Ремонтно изоляционные работы при капитальном ремонте скважин

Ремонтно изоляционные работы при капитальном ремонте скважин, райбирование

Ремонтно-изоляционные работы при капитальном ремонте скважин

Ремонтно-изоляционные работы при капитальном ремонте скважин проводят для перекрытия путей движения посторонних вод к эксплуатационному объекту. При эксплуатации нефтяных месторождений посторонняя вода может поступать в период освоения скважины или в процессе эксплуатации.

Причиной прорыва посторонних вод являются:

некачественное цементирование обсадной колонны в процессе бурения;
разрушение цементного кольца в затрубном пространстве или цементного стакана на забое скважины;
наличие в теле колонны слома, трещин, раковин;
наличие соседней обводненной скважины.

При капитальном ремонте исправляют повреждения обсадных колонн и изолируют пути движения в скважину верхних, нижних, подошвенных и пластовых вод.

Изоляцию верхней воды, поступающей через нарушение обсадной колонны, проводят:

заливкой цементным раствором на водной основе через нарушение в колонне под давлением с последующим разбуриванием цементного кольца;
заливкой цементным раствором с последующим вымыванием его излишков;
спуском дополнительной колонны и ее цементированием;
спуском специальных пакеров.

Изоляцию верхней воды, поступающей через отверстия фильтра, осуществляют:

заливкой цементным раствором через отверстие фильтра с последующим разбуриванием цементного кольца или вымыванием излишков цементного раствора;
заливкой нефтецементным раствором через отверстия фильтра с последующим вымыванием излишков раствора.

Для изоляции верхних вод через нарушение в колонне закачивают под давлением цементный раствор. Предварительно отверстия фильтра затрамбовывают песком, и, если необходимо, создают цементный стакан под насыпной пробкой ниже дефекта в колонне.
После затвердения раствора колонну испытывают на герметичность опрессовкой, а затем разбуривают цементный стакан и песчаную пробку с промывкой скважины до забоя.

При наличии в колонне нескольких дефектов ремонт их проводят в таком же порядке, начиная сверху.

Верхнюю воду, поступающую через отверстия фильтра, изолируют закачкой нефтецементного раствора. Изоляцию нижних вод проводят созданием нового цементного стакана разбуриванием до прежнего забоя и последующей промывкой. Процесс цементирования осуществляют способом «сифона» с помощью желонки (в неглубоких скважинах) или заливочного агрегата (в глубоких скважинах). При этом раствор подается небольшими порциями без давления.

Технология проведения изоляции подошвенных вод аналогична технологии при изоляции нижних вод. Цементирование проводят нефтенасыщенным раствором, а раствор нагнетается под давлением. Иногда перед этим предварительно производят гидравлический разрыв пласта.

ИПБОТ 243-2008 Инструкция по промышленной безопасности и охране труда при фрезеровании и райбировании окон при зарезке вторых стволов

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОЕКТНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО НЕФТЯНОГО И ГАЗОВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ООО «СПКТБ НЕФТЕГАЗМАШ»

ИНСТРУКЦИЯ
по промышленной безопасности и охране труда при фрезеровании и райбировании окон при зарезке вторых стволов
ИПБОТ 243-2008

СОГЛАСОВАНО

Профсоюз работников нефтяной, газовой отраслей промышленности и строительства Российской Федерации

Председатель профсоюза Л.А.Миронов

Постановление N 14-01/75 от 5 августа 2008 г.

УТВЕРЖДАЮ

Директор ООО «СПКТБ Нефтегазмаш» М.П.Семашко

Зам. директора ООО «СПКТБ Нефтегазмаш» — ГКП Кривцов B.C.

1 Общие требования безопасности

1.1 К фрезерованию и райбированию окон при зарезке вторых стволов допускаются работники цеха зарезки вторых стволов (ЦЗВС) после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к производству работ при восстановлении бездействующих нефтегазовых скважин методом строительства дополнительного наклонно-направленного или горизонтального ствола скважины.

1.2 Руководителем работ при фрезеровании и райбировании окон при зарезке вторых стволов скважины является мастер бригады ЦЗВС, который обеспечивает правильную и безопасную организацию работ, эксплуатацию оборудования, выполнение работниками бригады требований настоящей инструкции, режима труда и отдыха, соблюдение ими трудовой и производственной дисциплины.

1.3 Перед каждым этапом работ по зарезке второго ствола (бурением под шурф, установкой моста в стволе «материнской» скважины, установкой направления, фрезерованием и райбированием бокового ствола, спуском и креплением хвостовика) мастер бригады ЦЗВС обязан проводить дополнительные инструктажи работников бригады.

2 Требования безопасности перед началом работы

2.1 До начала работы работники вахты должны проверить состояние своего рабочего места, исправность предназначенных к работе механизмов, инструмента, приспособлений и устранить выявленные неисправности.

2.2 Перед началом работ по фрезерованию и райбированию окна для зарезки второго ствола необходимо пробурить шурф для размещения рабочей трубы (квадрата) и подготовить ствол «материнский» скважины.

2.3 Оснастка механизмов талевой системы должна соответствовать технической характеристике буровой установки и требованиям, определенным геолого-техническим нарядом.

2.4 Элеватор должен иметь замок с фиксатором, исключающий самопроизвольное открывание его створок. Конструкция элеватора должна исключать возможность выпадения штропов из проушин.

2.5 Гидравлические, машинные ключи должны быть подвешены на металлических канатах в горизонтальном положении и уравновешены свободно двигающимися контргрузами. Подвесной канат должен иметь диаметр не менее 6 мм и не должен иметь дефектов (узлов, порванных проволок, жучков и т.д.).

2.6 Контргрузы гидравлических, машинных ключей должны располагаться с наружной стороны вышки и перемещаться по направляющим.

2.7 Гидравлические, машинные ключи оснащаются двумя канатами диаметром не менее 18 мм, один из которых является страховым; канаты одним концом крепятся к корпусу ключа, а другим — к основанию вышечного блока или к ноге вышки. Соединение канатов должно выполняться с применением коуша с заплеткой свободного конца или установкой не менее трех винтовых зажимов. При этом расстояние между ними должно составлять не менее шести диаметров каната. Страховой канат должен быть длиннее рабочего на 5-10 см.

