Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРИ ТАМПОНАЖНЫХ РАБОТАХ В СКВАЖИНАХ





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Результаты РИР во многом зависят от свойств используемого тампонажного материала. Однако качество ма­териала само по себе еще не определяет результативность изо­ляционных работ. Нередко тампонажный материал, прошед­ший успешные лабораторные испытания в условиях, модели­рующих забойные, попав в скважину, не выполняет своего назначения. Видимо, технологические приемы, используемые при его доставке в изолируемую зону, не могут обеспечить условия, при которых данный материал проявляет все прису­щие ему полезные свойства. Поэтому вопросам управления технологическим процессом тампонирования следует уделять самое серьезное внимание. Следует отметить, что влияние уп­равляющих воздействий на механизм формирования изоляци­онных экранов изучено недостаточно. В то же время анализ результатов РИР позволяет выделить ряд технологических при­емов, эффективность которых подтверждена накопленным опытом.

1. Приготовление тампонирующей смеси следует производить в осреднительной емкости, положение которой обеспечи­вает работу насосов ЦА под залив. При этом повышается ко­эффициент наполнения насосов, что благотворно влияет на режим работы агрегатов, достигается гомогенность тампони­рующей смеси при колебаниях плотности раствора по объему не более 0,02 г/см3, уменьшается содержание атмосферного воздуха в системе, подсасываемого при затворении цемента в гидросмесителе. Это позволяет транспортировать к изолируе­мой зоне тампонирующую смесь, практически идентичную использованной при лабораторных испытаниях.

2. В процессе закачивания и продавливания тампонирую­щей смеси высокой плотности в трубах наблюдается вакуум. При этом возможен подсос атмосферного воздуха через не ­плотности запорной арматуры и аэрация закачиваемых жид­костей (тампонажной и продавочной), значтельное опережение головной пачки тампонирующей смеси по сравнению с расчетным ее положением из-за разрыва потока. Часть соста­ва может оказаться за НКТ до закрытия выкида из трубного пространства; возможны ошибки в расчетных параметрах про­цесса вследствие аэрации жидкости.

Поэтому при транспортировании тампонирующей смеси по НКТ следует штуцеровать выкид из затрубного пространства. Наличие некоторого избыточного давления в трубном простран­стве исключит явление вакуума, что обеспечит необходимый контроль за движением тампонажной смеси.

3. При тампонировании под давлением в незаполняющихся скважинах после закачивания продавочной жидкости в НКТ рекомендуется делать паузы от 3 до 10 мин. При этом происхо­дит выравнивание гидростатических давлений в трубном и затрубном пространствах, равномерное распределение тампони­рующей смеси в заколонном пространстве самотеком, деаэра­ция жидкости в НКТ.

4. При нагнетании не следует допускать высоких скорос­тей подачи жидкости. Даже если приемистость нарушения ко­лонны хорошая, необходимо планировать минимальную пода­чу жидкости. Следует помнить, что конечной целью работ яв­ляется не только заполнение каналов утечки тампонажной сме­сью, но и формирование на их стенках прочной фильтрацион­ной корки в результате кольматации твердой фазой раствора. Поэтому целесообразно периодически прекращать подачу жид­кости. Продолжительность остановок зависит от интенсивнос­ти поглощения раствора и может составлять от 1 до 10—15 мин. и более.

Каждая очередная остановка стимулирует наращивание фильтрационной корки, вследствие чего каналы утечки сужа­ются. При этом наблюдается постепенный рост давления на­гнетания, что способствует уплотнению фильтрационной кор­ки. В некоторый момент каналы утечки оказываются перекры­тыми фильтрационной коркой, на что указывает резкий рост давления нагнетания. Если достигнутое давление неустойчиво, то периодическим подкачиванием добиваются его стабилиза­ции.

Снижение эффективности работ при очень высоких давле­ниях нагнетания связано, по-видимому, с выдавливанием сфор­мированной корки из каналов утечки. Другой возможной при­чиной могут быть необратимые процессы в окружающих ко­лонну цементном кольце и горных породах — гидроразрывы, раскрытие трещин и др.

При использовании химически не обработанных цемент­ных растворов на стенках каналов утечки формируется тол­стая рыхлая фильтрационная корка. При хорошей приемисто­сти и высокой скорости нагнетания такая корка легко разру­шается потоком цементного раствора. Если она все же пере­крывает каналы утечки, то затвердевший камень характеризу­ется невысокими физико-механическими показателями (осо­бенно при низких температурах), не всегда отвечающими тре­бованиям качественной изоляции.

Цементные растворы с пониженной водоотдачей обеспечи­вают формирование тонкой и прочной фильтрационной корки. Периодическими остановками процесса при низких скоростях нагнетания наращивание корки ускоряется. И в конечном счете каналы утечки оказываются надежно изолированными.

