Ремонтно изоляционные работы

Применяя штуцеры различных  диаметров на выкиде из НКТ, устанавливают давление в колонне при циркуляции жидкости, регламентированное для опрессовки колонны. Не прекращая закачки жидкости, переключают краны насосной установки на подачу тампонажного раствора в скважину, прокачивая его по затрубному пространству, не превышая допустимое давление в колонне. По мере перехода раствора из затрубного пространства в НКТ постепенно уменьшают подачу насосов, снижают давление прокачки на 20-30% ниже первоначального  и  вымывают излишки  смеси  на  поверхность.

Поднимают  НКТ,  и  скважину оставляют  в  покое  на  срок  ОЗЦ.

Тампонирование под  давлением прокачкой смеси по затрубному пространству с остановками.

При этом способе допускаются периодические остановки при прокачке тампонирующей смеси по затрубному пространству для наблюдения за динамикой изменения избыточного давления, что позволяет установить местоположение негерметичного интервала колонны. В качестве тампонирующего материала используют только гелеобразующие полимерные тампонажные материалы (ПТМ).

Для проведения работ  необходимо приготовить не менее 1 м³ тампонирующей смеси вязкостью не менее 10^-1 Па∙с. Затем опрессовывают колонну на герметичность водой и фиксируют снижение давления в течение контрольного времени. При открытом выкиде затрубного пространства закачивают тампонирующий раствор в НКТ, вытесняя воду из них. Закрыв кран на арматуре из затрубного пространства и продолжая закачку промывочной жидкости, доводят давление в затрубном пространстве до допустимого при опрессовке колонны.

Выдержав колонну под  воздействием давления в течение  контрольного времени, фиксируют его снижение. Если результат опрессовки не отличается от ранее полученных данных, то, уменьшая давление в затрубном пространстве до атмосферного и продолжая закачивать промывочную жидкость в НКТ, перемещают тампонажную смесь по затрубному пространству для опрессовки следующего, расположенного выше, интервала колонны. Поинтервальную опрессовку продолжают до тех пор, пока резкое уменьшение давления не укажет на перекрытие тампонирующим  составом  негерметичного   интервала   колонны.

Количество продавочной  жидкости для очередного перемещения  тампонирующего  состава  должно  составлять   не  более 80% от его объема. Затем вымывают излишки состава из скважины на поверхность и выдерживают скважину под давлением до истечения срока ОЗЦ.

Тампонирование под  давлением с применением пакера.

Этот способ применяют для:

-защиты обсадных колонн при давлениях нагнетания, превышающих допустимые для опрессовки;

-защиты продуктивных пластов  от загрязнения при нагнетании тампонирующей смеси в изолируемый интервал, расположенный ниже зоны перфорации.

-направленной подачи тампонирующей  смеси под давлением в изолируемый объект, выше которого имеются негерметичные отверстия в колонне.

Цементирование без  давления осуществляют в случаях, когда  необходимо создать новый цементный  забой (цементный стакан) в стволе скважины или перекрыть нижнюю часть фильтра цементным камнем. Этот способ в основном используют при переводе скважины на вышезалегающий горизонт, когда нет опасности прорыва чуждых вод. Этот процесс протекает успешно при условии, если скважина хорошо промыта и не поглощает жидкость. При полном или частичном поглощении жидкости забой следует засыпать песком или глиной для перекрытия отверстий фильтра.

Цементирование без  давления можно осуществлять насосной установкой по способу «сифона» или при помощи желонки.

Цементирование насосной установкой.

После обследования колонны  в скважину спускают НКТ, нижний конец  которых устанавливают над песчаной пробкой на высоте, соответствующей нижнему основанию создаваемого цементного стакана.

После соединения устьевой арматуры с насосной установкой и опрессовки коммуникаций сначала прокачивают воду в объеме, равном 1,5-2,0 объемам [1]

НКТ (для контрольной  проверки их чистоты), а затем расчетный объем цементного раствора, который проталкивают и вытесняют в затрубное пространство до выравнивания высоты столба раствора в трубах и затрубном пространстве и приподнимают трубы на высоту создаваемого в колонне цементного стакана. Излишки раствора вымывают обратной промывкой. После окончания срока его твердения в скважину спускают НКТ и при прокачке воды проверяют местонахождение и крепость цементного забоя.

Водоцементный раствор приготавливают в замерной емкости насосной установки следующим образом. Замерную емкость сначала заполняют расчетным объемом углеводородной жидкости, в которой растворяют поверхностно-активные веществ. Эту смесь перемешивают насосом установки до получения однородного раствора, после чего цемент затворяют обычным путем. Полученный водоцементный раствор закачивают в замерную емкость другого агрегата и перемешивают до получения однородной массы.