2.8 Перед началом спускоподъемных операций каждый из работников бригады должен:

мастер (при его отсутствии — бурильщик) — иметь список мер колонны бурильных труб однотрубками и свечами с указанием марок стали и толщины стенок труб, а также меру остального инструмента, применяемого в компоновке колонны;
бурильщик — проверить состояние тормозной системы лебедки, талевого каната, исправность индикатора веса, надежность работы противозатаскивателя, тальблока, превентора и его обвязки, состояние элеваторов;
помощник бурильщика — проверить надежность крепления лебедки, приспособления для направления квадрата в шурф, исправность гидравлических трубных ключей, гидравлического слайдера и их обвязки, исправность насосов, ограждений, очистить рабочую площадку буровой от грязи и посторонних предметов, подготовить отводные крючки, помогать бурильщику устранять обнаруженные неисправности.

2.9 Запрещается:

применять неисправные элеваторы и элеваторы, не соответствующие диаметру применяемых бурильных труб;
пользоваться штропами, если они имеют неодинаковую длину, выбоины и трещины на поверхности, а также износ более 5 мм.

2.10 При обнаружении неисправного оборудования, приспособлений, инструмента и средств защиты необходимо сообщить об этом руководителю работ. Нельзя приступать к работе с неисправным оборудованием, приспособлениями, инструментом и средствами защиты.

2.11 Результаты проверки гидравлических трубных ключей и гидравлического слайдера, натяжных и страховых канатов, талевого каната, приспособления для правильной намотки каната на барабан лебедки, элеваторов, замков элеваторов бурильщик заносит в «Журнал осмотра оборудования и инструмента» и расписывается.

3 Требования безопасности во время работы

3.1 Спускоподъемные операции (регулирование скорости спуска, промежуточные промывки, проработки и др.) должны производиться в соответствии с режимно-технологической картой, проектом технологии бурения или указанием мастера бригады ЦЗВС.

3.2 При спуске инструмента следует наблюдать за показаниями индикатора веса.

Вспомогательный тормоз лебедки (гидродинамический или другого типа) должен включаться в работу по достижении нагрузки, указанной в характеристике буровой установки.

3.3 Поверхность ротора и пол буровой вышки при спускоподъемных операциях необходимо систематически очищать.

3.4 В соответствии с технологической картой, согласованной и утвержденной в установленном порядке, ствол «материнской» скважины должен быть закупорен (установлен мост) на заданном интервале глубины,

3.5 Установка моста в «материнской» скважине осуществляется в соответствии с утвержденным планом работ; установка клиновидного направления — в соответствии с требованиями завода-изготовителя в зависимости от его конструкции и конструкции якоря.

3.6 Отрыв (отсоединение) бурильной колонны после прикрепления направления к стенке эксплуатационной колонны «материнской» скважины осуществляется согласно инструкции завода-изготовителя клиновидного направления и якоря.

3.7 Эксплуатировать механизмы, оборудование и устройства с нагрузками и давлениями, превышающими паспортные значения, запрещается.

3.8 При подъеме инструмента следует наблюдать за показаниями индикатора веса.

3.9 Фрезерование и райбирование окна в эксплуатационной колонне «материнской» скважины следует производить при минимальных нагрузках на инструмент, чтобы избежать заклинивания, и при постоянной промывке инструмента водой.

3.10 Пуск в ход бурового насоса с дистанционным управлением должен производить помощник по указанию бурильщика.

3.11 Во время фрезерования запрещается производить удары по манифольдной линии, стоять на столе ротора или непосредственно под грязевым шлангом.

3.12 Независимо от того, имеется ли автоматическое управление процессом фрезерования или нет, запрещается оставлять этот процесс без надзора.

3.13 В процессе фрезерования постоянно контролируются следующие параметры:

нагрузка на крюке;
расход воды на входе и выходе из скважины;
давление в манифольде буровых насосов с регистрацией на диаграмме или в вахтовом журнале;
уровень воды в приемных емкостях;
крутящий момент на роторе.

3.14 Показатели нагрузки на крюке, давления в манифольде буровых насосов, величина крутящего момента на роторе должны быть в поле зрения бурильщика. Во время фрезерования бурильщик должен следить за показаниями контрольно-измерительных приборов (КИП). Фрезерование с неисправными КИП запрещается.

3.15 Запрещается производить спускоподъемные операции:

при скорости ветра более 15 м/с;
при потере видимости при тумане и снегопаде на расстоянии менее 20 м.

4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1 В случае возникновения аварийной ситуации, инцидента (перелива промывочного раствора через устье скважины, прекращения подачи электроэнергии, возникновения посадки инструмента во время спуска и т.п.) немедленно прекратить работу, о случившемся доложить руководителю работ и действовать согласно полученным указаниям.

4.2 Сложные аварии в скважине должны ликвидироваться по утвержденному плану под непосредственным руководством инженера или мастера по сложным работам при участии мастера бригады ЦЗВС.

4.3 Натяжку заклиненного инструмента осуществлять на самой малой скорости, предусмотренной конструкцией лебедки. Натяжка допускается не более чем на 1/3 сверх собственного веса инструмента и не должна превышать паспортной грузоподъемности вышки.

4.4 В случае резкого освобождения (подпрыгивания) заклиненного инструмента, находящегося под натяжкой, проверить, не слетели ли струны талевой системы с роликов кронблока.

4.5 В случаях обрыва труб или отрыва фрезы и т.п. до спуска ловильного инструмента необходимо точно знать характер аварии в скважине и спускаемый инструмент подобрать так, чтобы при соприкосновении ловильного инструмента с оставшимся в скважине элементов в роторе находилась бы ведущая труба (квадрат).

4.6 Запрещается производить ремонт ловильного инструмента над открытым устьем скважины.

4.7 После проведения работ по ликвидации аварии, которые сопровождались перегрузками, необходимо проверить состояние оборудования и вышки. Результат проверки состояния вышки оформляется актом.

4.8 В случае возникновения пожара необходимо:

прекратить все технологические операции;
сообщить о пожаре;
отключить электроэнергию;
удалить людей из опасной зоны;
умело и быстро выполнять обязанности, изложенные в плане ликвидации аварий;
изолировать очаг пожара от окружающего воздуха;
горящие объемы заполнить негорючими газами или паром;
принять меры по искусственному снижению температуры горящего вещества.