Таким образом, если при низкой приемистости скважины использование цементных растворов с пониженной водоотда­чей обязательно, то при хорошей приемистости — всегда же­лательно.

5. Многолетняя практика цементирования под давлением свидетельствует о том, что лучшие результаты получают в том случае, когда давление нагнетания, достигнув планируемого значения, не снижается после прекращения подачи жидкости в течение 5—10 мин. Тенденция к повышению давления нагне­тания не всегда оправдана.

Высокие давления планируют, как правило, при низкой приемистости скважины или тогда, когда последняя практи­чески отсутствует. Утечка жидкости из колонны в этих случа­ях происходит по микроканалам, проникнуть в которые твер­дая фаза раствора зачастую не может даже при высоких дав­лениях. Кроме того, частичному заполнению канала утечки способствует высокая водоотдача цементного раствора, вслед­ствие чего подвижность раствора резко снижается и твердая фаза закупоривает зону ввода.

В указанных случаях, когда приемистость скважины меньше , целесообразно использовать цементные растворы с пониженной водоотдачей. При этом задавливание следует вес­ти при минимальной подаче ЦА с перепуском части продавочной жидкости в мерную емкость агрегата.

6. Расположение НКТ в зоне фильтра или дефекта колонны при задавливании водоцементных растворов в пласт недопус­тимо. При наличии перепада давления в поглощающей части скважины из тампонирующей смеси интенсивно отфильтро­вывается жидкая фаза. При использовании водоцементных растворов это приводит из-за снижения В/Ц к резкому сокращению сроков схватывания смеси, что в совокупности с дру­гими факторами (температура, давление, время проведения операции) может служить причиной прихвата НКТ.

В случае применения цементных растворов, затворенных на дизтопливе, процесс отфильтровывания жидкой фазы идет еще интенсивнее. В интервале перфорации образуется плот­ная спрессованная пробка из обезжиженного цемента, кото­рая также может стать причиной прихвата НКТ.

7. Изоляцию сквозных дефектов обсадных колонн следует проводить, оставляя цементный мост против зоны ввода там­понирующей смеси за колонну. Накопленный опыт работ с вымыванием тампонажного раствора из зоны дефекта свиде­тельствует о низкой эффективности РИР. Это, повидимому, связано с тем, что при вымыве тампонажного раствора промы­вочная жидкость под перепадом давления (нередко значитель­ного) фильтруется в зону дефекта и частично размывает фор­мирующийся экран.

8. На ОЗЦ, особенно при ремонте колонн, скважину следует оставлять под избыточным давлением, что исключает отда­чу задавленного за колонну цементного раствора и обусловливает напряженное состояние стенок скважины под действием внутреннего давления и упругого сопротивления горных по­ род. При этом затвердевший тампонажный экран будет испы­тывать дополнительное сжатие от воздействия массива горных пород, окружающих колонну. Поэтому допускаемая нагрузка при опрессовке возрастет на величину давления, необходимо­ го для снятия напряжения сжатия с изоляционного экрана.

9.Следует иметь в виду, что в обсадных колоннах диаметром 214 мм и более, заполненных водой, происходит интенсив­ное гравитационное оседание цементных растворов. Поэтому под дефектом колонны или нижней границей устанавливаемо­ го разделительного моста рекомендуется устанавливать взрыв­ной пакер или другие несущие устройства.

10. Избыточное давление в колонне при ОЗЦ имеет неко­торое экстремальное значение, превышение которого снижает качество работ. Объясняется это, по-видимому, тем, что при разрядке скважины после ОЗЦ вследствие упругой деформа­ции обсадных труб происходит отрыв колонны от окружаю­щего цементного кольца. Образующаяся кольцевая щель мо­жет служить каналом для жидкости в колонне, допускаемый объем утечки которой при опрессовке строго регламентиро­ван. Можно также предположить, что при разрядке скважины происходит разрушение экрана под воздействием упругих деформаций горного массива.

Ориентировочно величину избыточного давления при ОЗЦ следует устанавливать в пределах от 40 до 60% от достигнутого при цементировании.

Опыт исправительного цементирования свидетельствует о том, что наилучшие результаты получают в том случае, когда достигнутое при нагнетании цементного раствора давление не сбрасывают (для вымыва излишка цемента и подъема НКТ в безопасную зону), а плавно снижают до некоторого значения, при котором скважину оставляют на ОЗЦ.

Этот прием возможен, когда башмак НКТ устанавливают над интервалом нарушения колонны на расстоянии, вмещаю­щем расчетный объем тампонажной смеси, или при комбини­рованном способе цементирования. Необходимость разбури­вания в некоторых случаях цементных стаканов несколько большей протяженности не должна сдерживать применение этого способа, так как в общем балансе времени на разбуривание цемента приходится незначительная доля, вполне оправ­данная благодаря полученному результату работ.

