Ликвидация и консервация скважин

Ликвидационное тампонирование скважин

 

В зависимости от причин ликвидации скважины подразделяют на:

· поисковые, разведочные, опорные, параметрические, оказавшиеся «сухими» или водяными; не доведенные до проектной глубины из-за геологической нецелесообразности; не доведенные до проектной глубины, но вскрывшие проектный горизонт; давшие притоки нефти, газа; скважины с забалансовыми запасами или эксплуатация которых нерентабельна и т.д.;

· добывающие, оказавшиеся «сухими» или водяными; оценочные, выполнившие свое назначение; нагнетательные, наблюдательные, а также для сброса сточных вод и других промышленных отходов и оказавшиеся в неблагоприятных геологических условиях;

· подлежащие ликвидации по техническим причинам вследствие некачественной проводки или аварии при строительстве, в процессе эксплуатации и т.д.;

· числящиеся в основных фондах добывающих предприятий: после полного обводнения пластовой водой продуктивного горизонта; при снижении дебита до предела рентабельности из-за истощения или обводнения продуктивного горизонта; при прекращении приемистости и невозможности или экономической нецелесообразности восстановления приемистости; при отсутствии необходимости дальнейшего использования (наблюдательные, оценочные и нагнетательные); выбывшие из эксплуатации из-за нарушения обсадных колонн вследствие коррозии, на которых проведение ремонтно-восстановительных работ технически невозможно или экономически нецелесообразно;

· расположенные в запретных зонах (полигоны, водохранилища, населенные пункты, промышленные предприятия и т.д.); ликвидируемые после стихийных бедствий; специального назначения; пробуренные для проведения опытных и опытно-промышленных работ; ликвидируемые вследствие геологических осложнений и т.д.;

· законсервированные в ожидании организации промысла, в том числе зачисленные в состав основных фондов, если их консервация превышает 10 лет, а ввод этих площадей в разработку на ближайшие 5-7 лет планами добывающих предприятий не предусматривается; использование которых в качестве эксплуатационных невозможно из-за несоответствия условиям эксплуатации.

В зависимости от горных, геологических и гидрогеологических условий разведываемой площади и глубин скважин ликвидационное тампонирование производится упрощенным или специальным способами.

Упрощенный способ тампонирования применяется при ликвидации скважин, не вскрывших в процессе бурения горные выработки и не пересекших водоносные или поглощающие горизонты; а также в случаях, когда вскрытые горизонты изолированы до проведения ликвидационных работ.

Упрощенный способ тампонирования заключается в полном заполнении всего объема скважины от забоя до устья тампонажной смесью. После нагнетания тампонажной смеси через опущенную в скважину колонну бурильных труб производится последующая опрессовка под давлением 3 МПа в течение 20-30 мин.

Специальный способ тампонирования применяется при ликвидации скважин, имеющих не изолированные в процессе бурения проницаемые поглощающие или водопроявляющие горизонты (в том числе различные по гидрохимическому составу вод зоны одного горизонта), не изолированные обсадными трубами вскрытые в процессе бурения горные выработки, а также продуктивные толщи, рассматриваемые как перспективные горные выработки. Специальный способ применяется также при ликвидации скважин, пересекающих залежи солей. Он заключается в заполнении всего объема скважины тампонажной смесью и установке разделительных пробок. При этом водопроницаемые интервалы, горные выработки и зоны их влияния заполняются глиной с порейсовым трамбованием.

Ликвидационное тампонирование скважин, вскрывших питьевые воды и эксплуатируемые водоносные горизонты, а также самоизливающихся скважин производится с выполнением дополнительных требований.

В скважинах, расположенных в первом поясе зон санитарной охраны и вблизи действующих скважин, независимо от глубины залегания водоносного горизонта, кроме установки разделительных пробок производится сплошная заливка через бурильные трубы глиноцементного или песчано-цементного раствора.

При вскрытии скважиной эксплуатируемых водоносных горизонтов или питьевых вод интервал скважины между разделительными пробками, установленными в кровле и почве водоносного горизонта, обрабатывается раствором хлорной извести (из расчета 125 мг активного хлора на 1 л воды) и заполняется чистым песком или щебнем.