В большинстве случаев горение ликвидируется одновременным применением нескольких методов.

4.9 При несчастном случае необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую доврачебную помощь и сообщить непосредственному руководителю о несчастном случае.

При необходимости вызвать скорую помощь или отправить пострадавшего в учреждения здравоохранения.

По возможности сохранить обстановку на месте несчастного случая до начала расследования, за исключением случаев, когда необходимо вести работы по ликвидации аварии и сохранению жизни и здоровья людей.

5 Требования безопасности по окончании работы

5.1 Привести в порядок рабочее место. Приспособления и инструмент убрать в отведенное для них место.

5.2 Ознакомить принимающего смену со всеми изменениями и неисправностями в работе оборудования, которые происходили в течение смены.

5.3 Снять защитные средства, спецодежду и спецобувь, привести их в порядок и уложить в места хранения (бригадную сушилку).

5.4 Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом или принять душ. Для трудноудаляемых загрязнений применять специальные очищающие средства.

5.5 После работы с моющими растворами сначала вымыть руки под струей теплой воды до устранения «скользкости». Смазать руки питающим и регенерирующим кожу кремом.

5.6 Заполнить вахтовый журнал установленной формы, отразив осложнения, возникшие во время работы.

official-document.ru

Изоляционно-восстановительные работы при КРС

Изоляционно-восстановительные работы при капитальном ремонте скважин производят для перекрытия путей движения посторонних вод к эксплуатационному объекту.

По отношению к нефтяным горизонтам воды подразделяются на:

1) верхние,

2) нижние,

3) контурные,

4) подошвенные,

5) промежуточные,

6) тектонические,

7) смешанные

Цели и задачи ремонтно-изоляционные работы.

Назначение изоляционных работ

Изоляционные работы, проводимые при восстановлении скважин, преследуют разнообразные цели. Первое, основное их назначение, исправление негерметичного цементного кольца с целью изоляции посторонней воды, поступающей к фильтру из нижележащих или вышележащих пластов. Второе назначение изоляционных работ состоит в том, чтобы устранить в эксплуатационной колонне дефекты, которые могут ье только обусловить поступление воды в ствол, но и явиться причиной нарушения нормальной эксплуатации скважины. Третье назначение изоляционных работ—изоляция существующего фильтра скважины при возврате скважины на вышележащий или нижележащий пласт. При возврате на вышележащий пласт существующий фильтр изолируют установкой искусственной пробки (обычно цементной) в интервале между верхними отверстиями существующего фильтра скважины и подошвой пласта, на который скважина возвращается. При возврате скважины на нижележащий горизонт существующий фильтр изолируют путем цементирования или с помощью дополнительной колонны-летучки.

Для изоляционных работ в скважинах применяют тампонажный цемент с различными добавками, улучшающими его свойства, пластические массы и некоторые другие вещества. Изоляционные работы с применением различных видов цемента называются цементированием.

Применение тампонажного цемента со свойствами, близкими. к свойствам цемента, который употребляется при цементировании эксплуатационной колонны, имеет следующие преимущества:

а) цемент, затвердевший в трещинах цементного кольца, образует с ним однородное по физико-химическим свойствам тело, которое хорошо сопротивляется внешнему давлению, влиянию забойной температуры и коррозийному действию среды; б) цементный раствор не проникает в поры пласта, а образует на поверхности пористой среды непроницаемую цементную корку. Эта корка надежно предотвращает проникновение жидкости в породу или из породы в скважину на участке цементирования. В то же время -она препятствует снижению проницаемости призабойной зоны после цементирования.

Цементный раствор из стандартного тампонажного цемента не способен проникать в мельчайшие трещины. Однако есть основания полагать, что разрушение цементного кольца во всех случаях происходит с образованием каверн и трещин, которые могут заполниться цементным раствором обычной дисперсности

Водонапорный режим эксплуатации сопровождается прогрессирующим обводнением пластов и скважин. Кроме того, скважины обводняются и посторонними водами из ниже- или вышележащих горизонтов. Поступление воды в скважины может происходить через цементный стакан на забое скважины, через отверстия фильтра вместе с нефтью, через дефекты в эксплуатационной колонне (трещины, раковины в металле, негерметичные резьбовые соединения). Эти дефекты возникают при некачественном цементировании, нарушении цементного кольца в заколонном пространстве, коррозии колонны под действием омывающих ее минерализованных пластовых вод. Нарушения могут возникнуть в процессе освоения скважины или при текущем и капитальном ремонтах.

Ремонтно-изоляционные работы проводят с целью изоляции верхних вод, нижних вод, поступающих через цементный стакан и по заколонному пространству, подошвенных и контурных вод, поступающих по наиболее проницаемым интервалам и трещинам пласта, т.е. обеспечивают оптимальные условия работы продуктивного пласта, для достижения запланированной (максимальной) выборки запасов нефти.

С учетом характера несоответствия конструкции скважины существующим условиям ее эксплуатации и требованиям рациональной выборки продуктивных пластов РИР делятся на две группы:

- технологические,

- аварийно-восстановительные.

К технологическим относятся работы, обусловленные требованиями технологии разработки продуктивных пластов и месторождения в целом:

1) РИР по отключению отдельных обводненных (выработанных) интервалов пласта в нефтедобывающих скважинах независимо от их местоположения по мощности и характера обводнения, регулированию закачки воды по мощности заводняемых пластов в водонагнетательных скважинах.

2) РИР по отключению отдельных пластов. Необходимость проведения РИР данного вида возникает в нефтяных добывающих и водонагнетательных скважинах, одновременно эксплуатирующих несколько пластов. Различие в геологическом строении пластов обуславливает разновременность их выработки и, следовательно, необходимость отключения каждого выработанного пласта с целью обеспечения нормальных условий выработки остальных пластов.

К аварийно-восстановительным относятся РИР, обусловленные аварийными ситуациями в процессе эксплуатации и ремонта скважин, недостатками в конструкции.

1) РИР по исправлению некачественного цементного кольца. Необходимость проведения этого вида работ обусловлена несоответствием качества тампонирования обсадной колонны условиям эксплуатации и является следствием как получения некачественного цементного кольца при проведении тампонирования, так и разрушения кольца в процессе эксплуатации скважины.

