Заканчивание скважин

Предотвращение потерь нефти и газа в проницаемые  горизонты предусматривается путём применения высокогерметичных труб типа ОТТГ, ОТТМ и применения специальных герметизирующих резьбовых смазок типа Р - 402, Р - 2МПВ. Контроль качества цементирования осуществляется геофизическими методами и опрессовкой колонн согласно “Инструкции по испытанию скважин на герметичность”.

Для предотвращения загрязнения водоносных горизонтов в том числе таликовых вод применяются следующие технологические решения:

• обработка бурового раствора высокомолекулярными соединениями, обеспечивающая снижение фильтрационных свойств промывочной жидкости;
• ограничение репрессий на водоносный горизонт путём регулирования структурно-механических свойств бурового раствора, обеспечивающих снижение гидродинамического давления в том числе при спуско - подъёмных операциях;
• перекрытие интервала залегания таликовых и водоносных горизонтов колонной обсадных труб, обеспечивающих сохранение естественного состояния подземных вод в процессе дальнейшнго углубления ствола скважины.

Для сохранения естественного  состояния коллекторских свойств  продуктивного пласта и предотвращения физико – химического загрязнения призабойной зоны пласта реализуются следующие технологические мероприятия:

• снижение водоотдачи бурового раствора до 1,5-2 см³ путём специальной химической обработки промывочной жидкости при вскрытии и разбуривании продуктивного горизонта;
• уменьшение гидравлических сопротивлений в стволе скважины и снижение репрессии на пласт за счёт применения бурового раствора со значениями напряжения сдвига близкими к нулевым;
• образование на стенках скважины полимерглинистой корки, препятствующей проникновению в пласт твёрдой фазы бурового раствора.

Для предупреждения нефтегазопроявлений продуктивный пласт вскрывается при плотности бурового раствора, регламентированной “Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях”. Устье скважины оборудуется в соответствии с действующими нормативными документами противовыбросовым оборудованием.

Основой функцией тампонажных  растворов, обеспечивающей охрану недр является изоляция с их помощью флюидосодержащих пластов друг от друга и от земной поверхности. Предусмотрены следующие  технико-технологические решения, обеспечивающие природоохранные функции цементных растворов и ограничивающие их отрицательные воздействия на недра:

• интервалы подъема цементных растворов за обсадными колоннами выбраны в соответствии с геологической характеристикой разреза данного месторождения;
• применение токсичных материалов в процессе цементирования является недопустимым;
• для повышения степени вытеснения бурового раствора цементным, предусматривается предварительная прокачка нетоксичной буферной жидкости, смывающей рыхлую часть глинистой корки;
• применяемые для цементирования колонн тампонажного портландцемента ПЦТ-1-50, относящегося к 4-му классу опасности.

Охрана  труда и ТБ 

Спуск и цементирование обсадных колон в цикле строительства  скважины, травмоопасные и ответственные  процессы.

Крепление скважины допускается только после проверки мастером и механиком основных узлов вышки, ее вертикальности, надежности талевой системы, лебедки, ротора, фундамента вышки и правильности показаний КИП. Крепление скважины недопустимо без утвержденного главным инженером плана проведения соответствующих работ, акта на опрессовку цементировочной головки и обратных клапанов. Трудоемкость крепления скважины связано с подготовкой обсадных труб к спуску, навинчиванием и цементированием труб, перемещением элеватора на столе ротора, закрытием крышки элеватора, при цементирование скважины трудоемок процесс загрузки цементосмесительной машины.

В процессе закачивания  цемента в скважине создается  очень высокое давление и по этому  персонал не должен находиться в опасных  зонах, так же запрещены ремонтные работы.

При вскрытии продуктивных пластов возможны нефтегазопроявления. При этом следует уделять особое внимание удельному весу промывочной  жидкости и других ее параметров. На каждой буровой должны быть приборы  – газоанализаторы, противогазы, а  также комплект безискрового инструмента.  

