Способы и средства восстановления герметичности обсадных колонн

 

Существующие способы восстановления герметичности можно разделить на три основные группы:

1) не уменьшающие внутренний диаметр обсадной колон­ны;

2) незначительно уменьшающие внутренний диаметр ко­лонны;

3) существенно уменьшающие внутренний диаметр.

К первой группе относятся: герметизация резьбовых соединений колонны путем до-крепления их в скважине;

цементирование межтрубного пространства через устье скважины;

замена поврежденной части колонны новой.

Во вторую группу входят:

цементирование через внутритрубное пространство;

установка металлических накладок;

установка гофрированных пластырей.

Третья группа включает:

спуск насосно-компрессорных труб с отсекающими пакерами;

установку колонн-летучек;

спуск дополнительной колонны.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что область применения тонкостенных продольно-гофрированных стальных пластырей не ограничивается только восстановлением герме­тичности обсадных колонн эксплуатационного фонда. Они могут быть использованы при строительстве и закачивании скважин, а также для повышения прочностных свойств обсадных труб в скважинах с аномальным давлением и другими геологически­ми особенностями.

В скважинах эксплуатационного фонда широкое примене­ние получили стальные продольно-гофрированные пластыри, которые устанавливают на поврежденные или негерметичные резьбовые соединения, перфорационные отверстия, локальные повреждения (трещины, износ, коррозия), а также при восста­новлении герметичности разорванных труб.

Установка пластырей в открытом стволе скважины являет­ся перспективным техническим решением для временной и промежуточной изоляции поглощающих и проявляющих гори­зонтов при строительстве скважин. Стендовые и промышлен­ные испытания показали, что наиболее перспективны сталь­ные двухканальные профильные перекрыватели.

Перекрыватель состоит из профильной двухканальной тру­бы, герметизирующих головок и переводника с уплотнительной манжетой. Переводник соединен с профильной трубой с помощью левой трапецеидальной резьбы. Перекрыватель спус­кают в скважину на бурильных трубах. Выправляют пере-крыватель, нагнетая в него жидкость насосом или цементиро­вочным агрегатом. В процессе выправления Перекрыватель плотно прижимается к стенкам скважины и изолирует зону осложнения. От осевых и радиальных перемещений его удерживают силы трения металла о породу. После установки пе-рекрывателя бурение продолжают. Потеря диаметра состав­ляет 14—15,9 мм.

Перекрыватели типа П219/216 входят в комплект оборудо­вания для изоляции зон осложнений без уменьшения диамет­а скважины и без применения тампонажного материала. Раз­работан ТатНИПИнефтью.

Технология изоляции зон осложнений профильными пере-крывателями включает следующие операции:

увеличение диаметра скважины расширителем;

спуск перекрывателя и выправление его закачкой жидко­сти под давлением;

развальцовывание цилиндрических концов и самого пере­крывателя развальцевателем.

Место установки перекрывателя определяют известными геофизическими и гидродинамическими методами.

 

Таблица 6.1

Классификация повреждений обсадных колонн при бурении, креплении и эксплуатации

Нефтяных и газовых скважин, причины их возникновения

А. Смятие обсадных колонн	Б. Разрыв колонн (продольный или поперечный)	В. Нарушение герметичности колонн
I. неправильный расчет колонн на прочность	I. Не правильный расчет колонн на прочность	I. Неправильный расчет колонн на прочность
1. Не учтено анамально высокое давление нефти, воды или газа в пластах, вскрытых скважинах	1. Не учтено максимальное внутреннее давление, создаваемое при проведении различных работ в колонне	1. Не учтены дополнительные осевые усилия, возникающие при изменении температурного режима, наружног8о и внутреннего давления
2. Не учтено горное давление соленосных пород	2. Не учтено увеличение осевых нагрузок при изменении температурного режима скважины, избыточного наружного и внутреннего давления	2. Не учтено максимальное внутреннее давление, создаваемое при проведении различных работ в колонне
3. Не учтено горное давление пластичных пород	3. применены неточные формулы для определения допустимых нагрузок	3. Не учтены максимальные осевые нагрузки
4. Не учтено давление, возникающее при набухании пород
5. Использованы не по назначению формулы для определения прочностных характеристик
6. Не учтено снижение прочности труб при действии осевых усилий от собственного веса колонны
7. Не учтено снижение прочности труб при изменении температурного режима, наружного и внутреннего давления

 

Продолжение таблицы 6.1

А. Смятие обсадных колонн	Б. разрыв колонн (продольный или поперечный)	В. Нарушение герметичности колонн
8. Не учтено снижение прочности труб при перфорации
II. Нарушение технологии	II. Нарушение технологии	II. Нарушение технологии
1. Спуск обсадных труб с заводским дефектом	1. Спуск обсадных труб с заводским дефектом	1. Спуск труб с дефектами резьбовых соединений
2. Неправильная маркировка труб	2. Гидравлический удар при цементировании	2. Резьба и смазочный материал не соответствуют условиям скважины
3.Гидравлическое давление при спуске колонны с большой скоростью	3.Некачественное соединение секций обсадных колонн	3. Конструкция муфт для двухступенчатого цементирования несовершенна
4. Не долив колонны при спуске с обратными клапанами	4. Разгрузка колонны на забой в скважинах в скважинах	4. Колонна некачественно зацементирована
5. Некачественное цементирование обсадных колонн	5. Внутреннее давление в колонне выше допустимого	5. Колонна спущена в скважину имеющую резкие перегибы ствола
6. Спуск на клиньях тяжелых обсадных колонн	6. Отсутствие контроля крутящего момента при свинчивании резьбовых соединений	6. колонна разгружается на забой в скважинах, имеющие большие каверны
7. Свинчивание при не контролируемом крутящем или «через нитку»	7. Некачественное цементирование колонны	7. Крутящий момент при свинчивании резьбовых соединений не контролируется
III. Стихийные явления	III. Стихийные явления	III. Стихийные явления
1. Землетрясения	1. Землетрясения	1. Землетрясения
2. Тектонические смещения пластов	2. Тектонические смещения пластов	2. Тектонические смещения пластов
3. Оползни и осыпи пород	3. Оползни и осыпи пород	3. Оползни и осыпи пород