8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Ремонтно изоляционные работы в скважинах


Ремонтно-изоляционные работы в скважинах

Технология MC-Rock™ представляет собой смесь неорганических порошков, с размером зерна от 3 до 5 микрон, которые вводятся последовательно в техническую воду с получением раствора с заданными свойствами, который в свою очередь превращается в высокопрочный материал.

Рецептуры технологии MC-Rock™ подбираются в зависимости от статической температуры в интервале проведения РИР. Рабочим диапазоном статических температур в интервале проведения РИР является диапазон от -5° С до 180° С. Кроме статической температуры в интервале проведения РИР, более никакие факторы не оказывают влияние на состав.

Главной отличительной особенностью технологии MC-Rock™ является проникающая способность. В связи с тем, что максимальная величина зерна компонентов, входящих в состав данной технологии, от 3 до 5 микрон (что сопоставимо с величиной зерна микроцементов), проникающая способность составов технологии MC-Rock™ в разы выше, чем у обычных цементов, например, цемента марки G, величина зерна которого колеблется в диапазоне от 40 до 60 микрон.

В отличие же от микроцементов составы технологии MC-Rock™ обладают рядом преимуществ:

  • возможность регулировать плотность состава от 1,2 до 2,15 г/см³;
  • высокие прочностные характеристики рецептур. Стандартная прочность для любой рецептуры технологии MC-Rock™ ГК «Миррико» от 30 до 50МПа на сжатие и от 10 до 15 МПа на изгиб, после 24 часовой выдержки;
  • возможность регулирования растекаемости и реологии;
  • линейное расширение камня состава от 5 до 10%, что положительно сказывается на качестве и продолжительности жизни отремонтированного участка скважины;
  • рецептуры технологии MC-Rock™ не теряют свойств схватывания даже при 50% загрязнении буровым раствором, либо другими технологическими жидкостями, в том числе на углеводородной основе;
  • время загустевания регулируется в широком диапазоне и может составлять до нескольких часов даже при статических температурах в интервале проведения РИР равных 180°С.

www.mirrico.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

О ремонтно-изоляционных работах (РИР) — ООО «Синергия Технологий»

В ходе эксплуатации нефтегазодобывающих скважин важна герметичность обсадных цементных колонн. Дефекты в них могут привести к ос­ложнениям:
— перетокам воды, нефти и газа по заколонному пространству между невскрытыми перфорацией пластами, грифоны;
— обводнению продуктивных пластов;
— прорыву газа в перфорированную зону нефтяного пласта.

Для исключения этих проблем скважин важно своевременное проведение ремонтно-изоляционных работ (РИР). Ремонтно-изоляционные работы проводят с целью изоляции пластовых 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. Ремонтно-изоляционные работы являются частью капитального ремонта скважин..

Методика проведения РИР:

Для проведения изоляционных работ производят тампонирование скважины цементным материалом. При этом работы проводятся без установки пакера через общий фильтр или с установкой съемного или разбуриваемого пакера через фильтр отключаемого пласта.

Этапы проведения РИР:
1) глушение скважины специальным раствором,
2) спуск НКТ со съемным или разбуриваемым пакером
3) изоляция нижних продуктивных пластов в случае отключения верхних или промежуточных пластов. Для этого заполняют нижние специальными составами, устанавливают цементный мост или взрыв-пакер
4) гидроиспытание насосно-компрессорных труб;
5) определение уровня приемистости вскрытого интервала пласта. При необходимости – проведение работ по увеличению изолируемого интервала;
6) подбор тампонажного раствора: материал, состав, необходимый объем, срок ОЗЦ;
7) закачивание тампонажного раствора под давлением
8) по истечению срока ОЗЦ – проверка цементного моста и гидроиспытания эксплуатационной колонны.

Работы проводят­ся в соответствии с РД 153-39-023-97 «Правила ведения ремонтных работ в скважинах», регламентирующим приме­нение конкретных изоляционных составов.
 