При вскрытии напорного водоносного горизонта самоизлив из скважины должен быть прекращен до начала дальнейшей углубки за счет повышения плотности промывочной жидкости.

При ликвидационном тампонировании самоизливающихся скважин, когда пьезометрический уровень над устьем скважины не превышает 1,5 м, на обсадную колонну навинчивается патрубок длиной, обеспечивающей прекращение самоизлива. Дальнейшие операции по тампонированию проводятся в соответствии с утвержденным проектом. В случае, когда пьезометрический уровень над устьем скважины превышает 1,5 м, в скважину через загерметизированное устье или по бурильным трубам с использованием съемных пакерующих устройств нагнетается утяжеленный глинистый раствор под давлением, превышающим напор воды. При невозможности герметизации устья или установки пакера утяжеленный глинистый раствор нагнетается в скважину через колонну бурильных труб, опущенную в скважину на глубину на 1-1,5 м выше забоя, с расходом, превышающим дебит скважины.

Самоизливающиеся скважины без обсадных труб ликвидируются следующим образом:

· рядом с ликвидируемой скважиной бурится вспомогательная, вскрывающая самоизливающийся водоносный горизонт на всю его мощность;

· проводится откачка из вспомогательной скважины с целью понижения уровня воды в ликвидируемой скважине ниже поверхности земли и облегчения поиска ее ствола;

· монтаж бурового оборудования на ликвидируемой скважине и проведение тампонажных работ по указанным схемам, откачка из вспомогательной скважины производится до полного восстановления водоупоров в ликвидируемой скважине;

· ликвидация вспомогательной скважины.

Ликвидационное тампонирование на месторождениях минеральных солей, склонных к выщелачиванию, должно предотвратить опасность обводнения и обеспечить надежную изоляцию полезного ископаемого на контакте с вмещающими породами.

Над разделительными пробками, устанавливаемыми в кровле и подошве соленосного пласта, создается тампон из глины высотой 10 м. Для тампонирования собственно соленосных отложений используются магнезиальные цементы на основе каустического магнезитового порошка. В качестве жидкости затворения используется насыщенный раствор MgCl₂ или природного бишофита. При этом непосредственно перед подачей в скважину цементного раствора прокачивается буферная жидкость, которая по своему составу как и продавочная должна соответствовать жидкости затворения.

При тампонировании пластов каменной соли может использоваться тампонажный цемент, который затворяется на насыщенном растворе NaCl. Для снижения водопроницаемости тампонажного камня в раствор добавляется бентонитовый глинопорошок в количестве до 10 % от массы цемента.

Тампонирование соленосных отложений может осуществляться с использованием обезвоженных солей магния. Содержание основного вяжущего вещества (MgCl₂ или MgSO₄) может изменяться от 30 до 100 % по массе, а в качестве наполнителя используется молотая каменная соль. Соотношение компонентов тампонажной смеси подбирается с учетом химического состава соляных пород.

При упрощенном способе тампонирования для ликвидации скважин глубиной до 50 м в качестве тампонажного материала могут использоваться глиняные шарики. Шарики изготавливаются из жирной глины размером 0,7-0,8 диаметра скважины и доставляются в скважину порционно по 25-30 штук, после чего трамбуются. Разовый объем тампонажной смеси определяется из расчета на всю глубину скважины или поинтервального заполнения объема скважины.

При специальном способе тампонирования разовый объем приготовления тампонажной смеси и мощность тампонируемого интервала определяется местом установки разделительных изоляционных пробок. Закачка тампонажной смеси в скважину производится через колонну бурильных труб, нижний конец которых должен располагаться не выше 1-2 м от подошвы тампонируемого интервала. При необходимости создания в скважине дополнительного давления могут применяться пакерующие устройства. Предельное время тампонирования отдельного интервала скважины не должно превышать 75 % времени до начала схватывания тампонажной смеси, считая от момента затворения цемента.

Для вытеснения тампонажной смеси из колонны бурильных труб в качестве продавочной жидкости применяется техническая вода или используемая при бурении промывочная жидкость.