       9. ПРИЧИНЫ ВЫХОДА КРЕПИ СКВАЖИН ИЗ СТРОЯ. ВИДЫ РЕМОНТОВ 

     Дефекты при креплении скважин могут  быть вследствие использования бракованных  труб, нарушение их целосности под  воздействием больших осевых нагрузок, высокого избыточного давления, их износа впроцессе бурения. Неполного  замещения промывочной жидкости в заколонном пространстве, поглощения тампонажного раствора при цементировании, корозионного влияния окружающей среды, создание концентраторов напряжения, несовершенного профиля ствола скважины и других причин.

• Условно все дефекты можно классифицировать на следующие группы:
• Деформации колонны из-за изменнения ее формы поперечного сечения либо с нарушением сплошности.
• Негерметичности труб и соединений, не связанных с нарушением сплошности.
• Дефекты в цементном камне, неполнота замещения промывочной жидкости.
• Отсутствие цементного камня в интервале, подлежавшему цементированию.

     На  практике применяют следующие показатели, характеризующие качество цементирования: высота подъема тампонажного раствора; полнота замещения бурового раствора в зацементированном интервале; равномерность распределения цементного камня, что позволяет судить о  соосности ствола скважины и обсадной колонны; цепление цементного камня с обсадной колонной и стенками скважины; герметичность обсадной колонны и затрубного пространства.

Дефекты крепи скважин  третьей и четвертой групп  определяют с помощью геофизических  методов, путем оппресовки после  разбуривания цементного стакана, а также путем нагнетания активированной воды в зацементированный интервал через специальные отверстия, простреленные в обсадной колоне., и последующего прослеживания путей движения этой воды с помощью геофизической апаратуры.

Среди геофизических  методов различают следующие  наиболее часто используемые методы оценки качества цементирования: АКЦ, СГДТ, ГГК, Термометрия, Микротермометрия.

Кроме того эти методы позволяют отметить наличие перетоков, направление перетоков, негерметичность  колонны, выбрать интервалы для  специальных отверстий, выбор интервала  возможного отворота изношенной части  колонны, выбор глубины доворота резьб, для оценки результатов наращивания  цементного кольца за колонной. Кроме  того термометрия позволяет дать оценку пространственного распределения  цементного кольца за колонной, так  как градиент температуры будет  зависеть от объема цементного кольца за колонной, выявить интервалы и  направления межпластовых перетоков.

Сущность метода АКЦ состоит в том, что часть  обсадной колонны, не закрепленная цементным  камнем, при испытании акустическим зондом характеризуется колебаниями  значительно больших амплитуд по сравнению с высококачественно  зацементированной колонной.

Применение метода ГГК основано на измерении разности плотностей цементного камня и глинястого раствора. Сущность же метода заключается  в измерении рассеяного гамма  – излучения от источника, помещенного  на некотором расстоянии от индикаторов.

Способы ремонтного цементирования.

Целями ремонтного цементирования являются:

• Ликвидация трещин и каналов в цементном камне.
• Устранение крупных негерметичностей в обсадной колонне.
• Создание разобщающих экранов между продуктивным и водоносными горизонтами.

Ремонтное цементирование необходимо как правило для создания высокого давления в период нагнетания тампонажного раствора в каналы дефектного участка, поддержание такого давления в период твердения раствора. Различают  следующие способы ремонтного цементирования:

Цементирование без  пакера. В экстлуатационную колонну до нижних отверстий спускают колонну НКТ, в верхней части которой устанавливается цементировочная головка с монометром и регистрирующими устройствами, а межколонное пространство герметизируют превентором. В НКТ закачивают воду и промывают скважину, а затем при закрытом кране выкида нагнетают воду через отверстия, пробитые в колонне, тщательно промывают каналы и трещины цементным камнем.