2) РИР по ликвидации нарушений обсадных колонн. Необходимость проведения обусловлена нарушением герметичности обсадной колонны.

3) РИР по наращиванию цементного кольца за обсадной колонной и кондуктором. Необходимость их применения в первую очередь диктуется требованиями охраны недр и окружающей среды: предотвращением перетока пластовых и закачиваемых жидкостей из пласта в пласт и выхода их на поверхность. В ряде случаев эти работы проводят одновременно с ликвидацией нарушений обсадной колонны.

4) РИР по креплению слабоцементировочных пород в призабойной зоне пласта. Необходимость проведения обусловлена разрушением призабойной зоны пласта и нарушением нормального режима эксплуатации.

5) К наиболее ответственным и важным РИР относятся работы по ликвидации скважин.

Если работы по ликвидации скважин произведены некачественно, со временем возникает серьезная опасность сообщения пластов, практически со всеми вышележащими пластами, в том числе, с городскими водозаборными скважинами.

Условия проведения РИР при ликвидации заколонных перетоков пластовых флюидов.

При не герметичности цементного кольца возможны следующие осложнения :

- перетоки воды, нефти и газа по заколонному пространству между невскрытыми перфорацией пластами, грифоны;

- обводнение продуктивных пластов;

- прорыв газа в перфорированную зону нефтяного пласта.

Эффективность изоляционных работ во многом зависит от информации о причине и местоположении источника перетока, а технологические схемы и приемы при цементировании под давлением во всех случаях практически одинаковы и могут отличаться по выбору зоны ввода тампонажного состава в заколонное пространство.

I. Воды нефтяных месторождений по отношению к продуктивным коллекторам разделяют на чуждые (верхние и нижние), контурные, подошвенные и промежуточные (рис.4).

1.1. Чуждые воды залегают в водоносных горизонтах, расположенных выше или ниже нефтяных пластов. В естественных условиях нефтеносные и водоносные горизонты отделены друг от друга плотными, чаще глинистыми, разделами. При бурении скважины непроницаемые перемычки между пластами разрушаются, создавая тем самым потенциальные условия для межпластового перетока. Если кольцевое пространство в зоне плотного раздела зацементировано некачественно, то при освоении или эксплуатации обводнение скважины чуждой водой неизбежно.

1.2. Подошвенная вода залегает в одном пласте с нефтью и занимает его нижнюю часть.

Нефтяные пласты, как правило, литологически неоднородны и характеризуются слоистым строением с включением различных по мощности алевролитовых и глинистых пропластков. Последние по простиранию могут вклиниваться, поэтому пласт представляет единую гидродинамическую систему. Однако профиль большинства участков продуктивного пласта включает один или несколько плотных разделов, которые в условиях скважины выполняют роль естественных экранов, отделяющих подошвенные воды от нефтенасыщенной части. Поэтому подошвенная вода может быть надежно изолирована, если качественно зацементированы участки заколонного пространства против плотных разделов, залегающих между водонефтяным контактом и нижними перфорационными отверстиями.

1.3. Воды, находящиеся в нефтяном пласте на крыльях складок и подпирающие нефть, называются контурными.

1.4. В нефтяном пласте со слоистым строением некоторые пропластки могут быть водоносными. Кроме того, по высокопроницаемым пропласткам продуктивного горизонта нередко наблюдаются прорывы контурных или закачиваемых для поддержания пластового давления вод. Указанные воды называются промежуточными. Данный вид осложнения не связан с качеством крепи скважин, поэтому технология его ликвидации в настоящем РД не рассматривается.

2. Каналами перетока могут служить дефекты в цементном кольце или зона контакта последнего с обсадной колонной или плотным разделом. Мощность непроницаемых перегородок, а следовательно и протяженность каналов перетока, изменяются по скважинам в широких пределах. Однако, как установлено, их поперечные размеры характеризуются зачастую долями миллиметра. В то же время расчеты свидетельствуют о том, что нередко режимы течения флюида в таких каналах близки к ламинарной зоне. Вследствие этого трудно ожидать очистки изолируемых каналов от глинистой корки или продуктов её разрушения. Тампонажный же материал, доставленный в неочищенный канал перетока, часто не выполняет своего назначения.

Из этого следует, что перед проведением изоляционных работ в скважине необходимо создать условия, обеспечивающие очистку каналов перетока от глинистой корки. С этой целью скважину перед остановкой на ремонт необходимо несколько дней отработать при максимально допускаемых депрессиях.

3. При выборе тампонажных материалов исходят из следующих положений.

3.1. Расстояние от перфорационных отверстий в колонне до плотных разделов по скважинам изменяется в широких пределах. По пути к непроницаемой перегородке цементный раствор, ввиду высокой водоотдачи и больших перепадов давления при нагнетании интенсивно отфильтровывает воду в окружающий коллектор. Снижение водоцементного отношения уменьшает подвижность тампонажной смеси вследствие загустевания и приводит к резкому сокращению сроков схватывания вяжущего. При определенных условиях тампонажная смесь может не достигнуть непроницаемой перегородки или перекрыть её незначительную часть, что снизит эффективность изоляции каналов перетока. Указанное явление в значительной мере устраняется при использовании цементных растворов с пониженной водоотдачей.

3.2. Каналы перетока характеризуются исключительно малыми поперечными размерами. Это накладывает жесткие требования на проникающую способность тампонажных растворов.

3.3. Мощность непроницаемых разделов (см. рис. 4) также различна. Поэтому тампонажный материал должен обладать высокими изолирующими свойствами, в частности, повышенной адгезией к стенкам канала перетока.

3.4. С момента приготовления до окончания процесса цементирования под давлением проходит значительное время, часть которого закачанный в скважину тампонажный раствор не может находиться в покое. Поэтому необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению стабильности и сохранению исходной подвижности тампонирующей системы.

4. В качестве тампонирующих материалов следует применять составы на основе минеральных вяжущих, подвергнутые специальной обработке.

4.1. Для снижения водоотдачи цементных растворов рекомендуется использовать реагенты ММЦ-БТР и ПВС-ТР, выгодно отличающиеся от известных: не влияют на сроки схватывания и подвижность цементных растворов, соответственно до 50 и 70 °С, а затвердевший камень обладает улучшенными физико-механическими показателями.