Для ликвидации устья скважины проходится шурф размером 1 ´ 1 ´ 1 м. Устье скважины перекрывается бетонной плитой размером 0,8 ´ 0,8 ´ 0,15 м, на которой фиксируются данные по скважине (номер, глубина, год ликвидации, название геологической организации). Далее шурф засыпается землей. Обсадная труба срезается на 0,8 м ниже уровня земли и устанавливается репер в виде приваренной заглушки с аналогичной надписью. Верхний конец репера должен быть ниже уровня земли не менее, чем на 0,6 м. Допускается установка репера другой конструкции, обеспечивающей фиксацию местоположения скважины и надежное перекрытие устья.

Ликвидационное тампонирование выполняет буровая бригада в присутствии бурового мастера и участкового геолога (гидрогеолога). Специальное тампонирование производят под непосредственным руководством начальника участка (техниче­ского руководителя буровых работ, технолога по бурению). Ответственность за правильность организации всего комплекса по ликвидационному тампонированию возлагается на главного инженера ГРЭ (ГРП). За составление проекта отвечает главный геолог. За качественное выполнение работ в точном соответствии с проектом несут ответственность буровой мастер и участковый геолог, а при специальном тампонировании – непосредственный руководитель этой работы и участковый геолог.

Акт о ликвидационном тампонировании составляет комиссия, в которую входят буровой мастер, участковый геолог (гидрогеолог) и бурильщик. Копии актов по скважинам, расположенным на площадях горно-добывающих предприятий, высылаются предприятию не позднее 10 дней после составления.

Если на рассматриваемой площади нет газовых или нефтегазовых залежей, а также горизонтов с напорными минерализованными водами, которые могут загрязнять пресные или целебные воды, разрешается перед ликвидацией скважины извлекать из нее обсадные трубы.

 

 

Консервация скважин

 

В тех случаях, когда при испытании из пласта получен приток промышленного значения, но площадь или участок площади не подготовлены к эксплуатации, скважину консервируют. Консервацию нужно делать так, чтобы скважину можно было повторно ввести в эксплуатацию, при этом коллекторские свойства приствольной зоны за время консервации не должны быть существенно ухудшенными.

Способ консервации зависит от ее длительности и коэффициента аномальности пластового давления k _а. Если k _а > 1, нижний участок скважины следует заполнить промывочной жидкостью на нефтяной основе или другой, не вызывающей ухудшения коллекторских свойств пласта, над интервалом перфорации установить цементный мост высотой не менее 25 м, а остальную часть эксплуатационной колонны заполнить седиментационно устойчивой жидкостью. Давление столба этой жидкости должно на 5-10 % превышать пластовое. Самый верхний участок длиной примерно 30 м, а в районах с многолетнемерзлыми породами – от устья до глубины на 50-100 м ниже нижней границы таких пород заполняют незамерзающей жидкостью (например, соляровым маслом, раствором CaCl₂ и т.п.). На период консервации насосно-компрессорные трубы остаются в эксплуатационной колонне над цементным камнем.

Если коэффициент аномальности пластового давления k _а < 1, то при продолжительности консервации более одного года из газовых скважин глубиной до 2000 м и из нефтяных скважин насосно-компрессорные трубы извлекают, на устье устанавливают задвижку высокого давления с контрольным вентилем.

При консервации скважин с k _а < 1 на срок в несколько месяцев цементные мосты разрешается не устанавливать, а при кратковременной консервации (до 3 мес) такие скважины можно не задавливать промывочной жидкостью. На период консервации насосно-компрессорные трубы остаются в эксплуатационной колонне над фильтром, на устье устанавливают фонтанную арматуру с контрольным вентилем.

Территорию вокруг законсервированной скважины огораживают; на ограждении указывают номер скважины, название месторождения, наименование предприятия и срок консервации. С задвижек фонтанной арматуры снимают штурвалы, фланцы задвижек закрывают заглушками, а в патрубки вместо манометров ввинчивают пробки. В период консервации скважина должна быть под регулярным наблюдением. Если консервация продолжительная, состояние скважины проверяют не реже одного раза в квартал и результаты проверки заносят в специальный журнал.