетой на корпус печати. Гайка и нажимная втулка 5 присоединены винтами, концы которых входят в кольцевую канавку нажимной втулки. При вращении гайки 6 последняя толкает своим внутренним торцом нажимную втулку вдоль шпонки и тем самым приводит ее в поступательное движение..
Для удержания алюминиевой оболочки, надетой на резиновый стакан, имеющиеся на ее конце перья сгибают и вращением гайки 6 зажимают зажимное устройство между торцами корпуса и нажимной втулкой 5. Для предотвращения самопроизвольного отвинчивания гайки 6 и освобождения алюминиевой оболочки предусмотрена контргайка 8 с шайбой 7.
Печать в собранном виде спускают в скважину на бурильных трубах или НКТ в обычном порядке. Не доводя до верхнего конца обследуемого объекта, спуск печати замедляют, и при необходимости дальнейший спуск и посадку ее производят с промывкой скважины. Сжимающая нагрузка, передаваемая на печать, должна составлять 15-20 кН, что вполне достаточно для получения довольно отчетливого оттиска на алюминиевом торце верхнего конца оставшегося в скважине предмета.
Под действием сжимающей нагрузки алюминиевая оболочка и резиновая подушка деформируются. После снятия нагрузки по оттиску на алюминиевой оболочке получают представление о деформациях колонны и о форме и размерах находящегося в скважине предмета. После подъема печати из скважины алюминиевую оболочку с оттиском снимают и оснащают новой алюминиевой оболочкой для очередного использования.
2.4 Поиск интервала негерметичности методом поинтервальной опрессовки колонны газообразным агентом
Для определения интервала негерметичности методом поинтервальной опрессовки на скважине устанавливают цементировочный агрегат (ЦА), газонагнетающий агрегат - автомобильную газификационную установку (АГУ) со сжиженным азотом или паропроизводительную установку (ППУ).
Рис. 5 Схема поинтервальной опрессовки колонны газообразным агентом 1 - НКТ; 2 - газонагнетающий агрегат; 3 - мерная емкость; 4,5 - манометры; 6,7 -краны
Затрубное пространство скважины обвязывают с газонагнетающим агрегатом 2, а трубное - с мерной емкостью 3 цементировочного агрегата (рис. 1). Для опорожнения и опрессовки исследуемого интервала через открытый кран 6 в затрубном пространстве подают газообразный агент. При этом замеряют объем вытесняемого из НКТ бурового раствора, поступающего через открытый кран 7 в мерную емкость.
Положение уровня жидкости в колонне h определяется по формуле
где Vм - объем жидкости, вытесненной в мерную емкость, м3; V0 - объем 1 м затрубного пространства скважины, м3.
При достижении уровня жидкости глубины h, равного 50 - 100 м, закрывают кран 7. Продолжая нагнетать газ (пар), давление в затрубном пространстве доводят до величины не менее р3.
Затем подачу газообразного агента прекращают, кран 6 перекрывают. Скважину выдерживают под давлением в течение времени Тв.
Если за это время давление в межколонном пространстве не возросло, то открывают кран 7 и, продолжая нагнетать газ (пар) в затрубное пространство, дополнительно снижают уровень в затрубном пространстве на величину от 50 до 100 м.
Очередной интервал колонны спрессовывают таким же способом и в том же порядке. Участки колонны опрессовывают до тех пор, пока повышение давления в межколонном пространстве не укажет на наличие негерметичности в очередном исследуемом интервале. Затем скважину заполняют буровым раствором до устья.
3. Определение интервала негерметичности поинтервальной опрессовкой обсадной колонны высоковязкой жидкостью
В этом случае в качестве высоковязких жидкостей используются загущенные водные растворы полимеров (например, КМЦ, ПАА и др,). Рецептуры растворов подбирают в лабораторных условиях.
Вязкость этих растворов, как показывает практика, должна быть не менее чем в 10 раз выше вязкости бурового раствора.
Башмак НКТ располагают на расстоянии 5 - 10 м выше искусственного забоя или цементного моста, установленного над интервалом перфорации. Колонну спрессовывают, фиксируют величину падения давления ?р.
В специальной емкости или мерной емкости ЦА приготавливают не менее 1 м3 высоковязкого раствора. При открытом выкиде из затрубного пространства закачивают приготовленный раствор в НКТ. Высоковязкий раствор промывочной жидкостью продавливается и вытесняется из НКТ.
Выкид из затрубного пространства закрывают и, продолжая закачку бурового раствора, доводят давление в затрубном пространстве эксплуатационной колонны до значения, допускаемого при опрессовке. Колонну выдерживают под давлением в течение контрольного времени, фиксируют величину снижения давления ?р. Если результат опрессовки не отличается от данных, полученных ранее, то снижая давление в затрубном пространстве и продолжая закачивать буровой раствор в НКТ, перемещают высоковязкий раствор по затрубному пространству для опрессовки следующего, расположенного выше интервала колонны.
Поинтервальную опрессовку продолжают до тех пор, пока резкое снижение ?р не укажет на перекрытие высоковязкой жидкостью негерметичного интервала колонны. Количество продавочной жидкости для очередного перемещения высоковязкого раствора должно составлять не более 80 % от его объема.
Местоположение верхней Lв и нижней Lн границ интервала негерметичности определяют по формулам:
Здесь: Н1 - длина НКТ, м; Vв - объем высоковязкой жидкости, м3; V0 - объем 1 м затрубного пространства эксплуатационной колонны, м3; n - порядковый номер спрессовываемого интервала колонны, где установлена негерметичность.
4. Определение местоположения сквозных дефектов обсадных колонн
Если негерметичность колонны характеризуется поглощением бурового раствора при проверке на приемистость, то поинтервальную опрессовку колонны следует производить при спуске пакера в скважину через каждые 300 - 500 м. После установки пакера опрессовке рекомендуется подвергать подпакерное пространство. Это ускоряет процесс поиска, так как не требуется герметизация затрубного пространства. Отсутствие поглощения при очередном цикле опрессовки укажет на наличие нарушения в интервале наращенных труб. Местоположение нарушения можно уточнить при последующем подъеме пакера опрессовкой колонны, при необходимости -- после каждой поднятой трубы. Если при проверке скважины на приемистость наблюдается выход циркуляции на поверхность и количество закачиваемой и вытекающей жидкости одинаково, то осуществляют закачку индикатора (красителя). Глубину дефекта L