Виды РИР и разработанные ООО «Синергия Технологий» решения:

Ограничение водопритока и устранение заколонных перетоков.

Заколонная циркуляция — движение флюида по стволу скважины за обсадной колонной. Возникает вследствие разрушения цементного камня за обсадной колонной.
Реагенты, применяемые для ограничения водопритока:
1. Кремнийорганический состав «Пласт-СТ».
2. Специальный изоляционный материал «СилонВелл».
3. Водоизоляционный состав «Полисом».
4. Полисиликатно-полимерный состав «Полисом-Поли».
 

Устранение негерметичности обсадной колонны.

Некачественное цементирование скважины, износ обсадных колонн инструментом при бурении и эксплуатации, а также другие причины приводят к преждевременному выходу из строя скважин вследствие нарушения герметичности обсадных колонн, что требует проведения ремонтно-изоляционных работ.
Реагенты применяемые для устранения негерметичности обсадной колонны:
1. Тампонажный материал «Таскон».
2. Тампонажный состав «Эпокрил».
 

Выравнивание профиля приемистости:

1. Водоизоляционный состав «Полисом».
2. Селективный блокирующий состав «Блоксин».
 

Изоляция пласта:

1. Комплексная технология с закачкой низковязкого реагент в пласт (с образованием экрана) и докреплением цементом или микроцементом.
 

Устранение межколонного давления:

Основными причинами появления МКД являются негерметичность устьевого, или забойного пакеров, движение газа из пласта по каналам в цементном камне.
Реагенты, применяемые для решения задач:
1. Кремнийорганический состав.
2. Силикатосодержащие вещества.
3. Реагенты на основе синтетических смол.

synergytechnology.ru

Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине

Изучаемые вопросы

1. Цели и задачи ремонтного цементирования.

2. Методы выявления дефектов в скважинах.

3. Способы ремонтного цементирования (цементирование без пакера, цементирование с извлекаемым пакером, создание цементного экрана).

4. Повторное цементирование (способ Байбакова, цементирование под давлением).

5. Цементирование зон поглощений.

6. Установка цементных мостов.

7. Ликвидация и консервация скважин.

17.1. Способы ремонтного цементирования

Цели ремонтного цементирования:

- ликвидация трещин и каналов в цементном камне;

- устранение крупных негерметичностей в обсадной колонне;

- создание разобщающихся экранов между продуктивными и водоносными горизонтами.

Перед проведением ремонтных работ необходимо определить местоположения дефекта, направление движения жидкости в каналах, очистить каналы и трещины от грязи и оставшейся промывочной жидкости, оценить возможность течения жидкости по ним.

Если необходимость ремонтно-изоляционных работ (РИР) выявлена до перфорации обсадной колонны в зоне продуктивного пласта, для очистки каналов и их заполнения против непроницаемой породы выше кровли пласта, из которой движется вверх жидкость, производится перфорация (комулятотивная - несколько десятков отверстий на 1-2 м).

Если негерметичность обнаружена при опрессовке, то необходимость перфорации может быть исключена и наполнение осуществляется через башмак.

Если необходимость PИP выявлена после перфорации, то участок против продуктивного пласта забивается песком, а над фильтром устанавливают мост. Производят перфорацию против непроницаемого пласта несколько выше продуктивного пласта, из которого поступает жидкость, движущаяся вверх, или в который поступает из верхнего пласта, либо несколько выше кровли нижнего водоносного пласта, из которого жидкость поступает в продуктивный пласт.

17.2. Методы выявления дефектов в скважине

Нарушение герметичности скважины может быть следствием использованных труб, нарушение целостности труб и соединений под воздействием чрезмерно больших осевых и радиальных нагрузок, износа обсадных труб, неполного замещения промывочной жидкости тампонажным раствором и т.д. Дефекты при креплении скважин могут проявляться в период ОЗЦ, проверки герметичности колонны и цементного камня, при дальнейшем углублении скважины, при ее освоении и эксплуатации. Обнаруженные дефекты можно разделить на следующие:

а) деформация обсадной колонны, связанная с изменением формы ее поперечного сечения, либо с. нарушением сплошности;

б) негерметичности труб и соединений, не связанные с нарушением сплошности колонны;

в) дефекты в цементном камне;

г) отсутствие цементного камня в интервале, подлежащем цементированию.