4.2. Для улучшения реологических свойств цементного раствора и их стабилизации во времени, а также повышения прочности тампонажного камня необходимо при приготовлении суспензии использовать гидроактиватор и применять добавки, облагораживающие смесь: окэил, KCGB, полимер ТЭГ с отвердителем ПЭПА, тонкодисперсные окислы кремния и др. Для обеспечения надежного контроля за плотностью цементного раствора при приготовлении суспензии целесообразно использовать осреднительную емкость.

4.3. В качестве составов смесей с высокой проникающей способностью могут использоваться фильтрующиеся системы с ограниченным содержанием твердой фазы - отверждаемые глинистые раствор (ОГР), водные растворы фенолформальдегидных смол, водонерастворимые ГГШ, а также гелеобразующие составы (ВУС, гипан и др.). Наиболее желательно их применение в скважинах с низкой приемистостью. Однако ^пользование перфорационных отверстий в качестве зоны ввода фильтрующейся смеси в каналы перетока нежелательно, так одновременно южно закупорить часть продуктивного пласта. В данном случае слезет использовать специальные перфорационные отверстия в колонне выполненные напротив плотного раздела. При этом весь интервал перфорации предварительно перекрывают пробкой или изолируют.

5. Схема проведения операции и используемые при этом технологические приемы определяются результатами исследований по выявлению причины обводнения скважины.

6. При любом способе цементирования, если не достигнуто требуемое давление нагнетания, следует всю тампонажную смесь задавить в пласт, а затем операцию повторить.

7. После разбуривания цементного моста, к которому приступают после 24 ч ОЗЦ, качество изоляционных работ проверяют геофизическими исследованиями, опрессовкой колонны и вызовом притока жидкости.

8. В комплексе геофизических исследований включение записи кривой А1Щ обязательно, так как сравнение её с записью до изоляционных работ дает ценную информацию.

9. Опрессовка колонны сама по себе не является достаточным критерием оценки качества изоляции каналов перетока. Однако при этом могут быть выявлены существенные дефекты крепления скважины.

10. Вызов притока - основной при контроле за качеством изоляции каналов перетока, которое считается удовлетворительным, если после создания депрессии в колонне приток постороннего флюида не превышает нормативного значения.

Величину депрессии, а также допускаемый объем притока устанавливают местные геолого-технические службы в зависимости от условий скважины и способа эксплуатации.

oilloot.ru

6. После прорезки окна приступают к бурению второго ствола:

Тема . ЗАРЕЗКА СКВАЖИН ВТОРЫМ СТВОЛОМ

Зарезка второго (бокового ЗБС) ствола позволяет восстанавливать скважины, в которых работы по очистке их от посторонних предметов или исправлению дефектов эксплуатационной колонны или ее фильтровой части не привели к необходимым результатам.

Зарезку вторым стволом выполняют следующим образом.

1. Скважину обследуют свинцовыми печатями и шаблоном для определения возможности применения отклонителя.

2. Выбирают место в колонне для вскрытия (зарезки) окна. При этом необходимо учитывать следующее:

а) для максимального использования длины основной колонны и сокращения длины второго ствола „окно" должно располагаться на возможно большей глубине в зоне, где есть цементное кольцо;

б) „окна" следует прорезать между муфтами обсадной трубы — при выполнении этого условия облегчается процесс прорезки, а прочность колонны уменьшается в наименьшей степени;

в) „окно" должно располагаться в зоне нахождения глинистых пластов, что обеспечит возможность внедрения в стенки пласта металлической стружки и кусков металла, отделяющихся от эксплуатационной колонны.

Вскрытие „окна" против продуктивных пород может привести к тому, что второй ствол будет располагаться в непосредственной близости от первого, в результате чего могут возникнуть осложнения при проводке скважины и ее эксплуатации. Вскрытие окна против слабосцементированных песков или песчаников, а также при отсутствии цементного кольца может привести к размыву и осыпанию породы, прихвату инструмента в зоне „окна";

г) если конструкция скважины многоколонная, необходимо выбирать место для вскрытия на такой глубине, где располагается только одна колонна;

д) прорезку следует производить в зоне увеличения угла наклона ствола скважины;

е) в данном интервале должны отсутствовать водоносные или водопоглощающие пласты.

После определения интервала, в котором целесообразно прорезать окно, с помощью локатора муфт или гидравлического расширителя определяют точное местоположение муфт, соединяющих трубы прорезаемой эксплуатационной колонны.

Действие локатора основано на изменении магнитных свойств колонны в зоне нахождения муфт — когда он находится рядом с ней, то на диаграмме записывается «пик».

Если для определения положения муфт используется гидрорасширитель, то его спускают на бурильных трубах выше 20 м предполагаемой зоны прорезки окна, закачивают в него жидкость и медленно перемещают вниз. При этом резцы выходят из корпуса расширителя и упираются в стенку колонны. При попадании их в стык между трубами, стянутыми муфтой, расширитель зависает, что регистрирует индикатор веса. Спуск расширителя прекращают, место расположения муфты фиксируют, после чего давление в гидрорасширителе уменьшают, резцы убираются в корпус, расширитель опускают вниз на 0,5—1 м; затем его опять нагружают давлением и продолжают спускать до встречи с новым стыком труб, соответствующим следующей муфте.

3. Определив точное расположение муфт с учетом размеров отклонителя, в колонне создают цементный стакан с таким расчетом, чтобы, упираясь в него, отклонитель обеспечил прорезку окна, минуя муфту.

Для нахождения места расположения муфты и создания цементного кольца для опоры отклонителя применяют скважинные механические фиксаторы. Например, 1ФГМ-168 (рис. IV.24) состоит из корпуса, узла фиксации, узла центрирования и патрубка с ловушкой.

4. После создания цементного стакана на бурильных трубах спускают отклонитель для обеспечения необходимого отклонения от режущего инструмента, вскрывающего „окно" и предающего начальное направление при бурении второго ствола. Он представляет собой клин с плоской или криволинейной поверхностью.

Отклонитель ОЗС (рис. IV.25) включает три основных узла:

опору и крепление 4,
клин-отклонитель 3
спускной клин 2.

Опора и крепление служат для фиксации отклонителя на забое, исключают его поворот при вскрытии „окна" и бурении второго ствола.