Процесс заливки протекает в следующей последовательности. В НКТ закачивают порцию углеводородной жидкости в объеме, достаточном для образования в эксплуатационной колонне столба высотой 20 м (нижняя буферная пробка), который препятствует смешиванию водоцементного раствора с водой, вытесняемом из труб и затрубного пространстве. Вслед за нижней буферной пробкой в скважину закачивают водоцементный раствор, а затем создают верхнюю буферную пробку, закачивая углеводородную жидкость в объеме, который занимает в трубах высоту 100-120 м. Это делается для предохранения водоцементного раствора от смешивания с продавочной жидкостью. По достижении столбом цементного раствора нижнего конца НКТ кран затрубного пространства на устьевой арматуре закрывают и продавливают водоцементный раствор в пласт. Продавливание считают законченным по достижении максимального давления.

Обратной промывкой  вымывают излишки раствора, после чего приподнимают трубы на высоту, при которой исключается возможность их прихвата. Скважину оставляют в покое на срок, необходимый для твердения цемента, после чего ее промывают или разбуривают цементную пробку.

Для проведения РИР закачкой водоцементного раствора необходимо выполнить и удовлетворить следующие требования и условия:

-скважина должна быть исследована на характер и источник обводнения;

интервал перфорации и зумпф должны быть свободны от осадка и инородных предметов;

-обсадная колонна скважин за исключением интервала перфорации должна быть герметична;

-прискважинная площадка и подьездные пути должны обеспечивать размещение оборудования и спецтехники для проведения ремонтно - изоляционных работ (РИР), а также удовлетворять требованиям техники безопасности, пожарной безопасности и охраны окружающей среды; [6]

-интервал перфорации и зумпф должны быть свободны от осадка и инородных предметов;

-обсадная колонна скважин за исключением интервала перфорации должна быть герметична;

-пластовая температура должна быть в пределах 65-120 ⁰С, обводненность добываемой продукции опытных участков должна быть не менее 75%,

обводненность выбранных для испытания  технологии добывающих скважин должна быть 85-99% при наличии в зоне отборов скважины остаточных извлекаемых запасов нефти не менее 15-20 тыс.тонн.

Технологическая карта проведения ремонтно-изоляционные работ путём закачки водоцементного раствора.

Подготовить площадку и  расставить спецтехнику согласно схеме  размещения

1. Обвязать оборудование между собой и с устьем скважины;
2. Спустить насосные трубы до нижних отверстий интервала перфорации
3. Опрессовать насосные трубы на полуторократное рабочее давление;
4. Первый агрегат ЦА-320 заполнить расчётными объёмами нефти и ПАВ, перемешать и затворить цементом;
5. Закачать полученную смесь в смесительную установку и примешать до получения однородной массы;
6. Закачать при открытом затрубном кране вторым ЦА-320 в скважину нефть в объёме, достаточном для образования уровня столба нефти в эксплуатационной колонне 20 м;[5]
7. Закачать при открытом затрубном кране вторым ЦА-320 в скважину расчётное количество нефтецементного раствора;
8. Закачать при открытом затрубном кране вторым ЦА-320 в скважину нефть в объёме, достаточном для образования над уровнем НЦР в насосных трубах столба нефти высотой до 120 м;
9. Закрыть затрубный кран и продавить вторым ЦА-320 водоцементный раствор в пласт, момент окончания продавки (достижение максимального давления), отследить по манометру агрегата, продавочная жидкость - техническая вода;
10. Обратной промывкой первым ЦА-320 удалить излишки водоцементного раствора, промывочная жидкость – техническая вода;
11. Поднять  насосные трубы,  и  скважину оставить скважину на время ОЗЦ;
12. Произвести обратную промывку скважину (первым ЦА-320), в случае образования цементной пробки разбурить её;
13. Провести испытание эксплуатационной колонны на герметичность;

14.Демонтировать оборудование, очистить территорию

 

 

1 - агрегат ЦА-320 №1; 2 - автоцистерна с нефтью; 3 - автоцистерна с промывочной жидкостью; 4 - агрегат ЦА-320 №2; 5 - осреднительная ёмкость; 6 - ёмкость с продавочной жидкостью; 7 - установка смесительная

 

Рисунок 7 – схема расстановки  оборудования при закачке водоцементного

 раствора

 

1. Закачку производят  при полуприкрытом затрубном  пространстве (0,5 м³ сеномана + расчетное количество цементного раствора п.1. + 0,5 м³ сеномана) из расчета доведения буферной жидкости до "пера", затем дальнейшую закачку и продавку необходимо производить при закрытом затрубном пространстве.

2. Контроль за количеством  и качеством закачиваемого раствора  необходимо вести  тройной:

- по объему жидкости  затворения;

- по объему жидкости  выходящей из затрубного пространства;

- по тоннажу цемента  и по плотности цементного  раствора;

3. Затрубную задвижку  необходимо прикрывать для того, чтобы первая пачка цементного  раствора не "уходила" быстро  вниз под собственным весом  по колонне НКТ, и агрегат  ЦА-320 не успевал бы закачивать  цемент, чтобы "догнать" уже закаченный цемент. При любых остановках во время закачки и продавки цемента, скважину необходимо закрывать, чтобы цемент под собственным весом не "уходил" в затрубное пространство или в пласт.

