РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ

В процессе эксплуатации скважины рано или поздно в нее на­чинает поступать вода. Вода может поступать (рис. 1У.22): через цементный стакан на забое скважины, через отверстия фильтра вместе с нефтью, дефекты в эксплуатационной колонне (трещины, раковины в металле, негерметичные резьбовые соединения). Эти дефекты возникают при некачественном цементировании, коррозии колонны под действием омывающих ее минерализованных пласто­вых вод. Нарушения могут возникнуть в процессе освоения сква­жины или при текущем и капитальном ремонтах.

Помимо этого возможен переток воды из одного пласта в дру­гой, происходящий в результате их вскрытия в процессе бурения скважины и отсутствия изоляции друг от друга цементным кам­нем. Хотя в этом случае пластовая вода и не поступает внутрь

 196

эксплуатационной колонны, но контакт ее с наружной поверх­ностью труб может привести к коррозии и нарушению герметич­ности колонны. Помимо всего прочего изоляция подобных пластов необходима для охраны недр.

При изоляционных работах приходится выполнять изоляцию верхних вод, нижних вод, посту­пающих через цементный стакан и по заколонному пространству, подошвенных вод, отдельных пластов и вод, поступающих че­рез соседнюю скважину.

*Ремонтно-изоляционным ра­ботам предшествует определение места дефекта в эксплуатацион­ной колонне, его характера и глубины расположения.

Рис. IV.22. Возможные пути дви­жения пластовых вод при эксплуата­ции скважины: 1 — продукция скважины; // — вода, ///— нефть в изолированном пласте; IV — вода в изолированном пласте; А — пере­ток воды между пластами; В — прорыв верхних вод через дефект в эксплуата­ционной колонне; С — прорыв верхних вод через дефект в цементном камне; I) — подошвенные воды; Е — нижние воды, поступающие через дефект в цементном стакане

Если колонна смята, то обсле­дование печатями может дать не­обходимые исходные данные. Од­нако в большинстве случаев оно не дает результатов, поскольку место притока неоднозначно свя­зано с деформированным участ­ком колонны. Наиболее надеж­ным способом определения дефек­та является изоляция существую­щего фильтра и испытание ко­лонны на герметичность опрессовкой или снижением уровня жидкости в скважине. При этом расположение дефекта эксплуа­тационной колонны определяют дебитомером, который медленно опускают в скважину. Пока при­бор находится выше дефекта, он регистрирует поток жидкости, направленный вверх по стволу скважины, находясь ниже дефек­та, он не регистрирует движения жидкости. Если колонна имеет несколько дефектов, то у каждо­го из них показания дебитомера будут скачкообразно изменяться. Зарегистрировав глубину распо­ложения дебитомера и его пока­зания, можно определить харак­тер расположения дефектов в ко­лонне.

Место расположения дефекта может быть также определено с помощью резистивиметра, регистрирующего сопротивление воды, поступающей в скважину, электротермометра, закачкой радиоак­тивных изотопов и рядом других способов.

Независимо от конкретных задач, решаемых при изоляции пла­ста, по своему назначению они могут быть разделены на три груп­пы:

исправление негерметичного цементного кольца или создание его вновь;

устранение дефекта в эксплуатационной колонне;

изоляция существующего фильтра и возврат скважины на вы­ше- или нижележащий пласт.

При изоляционных работах одной из основных и наиболее от­ветственных операций является цементирование. Поскольку прихо­дится цементировать дефекты уже имеющегося цементного коль­ца или существующий фильтр, применяют специальные сорта це­ментов, которые при их схватывании с имеющимся цементным кам­нем образуют однородную по физико-химическим свойствам не­проницаемую корку на поверхности пористой породы пласта, не проникающую в него.

В процессе цементирования необходимо применить специальную арматуру устья для скважин (используемую при гидроразрыве пласта), колонну заливочных труб, собираемую из насосно-компрессорных или бурильных труб, пакеры, цементировочные желон­ки и агрегаты.

Перед цементированием рассчитывают объем необходимых ма­териалов, время проведения процесса и т. д.

Закачка цементного раствора в заколонное пространство пре­дусматривает предварительное создание в эксплуатационной ко­лонне специальных отверстий.