Клин-отклонитель обеспечивает необходимое направление режущего инструмента и воспринимает радиальную составляющую усилия, возникающего при прорезке стенки скважины.

Спускной клин предназначен для спуска отклонителя в скважину.

Технология:

Спускают отклонитель на бурильных трубах с небольшой скоростью. При достижении забоя срабатывает телескопическое устройство, шпильки срезаются, а отклонитель, продолжая перемещаться вниз, закрепляется плашками в колонне.
Далее нагрузку на отклонитель увеличивают до 80—100 кН, в результате чего болты, соединяющие отклонитель со спускным клином, срезаются и его поднимают на поверхность.
Отклонитель остается на забое постоянно и на поверхность не извлекается.

Для прорезки окон в скважинах с эксплуатационной колонной большого диаметра (свыше 168 мм) отклонитель фиксируют в колонне не плашками, а цементированием.

5. Для прорезки «окна» в эксплуатационной колонне, через которое в дальнейшем бурят второй ствол, применяют режущий инструмент — райбер, имеющий форму усеченного конуса с продольными зубьями, армированными пластинами из твердого сплава (рис. IV. 26).

Райберы бывают по форме:

усеченный конус
грушевидной формы,
комбинированных конструкций, представляющих собой несколько конических секций, соединенных между собой:

первая секция протирает отверстие малого диаметра при соприкосновении со стенкой колонны,
следующая секция расширяет окно,
последняя секция выравнивает края окна, формирует его окончательно

Райбер крепится к колонне бурильных труб, вращаемых во время вскрытия ротором с частотой от 40 до 90 мин^-1, постепенно увеличиваемой по мере увеличения окна.

Осевая нагрузка на райбер должна составлять 15—30 кН. Ее определяют из условий прорезки «окна» оптимальной формы с минимально возможным углом отклонения от оси скважины. При увеличении нагрузки райбер прорезает колонну под большим углом, высота «окна» оказывается укороченной. Для предотвращения этого и увеличения жесткости колонны бурильных труб она может снабжаться УБТ (утяжеленными бурильными трубами).

Перед прорезкой окна скважину заполняют глинистым раствором. Известны также способы создания „окна" в эксплуатационной колонне с помощью взрыва, после которого края „окна" окончательно обрабатываются райбером.

Перспективным направлением развития технологии является также использование гидропескоструйного перфоратора для вырезки „окна" требуемых размеров.

В начальный период до углубления на 4—5 м используют пикообразное долото диаметром, равным диаметру райбера, которое забивает все металлические частицы в стенку ствола скважины.
Далее ствол бурят долотами с характеристиками, соответствующими залегающим породам.

В процессе бурения необходимо следить за скоростью проходки и при уменьшении ее своевременно менять долото, в противном случае возникает опасность подрезания колонны бурильных труб кромкой окна эксплуатационной колонны.

Бурение можно производить роторным или турбинным способами с использованием турбобуров или винтовых забойных двигателей. Вскрывают продуктивный пласт теми же методами, что и при обычном бурении, создавая условия, исключающие проникновение в него глинистого раствора.

7. После окончания бурения во второй ствол спускают обсадную колонну и цементируют ее. В большинстве случаев спускают хвостовик («летучку»), длину которого выбирают таким образом, чтобы его верхний конец находился на 15—20 м выше окна основной эксплуатационной колонны. Если у основной эксплуатационной колонны выше „окна" имеются дефекты, то высоту хвостовика соответственно увеличивают. Хвостовик спускают на бурильных трубах. Верх хвостовика оборудуют воронкой и специальным переводником, имеющим левую резьбу. После установки колонны на необходимой глубине начинают цементирование через башмак с цементировочной пробкой.

При проведении работ следует выполнять следующие правила:

1. Прорезание окна, забуривание второго ствола и разбуривание цементных пробок должны выполняться под непосредственным руководством мастера.

2. При срезе шпилек отклонителя для зарезки второго ствола все члены бригады, за исключением бурильщика, должны быть удалены с буровой. Спуск отклонителя, посадка его на забой и срез шпилек производятся под непосредственным руководством мастера.

Ремонтно-изоляционные работы

Ремонтно-изоляционные работы при капитальном ремонте скважин проводят для перекрытия путей движения посторонних вод к эксплуатационному объекту. При эксплуатации нефтяных месторождений посторонняя вода может поступать в период освоения скважины или в процессе эксплуатации.

Причиной прорыва посторонних вод являются:

некачественное цементирование обсадной колонны в процессе бурения;
разрушение цементного кольца в затрубном пространстве или цементного стакана на забое скважины;
наличие в теле колонны слома, трещин, раковин;
наличие соседней обводненной скважины.

При КРС исправляют повреждения обсадных колонн и изолируют пути движения в скважину верхних, нижних, подошвенных и пластовых вод.

Изоляцию верхней воды, поступающей через нарушение обсадной колонны, проводят:

заливкой цементным раствором на водной основе через нарушение в колонне под давлением с последующим разбуриванием цементного кольца;
заливкой цементным раствором с последующим вымыванием его излишков;
спуском дополнительной колонны и ее цементированием;
спуском специальных пакеров.

Изоляцию верхней воды, поступающей через отверстия фильтра, осуществляют:

заливкой цементным раствором через отверстие фильтра с последующим разбуриванием цементного кольца или вымыванием излишков цементного раствора;
заливкой нефтецементным раствором через отверстия фильтра с последующим вымыванием излишков раствора.

ТЕХНОЛОГИЯ:

Для изоляции верхних вод через нарушение в колонне закачивают под давлением цементный раствор.

Предварительно отверстия фильтра затрамбовывают песком, и, если необходимо, создают цементный стакан под насыпной пробкой ниже дефекта в колонне.
Закачивают под давлением цементный раствор через нарушение в колонне.
После затвердения раствора колонну испытывают на герметичность опрессовкой.
Затем разбуривают цементный стакан и песчаную пробку с промывкой скважины до забоя.

При наличии в колонне нескольких дефектов ремонт их проводят в таком же порядке, начиная сверху.

Верхнюю воду, поступающую через отверстия фильтра, изолируют закачкой нефтецементного раствора.