4. Затрубная линия,  так же как и нагнетательная линия на НКТ должна быть "жесткая", для того чтобы после продавки не терять времени для производства "срезки" тампонажного раствора. Во время приготовления цементного раствора необходимо отобрать пробы.

5. Продавку цементного  раствора производят до "пера" по расчету объема НКТ. Последние два метра кубических цемента необходимо продавливать на второй скорости ЦА-320, на минимальных оборотах двигателя; для увеличения времени продавки и ускорения схватывания; под давлением из цементного раствора быстрее отфильтровывается вода и цемент быстрее схватывается. Если же давлении выросло раньше, например осталось продавить 4-5 м³ цементного раствора, то все равно необходимо переходить на минимальный расход и продавливать до получения "стоп".

6. Продавка цементного раствора с целью установки цементных мостов без давления производится из расчета не полного выдавливания цементного раствора из НКТ (уровень цементного раствора в затрубном пространстве в конце продавки должен быть равен уровню цементного раствора в НКТ). Производят подьем НКТ для срезки из расчета на 5-10 м выше требуемой кровли цементного моста.

7. После окончания  продавки необходимо подержать  скважину под остаточным давлением  в течении 10-15 мин, затем только  стравить давление, произвести срезку, уйти на безопасную высоту. Стравливать давление необходимо через НКТ в мерник ЦА-320 по замеру. В случае, если скважина отдала при стравливании давления жидкости больше 0,5 м³, то необходимо производить срезку с противодавлением 70-80 атм. Штуцировку противодавления необходимо производить с помощью задвижки на НКТ следя за выходом циркуляции и постоянности уровня жидкости в мернике ЦА-320. Если же цементный мост не нужен в эксплуатационной колонне, то можно во время срезки сильней перекрыть задвижку так, чтобы был уход жидкости с мерника ЦА-320 во время срезки, объем которого равен объему оставшегося в колонне цементного стакана.

8. Наибольший эффект  дает ОЗЦ под давлением без  стравливания давления и без  срезки. Цементный раствор выводится  из НКТ и перепродавливается по эксплуатационной колонне через затрубное пространство. Такой способ необходимо применять в тех случаях где скважина при стравливании давления выкидывает цементный раствор или давление в конце продавки поднялось меньше 70 Атм.

9. Срезку тампонажного раствора производят закачкой жидкости в затрубное пространство (обратной промывкой), обработку берут на мерник ЦА-320 до того момента как должен пойти цемент, затем только обратную линию перекидывают в амбар или желобную для вымывания хим.реагентов.

10. ОЗЦ - 24 часа.

 

 

 

 

2.4 Оборудование, применяемое при РИР

 

Основным оборудованием, применяемым при РИР, является цементировочный агрегат ЦА-320М. Агрегат цементировочный ЦА-320М предназначен для нагнетания различных жидких сред при цементировании скважин, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Оборудование агрегата позволяет приготовлять цементные  и другие растворы непосредственно у устья скважины и закачивать их под давлением в скважину. Наличие у агрегата полного комплекта оборудования для приготовления, подаче к скважине и закачке жидкости позволяет использовать его на необустроенных промыслах.

Агрегат ЦА-320М смонтирован  на шасси автомобильном УРАЛ-4320. Общий вид агрегата показан на рисунке 2.

На раме шасси установлены две рамы, на которых смонтировано следующее оборудование агрегата:

-цементировочный насос  5;

-блок водоподающий, состоящий  из водоподающего насоса 3 и силовой  установки с двигателем ЗМЗ-511 (ГАЗ-53) 4;

-мерный бак 8;

-трубы и шарнирные колена 14 разборного трубопровода;

-защитный кожух 7 насоса 9Т;

-выхлопная труба 16 двигателя автомобиля, выведенная  вверх и снабженная искрогасителем  и кожухом для защиты обслуживающего  персонала от ожогов.

Привод цементировочного насоса осуществляется от двигателя автомобиля через коробку дополнительного отбора мощности и редуктора. Редуктор соединен с коробкой дополнительного отбора мощности карданным валом 13, а насос в свою очередь соединен карданным валом с редуктором.

Агрегат снабжен следующим дополнительным оборудованием:

-четырехдюймовым всасывающим  шлангом 10 для забора цементировочным  насосом цементного раствора из цементного бачка или кислотного раствора на прицепе;

-двумя двухдюймовыми  шлангами, один и которых монтируется  для подачи жидкости от водяного насоса в цементосмеситель, а второй – для набора воды в мерный бак;