После очистки каналов  определяют интенсивность заколонной циркуляции, в зависимости от нее  решают вопрос о необходимом объеме тампонажного раствора и режима вытеснения его в заколонное пространство. Затем  в колонну НКТ при открытом кране на выкиде закачивают расчетный  объем раствора. Как только нижняя граница тампонажного раствора подойдет на 100 – 150 м к нижнему концу  колонны НКТ кран на выкиде закрывают, а тампонажный раствор через  отверстие вытесняют в заколонное пространство. Процесс вытеснения прекращается при приближении верхней границы  тампонажного раствора на 100 – 150 м к  нижнему концу колонны НКТ. После  этого НКТ поднимается на 10 – 15 м выше верхних отверстий и  обратной промывкой вымывают излишки  тампонажного раствора. После ОЗЦ  разбуривают цементный стакан и  проверяют колонну на герметичность.

Цементирование с  извлекаемым пакером. В обсадную колонну спускают колонну НКТ с пакером внизу. Этот метод отличается от предыдущего только тем, что в нижней части колонны НКТ имеется пакер, расположенный выше изолируемой зоны (к примеру, имеется водоносный пласт). Нагнетание тампонажного раствора также происходит через спецотверстия эксплуатационного фильтра и поступает в межколонное пространство выше пакера.

В период промывки и  ОЗЦ поддерживается избыточное давление чуть ниже максимального в период цементирования.

В случае ремонтного цементирования при ликвидации притока  в продуктивный пласт воды из верхнего горизонта или трещин, по которым  перетекает газ в верхние горизонты, отверстия в обсадной колонне  пробивают несколько выше продуктивного пласта против непроницаемой породы, а пакер устанавливается выше верхних отверстий. После ОЗЦ разбуривают цементный камень и колонну испытывают на герметичность.

Цементирование с  неизвлекаемым пакером. Операция отличается от рассмотренной выше тем, что после вытеснения тампонажного раствора через перфорационные отверстия в заколонное пространство пакеровку не нарушают, а колонну НКТ вращением вправо отделяют от специального пакера с обратным шаровым клапаном. Пакер соединяют с нижним концом колонны труб. При спуске колонны обратный клапан открыт для уменьшения гидравлических сопротивлений. Обратный клапан занимает рабочее положение в момент пакеровки. По окончании операции обратный клапан закрывается, и давление в подпакерной зоне при освобождении НКТ не снижается. После ОЗЦ цементный стакан разбуривают.

При движении по трещинам и каналам тампонажный раствор  под воздействием большого избыточного  давления обезвоживается и прокачка ее затрудняется. Для максимально полного заполнения каналов в цементном камне необходимо использовать раствор с малой водоотдачей при всех способах ремонтного цементирования.

В экспл. скважинах для предотвращения преждевременного прорыва воды из водонасыщенной части пласта в нефтенасыщенную иногда создают разобщающие цементные экраны. Для этого в обсадную колонну спускают колонну НКТ с пакером, который устанавливают чуть выше плоскости ВНК. Под пакером выше ВНК с помощью гидропескоструйной перфорации создают горизонтальную трещину, в которую задавливают 50 – 100 м³ нефтемазутной смеси, либо гидрофобной водонефтяной эмульсии. Для предотвращения смыкания трещины после стравливания давления в последнюю порцию смеси добавляют 1 – 2 тонн крупнозернистого песка. После задавки смеси с песком в трещину колонну НКТ на устье герметизируют и скважину оставляют в покое на сутки. В течение суток давление постепенно стравливается до атмосферного и после этого освобождают пакер и скважину тщательно промывают до забоя. По окончании промывки колонны НКТ устанавливают чуть выше трещины гидроразрыва и, используя, к примеру, один из способов ремонтного цементирования задавливают в трещину максимально возможный объем тампонажного раствора, затем освобождают трубы от пакера, и обратной промывкой промывают обсадную колону и оставляют скважину в покое. После ОЗЦ оставшийся цементный стакан разбуривают так чтобы искусственный забой оказался хотя бы на на 1-2 м выше созданного в трещине экрана, и проверяют герметичность снижением уровня жидкости. Задавливаемый в трещину тампонажный раствор должен после затвердения образовать цементный экран радиусом 30-50 м. Столь глубокое проникновение в глубь пласта возможно лишь в том случае, если используется тампонажный раствор с минимальной водоотдачей, либо раствор на нефтяной основе, приготовленные из тонкодисперсного цемента.