Однако необходимо иметь в виду, что при использовании комбинированного способа цементирования необходимо при­менять пластифицирующие и стабилизирующие добавки, обес­печивающие в течение расчетного времени исходную подвиж­ность раствора. Следует учитывать, что закачанный в скважи­ну необработанный раствор во время подъема НКТ находится в покое и в результате структурообразования может превра­титься в непрокачиваемую или малоподвижную массу.

11. При изоляции сквозных дефектов обсадных колонн продолжительность ОЗЦ должна составлять не менее 3 сут. Ис­следования свидетельствуют о том, что к этому времени проч­ность цементного камня достигает удовлетворительных значе­ний (при температурах 80° С и выше время ОЗЦ может быть снижено).

Через сутки после окончания цементирования в скважине можно проводить необходимые работы. Однако от разбурива­ния цементного моста в непосредственной близости к интер­валу нарушения колонны (от 15 до 20 м) следует воздержаться до истечения запланированного времени во избежание нару­шения цементного кольца от ударов долота и труб о колонну.

12. Перед опрессовкой колонны необходимо тщательно промыть скважину. Нежелательно попадание в жидкость, заполняющую колонну, воздуха, который может исказить резуль­тат испытания на герметичность. Поэтому перед установкой опрессовочной головки устье скважины должно быть доступно для визуального контроля.

Не следует сразу поднимать давление до требуемого значе­ния. Подавать жидкость рекомендуется при минимальном рас­ходе с периодическими остановками, способствующими рав­номерному распределению давления на цементный экран.

При выдержке колонны под давлением в течение конт­рольного времени нагнетательную линию следует отсоединить от опрессовочной головки для визуального контроля за утечка­ми из запорной арматуры.

Если в колонне был установлен разделительный мост (взрывной пакер) и расстояние до искусственного забоя п3 значи­тельно меньше расстояния до забоя скважины Н, то герметич­ность колонны следует оценивать по формуле:

 

 

где ∆Рф — фактическое снижение давления в колонне при опрессовке, МПа;

∆Рн — наблюдаемое снижение давления, МПа.

Если ∆Рф согласуется с нормативными требованиями, то после разбуривания искусственного забоя герметичность ко­лонны контролируют повторной опрессовкой.

14. В соответствии с действующими правилами избыточное давление на устье при опрессовке колонны должно на 10% пре­вышать максимальное пластовое давление в разрезе скважины. Тем самым исключается возможность пропуска жидкости (газа) через колонну в наиболее жестких режимах эксплуатации или при прорыве флюида из наиболее активного пласта. Одновре­менно обеспечиваются условия для РИР, связанные с создани­ем в колонне значительных избыточных давлений (цементиро­вание под давлением, кислотные обработки и др.).

Однако нередко при цементировании под давлением для изоляции дефектов в верхних интервалах обсадных колонн, приуроченных к слабосцементированным высокопроницаемым участкам разреза, РИР носят затяжной характер, связаны с многократным повторением операций и не обеспечивают тре­буемой степени герметичности колонны после ремонта. Это объясняется тем, что тампон из цементного камня не имеет прочной опоры, так как подстилается горными породами с низкими значениями давления гидроразрыва и при опрессов­ке колонны разрушается. Для формирования в таких условиях высокопрочных экранов необходимы тампонажные материа­лы с пределом текучести, близким к давлению опрессовки об­садной колонны.

Если использование других методов РИР, связанных с из­менением конструкции скважины (спуск дополнительной ко­лонны и др.), по условиям эксплуатации скважины невозмож­но, то рекомендуется после согласования с геолого-техничес­кой службой предприятия-заказчика, как исключение, снизить требования к герметичности отремонтированной колонны.

Действительно, фактический перепад давления на отремон­тированный дефект при прорыве флюида из наиболее актив­ного пласта разреза определяется как разность между внут­ренним и наружным давлением на колонну.

С учетом принятого коэффициента запаса прочности на­дежность изоляции будет обеспечена, если сформированный тампонажный экран будет отвечать нормам герметичности при избыточном давлении в колонне для опрессовки, равном:

где Рпл — пластовое давление проявляющего пласта;

Рн — поровое (пластовое) давление горизонта, к которому приурочен дефект колонны.

Так, при наличии в разрезе скважины газового пласта, ха­рактеризующегося Рпл = 12 МПа, обсадная колонна в соответ­ствии с действующими правилами должна быть герметична при Роп = 15 МПа. Если отремонтированный дефект колонны при­урочен к горизонту, где Рн = 5,0 МПа, то при прорыве газа перепад давления на тампонажный экран составит Р - Рн = 8МПа.

Переток газа за колонну будет исключен, если тампонаж­ный экран будет герметичен при

 

 

Подобные скважины при эксплуатации должны находить­ся под специальным контролем.

При последующих технологических операциях в стволе, связанных с высокими перепадами давления на колонну, дефект может быть изолирован с помощью пакерующих уст­ройств.


 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.