Для определения характера и местоположения дефектов, необходимо обследовать состояние скважины. Если наличие дефектов выявлено после получения притока из продуктивного пласта, скважину следует заглушить, т.е. закачать такую промывочную жидкость, при которой возможно было бы осуществлять ремонтные работы и в меньшей степени загрязнить пласт.

Для определения дефектов первой группы обычно используют шаблоны и печати. Шаблон представляет металлический цилиндр с центральным промывочным каналом; на нижнем, конце шаблона имеется слой мягкого металла (как правило свинца) толщиной до 15 мм, на боковой поверхности желоб, покрытый таким же металлом. Желоб служит для того, чтобы шаблон не мог заклиниться в обсадной колонне в случае попадания мелких металлических металлов. Печати бывают плоские и конусные. Нижняя торцевая и боковая поверхность печати покрыты слоем мягкого металла толщиной 15-25 мм. По оси печати имеется продольный промывочный канал.

Шаблон (печать) спускают в скважину медленно при помощи колонны труб, непрерывно наблюдая за показателями индикатора. Перед посадкой шаблона на препятствие, скважину промывают. Если шаблон не проходит под нагрузкой 20 - 30 кН, его поднимают из скважины, осматривают и намечают план дальнейших обследований.

Более достоверные данные о состоянии обсадной колонны можно получить путем фотографирования. Для этой цели успешно могут быть использованы скважинные фотоаппараты или скважинный телевизор.

Местоположение дефектов второй группы можно определить с помощью геофизических методов и гидравлических.

Гидравлические методы, основаны на измерении расхода или давления жидкости в колонне выше и ниже участка с дефектами. Если наличие дефектов, обнаружено после перфорации колонны или разбуривания цементного стакана в ней, предварительно выше зоны фильтра устанавливают цементный мост. Определение места герметичности производится по изменению показания расходомера в потоке жидкости и в стоячей воде. Место негерметичности можно обнаружить также с помощью манжетной пробки. Такую пробку вставляют в обсадную колонну, в которую затем нагнетают воду в объеме, равном внутреннему объему колонны. Под давлением воды манжетная пробка перемещается вниз пока не пройдет через дефектный участок. Закончив нагнетание, стравливают избыточное давление и, спуская в колонну груз на мерном тросике, измеряют глубину, на которой остановилась пробка.

При малой негерметичности дефектный участок можно обнаружить путем опрессовки с применением пакера. Для этого в обсадную колонну спускает пакер, устанавливают его посередине длины колонны и после герметизации межколонного пространства нагнетают воду, повышая давление на устье до 5-10 МПа. Если в течение 30 минут давление не снижается, считают, что негерметичный участок находится в нижней половине. Давление стравливают, пакер спускают и устанавливают посредине нижнего участка, вновь спрессовывают. Если давление падает, то негерметичность находится между интервалами первой и второй установки пакера. Так повторяя опрессовки, постепенно сокращают длину того участка, в пределах которого находят негерметичность. Операцию считают законченной, когда длина участка сократится до 10 - 15 м.

Дефекты третьей и четвертой групп определяют с помощью геофизических методов, путем опрессовки зацементированного пространства после разбуривания цементного стакана в промежуточной колонне, а также путем нагнетания порции активированной воды в зацементированный интервал через специальные отверстия, прострелянные в обсадной колонне против непроницаемой породы, и последующего прослеживании путей движения этой воды с помочь геофизической аппаратуры.

Ремонтное цементирование, как правило, производится под давлением. Существует несколько способов ремонтного цементирования.

studfile.net

Добыча нефти и газа

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


Смотрите также