Для перфорации используют кумулятивные и гидропескоструй­ные перфораторы, причем последний обеспечивает более рацио­нальную грушевидную форму отверстий (см. рис. 1.3), которая хорошо заполняется цементным раствором, в результате чего це­ментный камень оказывается надежно закрепленным и не выпа­дает в ствол скважины. При использовании кумулятивных перфо­раторов образуются конические полости, основание которых нахо­дится у скважины. Цементный камень может легко выпасть из та­ких углублений и открыть путь для притока посторонней воды в скважину.

Помимо этого гидропескоструйная перфорация позволяет соз­давать путем поворота и перемещения перфоратора полости раз­личной формы — кольцевые и радиальные.

Изоляцию верхних вод, если они проникают из плас­та 2 через дефект в эксплуатационной колонне, осуществляют:

заливкой водоцементного раствора через дефект в колонне и последующим разбуриванием цементного стакана;

заливкой водоцементного раствора с последующим выливанием излишка раствора;

198

спуском дополнительной предохранительной колонны с после­дующим цементированием; установкой пакеров.

Если вода поступает по заколонному пространству через отвер­стия фильтра, то фильтр скважины (на высоту продуктивного пла­ста) изолируют песчаной пробкой и при необходимости создают цементный стакан. Его верхняя граница должна располагаться ни­же дефекта в колонне или перфорационных отверстий, из которых поступает вода.

После затвердения цемента колонну опрессовывают на герме­тичность и после предварительной промывки с помощью заливоч­ных труб закачивают под давлением цементный раствор в дефект колонны. Когда цемент затвердеет, цементную пробку разбурива­ют, песок промывают и пускают скважину в эксплуатацию, конт­ролируя состав ее продукции. Сопоставление содержания воды в продукции скважины до и после ремонта позволяет судить об эф­фективности работ.

Если вода поступает по заколонному пространству через от­верстия фильтра, изоляцию осуществляют: нагнетанием цементно­го раствора через отверстия фильтра с последующим разбурива­нием или промывкой излишка раствора или нефтецементного рас­твора через отверстия фильтра с последующей промывкой (в пла­стах с низким пластовым давлением).

Изоляция нижних вод зависит от места их проникно­вения в эксплуатационную колонну. При попадании их через це­ментный стакан на забое скважины из пласта 5 последний разбу­ривают до забоя и промывают. После этого его цементируют с помощью желонки (в мелких и средних скважинах) или заливоч­ными трубами (в глубоких скважинах).

В первом случае цементный раствор доставляют на забой с помощью цементировочной желонки, в нижней части которой име­ется клапан, открывающийся при установке на забой. Во втором случае в эксплуатационную колонну спускают заливочные трубы, по которым на забой закачивают необходимый объем цементного раствора. После этого раствор, находящийся в трубах, выдавлива­ют продавочной жидкостью, трубы поднимают и скважину осваи­вают.

Нижние воды, проникающие через дефекты вдоль эксплуата­ционной колонны, можно изолировать через специальные отвер­стия, предварительно перфорируемые в колонне между продуктив­ным и водонасыщенным пластом.

При использовании извлекаемого пакера поступают следую­щим образом.

В скважину на заливочных трубах спускают извлекаемый пакер и устанавливают его между фильтром скважины и специаль­но перфорируемыми отверстиями в колонне. После герметизации кольцевого пространства нагнетают воду в заливочные трубы и промывают каналы в заколонном пространстве, по которым проис­ходил ток жидкости. При этом промывочная вода поступает в за-

199

 

 

Рис. IV.23. Изоляция нижних вод с использованием неизвлекаемого пакера:

а — создание специальных отверстий путем гидропескоструйной перфорации; б — промыв­ка каналов заколонной циркуляции; в — продавливание цементного раствора в специаль­ное отверстие; г — вымывание излишнего цементного раствора через циркуляционное при­способление; д — повторное вскрытие нефтенасыщенного пласта после твердения цемента

колонное пространство через перфорированные отверстия и, пройдя по заколонным каналам, выходит в пространство над пакером.

После промывки по заливочным трубам закачивают цемент­ный раствор, который продавливают через перфорированные от­верстия в промытые заколонные каналы. Давление продавки долж­но быть не менее 5 МПа на 1 м высоты цементного кольца. В ре­зультате сеть имеющихся трещин заполняется цементным раст­вором. После продавливания давление снижают, поднимают па-кер на нужную глубину и вымывают излишний цементный раст­вор.

Одним из недостатков описанной технологии является умень­шение давления на цементный раствор до его затвердевания, в результате чего возможна отдача пласта — частичное или полное выдавливание раствора под действием упругих сил горной породы.