Изоляцию нижних вод проводят созданием нового цементного стакана разбуриванием до прежнего забоя и последующей промывкой. Процесс цементирования осуществляют способом "сифона" с помощью желонки (в неглубоких скважинах) или заливочного агрегата (в глубоких скважинах). При этом раствор подается небольшими порциями без давления.

Технология проведения изоляции подошвенных вод аналогична технологии при изоляции нижних вод. Цементирование проводят нефтенасыщенным раствором, а раствор нагнетается под давлением. Иногда перед этим предварительно производят гидравлический разрыв пласта.

Основное требование к технологии – обеспечение закачки рабочих растворов изоляционного агента в скважину и продавливание в изолируемый интервал. Это достигается за счет:

исключения из технологии условий и операций, способствующих разбавлению рабочих растворов, а так же в результате заполнения скважины однородной по плотности жидкости;
применение рабочих растворов плотностью большей, чем плотность жидкости, заполняющей скважину;
использования разбуриваемых пакеров.

studfile.net

Ремонтно-изоляционные работы - Техническая библиотека Neftegaz.RU

Ремонтно-изоляционные работы (РИР) – работы по перекрытию путей проникновения вод в эксплуатационный объект скважины и отключение от нее

Ремонтно-изоляционные работы (РИР) - работы по перекрытию путей проникновения вод в эксплуатационный объект скважины и отключение от нее отдельных пластов и обводненных интервалов.

Эти работы - одно из основных средств по увеличению степени извлечения нефти из пласта.

РИР скважин проводят в случаях, когда необходимо:

обеспечить изоляцию продуктивных объектов от вод;
создать цементный стакан на забое скважины или цементный мост в колонне;
перекрыть фильтр при переводе скважины на выше- или нижезалегающий горизонт;
создать цементный пояс в призабойной зоне скважины для надежной изоляции;
перекрыть дефекты в эксплуатационной колонне;
изолировать продуктивные горизонты друг от друга в интервале спуска эксплуатационной колонны или хвостовика при зарезке и бурении второго ствола;
закрепить призабойную зону скважины с целью уменьшения пробкообразования.

Основное требование к технологии - обеспечение закачки рабочих растворов изоляционного агента в скважину и продавливание в изолируемый интервал.

Это достигается за счет исключения из технологии условий и операций, способствующих разбавлению рабочих растворов, а также в результате заполнения скважины однородной по плотности жидкости; применение рабочих растворов плотностью большей, чем плотность жидкости, заполняющей скважину; использования разбуриваемых пакеров.

neftegaz.ru

Оборудование и материалы применяемые при ремонтно-изоляционных работах

Необходимым оборудованием для всех видов текущего и капитального ремонта скважин являются грузоподъемное сооружение - вышка, которая устанавливается стационарно или входит в комплект агрегата капитального ремонта скважин и монтируется над устьем скважины, только при его ремонте. На промыслах наибольшее применение находят АзИНМАШ- 37А ; АзИМАШ-37А1, УПТ1-32, УПТ-50, А-50.

1. Агрегат А-504 предназначен для спуско - подъемных операций (СПО) с насосно-компрессорными и бурильными трубами и укладки их на мостки. Этот агрегат- самоходная установка смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-257.Имеет следующие основные узлы : однобарабанную лебедку с трансмиссией привода, вышку с талевой системой, ротор с гидравлическим приводом, промежуточный вал бурового ротора, систему управления и насосный блок. Имеет также ограничитель подъема крюкоблока, канатоукладчик, контрольно-измерительные приборы для контроля за работой двигателя, элементов гидросистемы и пневмосистемы.

Привод навесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку скоростей, включенную напрямую и раздаточную коробку.

2. Цементировочные агрегаты (ЦА)- предназначены для приготовления, закачивания и продавливания тампонажных и других растворов в скважину, обработку призабойной зоны, опресовку труб и оборудования.

Основные узлы ЦА- это насос высокого давления для закачки растворов и жидкостей в скважину, водяной насос с отдельным приводом для подачи жидкости в смесительное устройство при приготовлении тампонажного раствора, манифольд с запорной арматурой, разборный металлический трубопровод, мерные емкости, бачок для цементного раствора.

Наибольшее применение находят: ЦА-320М, ЦА-320А,

3. Установки смесительные предназначены для транспортирования сухих порожнообразных материалов (цемента, тампонажных смесей, песка и др.) , для регулируемой подачи этих материалов и приготовления тампонажных растворов и других песчано-жидкостных смесей при цементировании скважин и гидравлическом разрыве пласта.

Смесительная установка СМ-4М состоит из бункера, винтового конвейера, привода винтового конвейера, гидросмесительного устройства струйного типа со сменными штуцерами и контрольно -измерительных приборов.

4.Автоцистерны- предназначены для транспортирования технической воды или других жидкостей (растворов).

5.Цементировочная арматура

Для цементирования с заливочными трубами применяют цементировочную арматуру типа АЦ1-150, АЦ2-160 конструкции Азинмаша, цементировочную головку грозненского типа или нижнюю часть фонтанной арматуры. Это же оборудование используют при химическом тампонаже скважин, гидравлическом разрыве пласта, кислотной обработке призабойных зон, при определении места дефекта в эксплуатационной колонне пакером и других работах. Цементировочная арматура герметизирует кольцевое пространство между колонной заливочных труб и эксплуатационной колонной. Это позволяет выполнять прямую и обратную промывку, а также продавку жидкости в фильтр скважины через заливочные трубы или кольцевое пространство.

6. Заливочные трубы

При цементировании в качестве заливочных труб применяют насосно-компрессорные трубы диаметром от 60 мм и выше, бурильные трубы с высаженными наружу концами диаметром от 60 мм и выше и бурильные трубы с высаженными внутрь концами диаметром от 89 мм и выше. В 114-мм эксплуатационной колонне в виде исключения применяют 48 мм заливочные трубы Применение в качестве заливочных груб 73-мм бурильных труб с высаженными внутрь концами связано с риском забить трубы цементным раствором.

7.Пакеры

При изоляционных работах применяют цементировочные пакеры, которые устанавливают на нижнем конце колонны заливочных труб Назначение пакера—изолировать участок эксплуатационной колонны ниже башмака заливочных труб от кольцевого пространства между этими трубами и колонной.

По характеру изоляции кольцевого (затрубного) пространства цементировочные пакеры делятся на две группы. К первой группе относятся извлекаемые пакеры (поднимаемые из скважины вместе с колонной заливочных труб). Вторую группу составляют не извлекаемые пакеры. По окончании цементирования они отделяются от колонны заливочных труб и остаются в скважине. При необходимости пакеры второй группы могут быть удалены из скважины путем фрезерования.

8.Цементировочные желонки

Для установки цементных пробок и изоляционных работ в скважинах с малой поглотительной способностью без заливочных труб применяют цементировочные желонки

Материалы:

Изоляционный ( тампонажный) материал представляет собой основу для получения изолирующего материала, закупоривающего пористую среду, трещины и др.

Изоляционные реагенты при проведении РИР используют в виде рабочих растворов, представляющих собой смеси изоляционных реагентов с растворителями, замедлителями,

стабилизаторами, катализаторами, наполнителями и другими, которые в определенных условиях в результате физико-химических превращений образуют изолирующий (тампонирующий) материал.

Тампонажные цементы- представляют собой смесь неорганических порошкообразных вяжущих веществ, образующих при смешении с водой пластическую массу, застывающую в твердый камневидный материал.

В зависимости от температуры в скважинах, для которых предназначены цементы, их подразделяют на три класса:

nцементы для “холодных” скважин с температурой до 40 С (ХЦ). Температура испытания 22 +- 2 С

n цементы для горячих скважин с температурой до 75 С (ТЦ). Температура испытания 75 +- 3 С

n цементы глубоких высокотемпературных скважин с температурой выше 75 С (ВЦ). Цементы этого класса делятся на группы:

ВЦА - с температурой испытания 100+- 3 С

ВЦБ - 125 +- 3 С , ВЦВ - 150 +- 3 С , ВЦГ -200 +- 3 С

Наибольшее распространение при проведении РИР находит тампонажный портландцемент для “холодных” и “горячих” скважин, выпускаемый в соответствие с ГОСТ 1581-78. Тампонажный цемент выпускается нескольких марок: 300, 400,500, 600. Плотность портландцемента 3120-3150 кг/м3, насыпной массы в рыхлом состоянии - 900-1100 кг/м3, в уплотненном 1400-1700 кг/м3.

В зависимости от жидкости затворения растворы на основе тампонажных цементов делятся на водные, водоэмульсионные (водонефтяные) и нефтецементные (дизельное топливо, керосин, безводные нефти и другие), а по времени начала схватывания быстросхватывающиеся со сроком схватывания менее 40 минут, ускоренно схватывающиеся (от 40 мин. До 1 час.20 мин.), нормально схватывающиеся ( от 1ч. 20 мин. До 2 часов) и медленносхватывающиеся (более 2 часов).

По плотности тампонажные растворы делятся : на легкие с плотностью до 1300 кг/м3, облегченные 1300-1750 кг/м3, нормальные 1750-1950 кг/м3, утяжеленные 1950-2200 кг/м3, тяжелые -выше 2200 кг/м3.

Для увеличения сроков схватывания цементных растворов применяют реагенты- замедлители; сульфитно-спиртовую барду (ССБ), карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) различных марок, винно-каменную кислоту (ВКК) и другие.

В качестве реагентов-ускорителей сроков схватывания цементных растворов применяют хлориды натрия и кальцит, каустик, хлористый алюминий и другие.

Синтетические смолы на основе сланцевых фенолов.

Использование смол в качестве изоляционного реагента основано на их полимеризации (отверждение) при взаимодействии с отвердителем и оборудованием прочного полимера из всего объема смеси. Систематические смолы выпускают ТСД-9 и ТС-10. В качестве отвердителя смолы ТСД-9 используют формалик, смолы ТС-10- употронин или смесь употронина с формалином.

Алкилрезорциновая элоксифенольная смола (АЭФС).

Применение АЭФС в качестве изоляционного реагента основано на ее полимеризации при смешивание с отвердителями с образованием прочного полимера. В качестве отвердителя АЭФС применяют полиэтиленполиамин (ПЭПА) марки Б, выпускаемый в соответствии с ТУ 6-02-594-70. На основе растворов АЭФС можно приготовить смеси с наполнителями: тампонажным цементом, кварцевым песком, древесными опилками, пордным волокном и др. Применяя цемент на основе АЭФС, можно приготовить смеси плотностью 1050-1700 кг/м3. Время отверждения растворов АЭФС и смесей на их основе зависит от температуры и регулируется содержанием отвердителя.

Гипан.

Гидролизованный полиакрилонитрил (Гипан) - это высокомолекулярное соединение, производное полиакриловой кислоты. Использование гипана в качестве изоляционного реагента в чистом виде основанона его свойстве ноагулировать при контакте с электролитами, содержащими ионы поливалентных металлов (Са, Мд, Аl. Feи др.) с образованием осадка в виде сгустков и нитей полимера.

Гипано- формалиновые смеси.

Гипано - формалиновые смеси (ГФС) представляют собой однородную жидкость, приготавливаемую непосредственно перед закачиванием в скважину из гипана, формалина и соляной кислоты. Применение ГФС в качестве изоляционного реагента основано на сшивке молекул гипана формальдегидом в присутствии соляной кислоты (инициатора) с образованием студня (геля). В зависимости от соотношения исходных продуктов можно приготовить смеси с различным временем их превращения в гель и различными физико - механическими характеристиками: прочностью на сдвиг или пределом текучести и т.д.

Полиакриламид.

Полиакриламид (ПАА) - это синтетическое высокомолекулярное вещество, обладающее ограниченной растворимостью в воде. В водных растворах молекула ПАА имеет повышенную склонность к ассоциации, растворы ПАА обладают высокой вязкостью и проявляют характерные неводопластичные свойства. Использование ПАА в качестве изоляционного реагента основано на высокой адсобции его молекул на поверхности породы, косегуляции ПАА при взаимодействие с растворами поливалентных металлов с образованием большого объема хлопьевидного осадка и высокой флокулирующей способности молекул ПАА. В качестве изоляционного реагента водные растворы ПАА используют как самостоятельно, так и в смеси с растворами каустической соды и жидкого стекла.

Реагент АКОР представляет собой смесь этиловых эфиров ортокремневой кислоты с кристаллогидратом хлорного железа