Для исключения этого явления используют технологию с не извлекаемым пакером (рис. IV.23), при которой изоляция продук­тивного пласта / от водоносного //, сообщаемых друг с другом каналом ///, обеспечивается:

созданием с помощью гидропескоструйного перфоратора 2, спу­щенного на заливочных трубах 1, специальных отверстий (рис. IV.23, а);

спуском на заливочных трубах неизвлекаемого цементировоч­ного пакера 3 и промывкой каналов заколонной циркуляции (рис. IV.23, б);

продавливанием цементного раствора в каналы (рис. IV.23, в);

промывкой излишнего раствора через циркуляционный клапан и удалением заливочных труб (рис. IV.23, г);

повторным вскрытием продуктивного пласта с помощью куму­лятивного 4 или гидропескоструйного перфоратора (рис. IV.23, д ).

При расстоянии между продуктивным и водоносным пластом более 5 м применяют способ создания цементных поясов. Для это-

го, как и в описанных выше способах, колонну перфорируют в не­сколько ярусов, в каждый из которых закачивают цементный раст­вор.

Для изоляции подошвенных вод создают в призабойной зоне пласта 3 водонепроницаемый экран закачкой цемент­ного раствора в трещины, образованные при гидравлическом раз­рыве пласта в нужном сечении, либо заполнением цементом коль­цевых щелей, созданных с помощью уплотненной кумулятивной или гидропескоструйной перфорации.

Глубокие, горизонтальные щели в эксплуатационной колонне, цементе и породе пласта лучше всего выполнять с помощью гид­ропескоструйных перфораторов, вращая их глубинными двигате­лями или роторами на устье.

Для сохранения прочности колонны обычно делают три-четыре
горизонтальные щели, расположенные в шахматном порядке. Угол сектора каждой щели составляет 120—150", расстояние между ни­
ми до 0,25 м.                         .

После этого ниже перфорационных отверстий создают цемент­ную пробку, а затем в образовавшиеся щели нагнетают цемент­ный раствор, для чего устанавливают пакер выше перфорирован­ных отверстий на заливочных трубах. Далее вымывают лишний раствор, удаляют пакер и при необходимости повторно перфори­руют.

Искусственные пробки в скважинах устанавлива­ют для изоляции фильтра от остальной части ствола, возврата на вышележащий горизонт, изоляции отдельных пластов.

Пробки бывают песчаными, глиняными, глино-песчаными, це­ментными, резиновыми и металлическими.

Песчаную пробку можно установить вручную. Для этого в сква­жину спускают заливочные трубы так, чтобы их башмак находил­ся выше кровли создаваемой пробки на 0,5 м. Верхний конец труб удерживают с помощью элеватора, установленного на фланце эк­сплуатационной колонны. С помощью воронки в заливочные тру­бы засыпают песок (10—12 л/мин), через каждые 4—5 мин, ко­лонну заливочных труб приподнимают на высоту до 1 м, чтобы предотвратить образование в них патронной пробки.

Песчаные пробки обладают значительной проницаемостью, по­этому для обеспечения герметичности используют глиняные проб­ки. Их устанавливают вручную, бросая в скважину предваритель­но заготовленные из сырой глины или смеси ее с песком шары диа­метром 4—5 см. После сброса необходимого количества шариков с интервалом 30 мин спускают на тартальном канате штангу и шаб­лон нормального диаметра для утрамбовки пробки.

Резиновые пробки устанавливают с помощью специального сна­ряда, в котором размещают сжатую в радиальном направлении пробку и пороховой заряд. После спуска снаряда на нужную глу­бину заряд поджигают электрозапалом, пробка выталкивается из корпуса и расширяясь за счет упругих сил, перекрывает ствол скважины.

201

Для закрытия дефектов колонны или перфорированного интер­вала наиболее часто применяют колонну-«летучку».

Для изоляции отверстий на небольшом интервале применяют специальные резинометаллические муфты, которые опускают в скважину в растянутом состоянии на специальной оправке и после расположения их на нужной глубине освобождают, в результате чего резиновая муфта сжимается и соответственно ее наружный диаметр увеличивается.

Эта и подобные ей конструкции хороши тем, что имеют внут­ренний сквозной канал и поэтому могут использоваться для пере­крытия отверстий в колонне, расположенных выше продуктивного пласта.

⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒

Поделиться: