5.5. Применение гибких нкт в эксплуатационных скважинах с
песконакоплением
В эксплуатационных скважинах с песконакоплением при отсутствии средств борьбы с этим явлением и при условии сохранении в скважине существующего забойного оборудования для заканчивания скважин применение гибких НКТ дает возможность:
Проводить очистку перфорационных отверстий;
При необходимости устанавливать в призабойной зоне гравийную набивку (рис. 10), однако это приведет к уменьшению продуктивности скважины в связи с небольшим диаметром фильтра:
установка фильтра производится при помощи гибких НКТ;
засыпка гравия осуществляется через гибкие НКТ, которые затем извлекаются из скважины.
Гибкие НКТ представляют собой идеальный инструмент для проведения консолидации песка:
Заполнить интервал песконакопления соответствующей рабочей жидкостью;
Закачать расчетный объем смолы;
Вымыть образовавшуюся забойную пробку на поверхность и очистить обсадную колонну по внутреннему диаметру.
Рис. 10. Проведение работ по установке гравийной набивки
при помощи гибких НКТ
а - после очистки перфорационных отверстий засыпать песок или керамические гранулы в интервал перфорации и провести прямую закачку в перфорационные отверстия в обсадной колонне до их заполнения; b - спустить компоновку с помощью гибких НКТ; с - спустить с циркуляционной промывкой компоновку до расчетного места, установив ее в интервал набивки. Отсоединить промывочные трубы от компоновки и поднять их на колонне гибких НКТ; d - на верхнем конце компоновки, оставляемой в скважине, установить герметизирующий уплотнитель и держатель. 1 - эксплуатационная колонна НКТ диаметром 2 7/8" (73 мм); 2 - гибкие НКТ; 3 - крупно-зернистый песок или керамические гранулы для создания гравийной набивки; 4 - перфорационные отверстия; 5 - забойный пакер (фиксированный забой); 6 - освобождающее устройство; 7 - глухой патрубок диаметром 1" (25,4 мм) или 1 1/4" (31,75 мм); 8 - циркуляционный патрубок диаметром 1" (25,4 мм) или 1 1/4" (31,75 мм); 9 - фильтр диаметром 1" (25,4 мм) иди 1 1/4" (31,75 мм); 10 - башмак с промывкой; 11 - герметизнрующин элемент, установленный при помощи забойного инструмента на кабеле.
5.6. Применение гибких нкт при цементировании скважин
5.6.1. Основные области применения и преимущества
При помощи гибких НКТ выполняются два различных вида цементировочных работ:
Установка цементных мостов;
Проведение ремонтного цементирования под давлением.
Основная разница между этими двумя видами работ заключается в способе закачки цементного раствора при одних и тех же его свойствах.
а) Основные области применения
• Тампонирование каналов в первоначальном цементном камне для предотвращения газо- и водопроявлений;
• Тампонирование нежелательных перфорационных отверстий вплоть до окончательной ликвидации скважины;
• Совершенствование профиля нагнетания в скважину.
б) Преимущества
Снижение затрат: в основном работы проводятся на море или в отдаленных регионах, где стоимость транспортировки и использования буровой установки является высокой;
Снижение степени ухудшения эксплуатационных характеристик продуктивного горизонта, в связи с отсутствием необходимости глушения скважины;
Точное размещение в необходимых интервалах небольших объемов цементного раствора.
5.6.2. Ремонтно-восстановительное цементирование под давлением
5.6.2.1. Подготовительные работы
Проверить целостность колонны НКТ: удостовериться в отсутствии
сообщающихся каналов с затрубным пространством;
Удалить обратный клапан и прошаблонировать скважину;
Извлечь из скважины все фильтрующие устройства:
* если в процессе шаблонирования обнаружится, что перфорационные отверстия забиты наносными отложениями, спустить гибкие НКТ для очистки обсадной колонны;
• В случае газлифтной эксплуатации:
* при помощи устройства на кабеле установить на газлифтном штоке разгрузочные клапаны.
• Изоляционные работы:
* изолировать перфорационные отверстия, которые необходимо сохранить, при помощи пакерной пробки с расчетным объемом песка (СаСО3), засыпанным сверху пакерной пробки.
• Регистрировать забойную статическую и динамическую (циркуляционную) температуру.
Удостовериться в том, что все перфорационные отверстия очищены от осадков и не закупорены, с целью проведения качественного ремонтно-восстановительного цементирования, в случае необходимости предусмотреть кислотную обработку.
Закачать в скважину напрямую рабочую смесь в количестве от 1,5 до 2 объемов ствола скважины, состоящую из отфильтрованной пластовой воды или водного раствора НС1 и 2 %-го ПАВ, обычно в первой половине расчетного закачиваемого объема рабочей жидкости.
Понизить температуру и вытеснить на поверхность путем циркуляции забойную пачку ниже интервала обработки при помощи гибких НКТ.
5.6.2.2. Порядок проведения цементировочных работ (рис. 11)
При помощи локатора, расположенного на нижнем конце колонны гибких НКТ, проверить глубину спуска эксплуатационной колонны НКТ и глубину забоя. При соблюдении соответствующих рекомендаций этот метод обеспечивает определение глубины закачки цементного раствора с точностью 4 - 5 футов (до 1,5 м).
Заполнить скважину в интервале 10 футов (3,1 м) ниже интервала перфорации полимерной смесью, песком и измельченным карбонатом кальция, которые можно легко вытеснить при помощи соляной кислоты по окончании работы.
Так как, объем закачиваемого цементного раствора является небольшим, то его изоляция от рабочей жидкости, находящейся в стволе скважины, является важным фактором:
* объем цементного раствора для цементных мостов, прокачиваемый через колонну гибких НКТ, должен быть минимальным; кроме изоляции цементного раствора, находящегося в гибких НКТ, от контакта с загрязняющими жидкостями, после разрушения предохранительной диафрагмы, это дает возможность определить положение рабочей жидкости в скважине.
• Последовательно закачать следующие рабочие жидкости:
* буферная жидкость, состоящая из поверхностно-активных веществ и растворителей (объем должен определяться из расчета минимального времени и контакта 5 - 10 мин);
* разделительный объем воды перед цементным раствором, 2 - 6 баррелей (0,4 - 1,2 м3);
цементный раствор:
- его необходимо закачивать при производительности не выше расчетной, в связи с ограничениями по давлению нагнетания (ограничения по усталостному износу), а также с целью уменьшения избыточных срезающих усилий, создаваемых при трении цементного раствора (например, 1/2 барреля (0,1 м3) через гибкие НКТ диаметром 1 1/4" (31,75 мм) и 1 баррель (0,2 м3) через гибкие НКТ диаметром 1 1/2" (38,1 мм)).
* разделительный объем воды 5 - 7 баррелей (1-3,5 м3).
Расхаживать колонну гибких НКТ при закачке жидкостей, причем нижний конец НКТ должен находиться на расстоянии 10 футов (3,1 м) от нижней отметки установки цементного моста при выходе цементного раствора из гибких НКТ.
При подъеме из скважины, нижний конец гибких НКТ с насадкой должен находиться на расстоянии 50 - 100 футов (15 - 30 м) выше верхней отметки цементного моста.
В зависимости от типа заканчивания скважины, верхняя отметка цементного моста должна находиться на отметке 20 - 100 футов (6,2 - 30 м) выше верхних перфорационных отверстий. Поддерживать нужное значение в кольцевом пространстве при помощи дроссельного манифольда.
При положений нижнего конца гибких НКТ с насадкой над верхней отметкой расчетного цементного моста, при небольшой производительности, произвести закачку в течение 15 - 20 мин при давлении 300 - 500 фунт/дюйм2 (21 - 35 кг/см2) ниже давления гидроразрыва, постепенно увеличить давление до максимального и поддерживать его в течение одного часа (для предотвращения прихвата производить периодическое расхаживание колонны НКТ через каждые 15 мин).
5.6.2.3. Порядок проведения работ по очистке скважины (рис. 11)
Целью указанных работ является удаление избыточного объема цементного раствора без проведения бурения.
При диаметре гибких НКТ 1 1/2" (38,1 мм) или 1 3/4" (44,45 мм) и времени загустевания 1 - 1,5 часа можно провести обратную циркуляцию цементного раствора. При этом поддерживать низкую производительность с целью сохранения такого значения ДР, при котором предотвращается опасность смятия гибких НКТ.
При невозможности поддержания необходимого значения ДР с целью получения достаточной закачки при обратной циркуляции, это приведет к загрязнению цементного раствора в стволе скважины облегченной биополимерной смесью (в любом случае обратную циркуляцию цементного раствора невозможно проводить при диаметре гибких НКТ менее 1 1/2" (38,1 мм):
полимерные системы увеличивают время загустевания цемента, однако, как полагают, не ухудшают прочность цементного камня;
закачать в скважину расчетный объем раствора ускорителя времени схватывания цементного раствора в интервале перфорационных отверстий с целью быстрого набора прочности цементного камня (для этой цели применяется раствор триэтиланаламина, TEA):
путем циркуляции вытеснить из скважины объем загрязненного цементного раствора.
• В случае, когда диаметр гибких НКТ меньше, чем 1 1/2" (38,1 мм), то очистка скважины от цементного раствора осуществляется в процессе медленного спуска в скважину колонны гибких НКТ до нижней отметки установки цементного моста:
при спуске в скважину проводить закачку жидкости с высокой производительностью, но до достижения интервала перфорации уменьшить производительность;
как правило, необходимо проведение шести СПО: три подъема и три спуска гибких НКТ;
Рис. 11. Проведение ремонтно-восстановительного цементирования
под давлением через гибкие НКТ.
1 - гибкие НКТ; 2 - эксплуатационная колонна НКТ; 3 - обсадная колонна; 4 -пакер; 5 - продуктивная зона; 6 - сквозные каналы; 7 - газ или вода; 8 - цементный раствор; 9 - нижняя отметка установки цементного моста в скважине; а - начинать цементировочные работы при положении насадки на нижнем конце колонны гибких НКТ на расстоянии 10 футов (3,1 м) над нижней границей установки цементного моста; b - верхний уровень цементного раствора должен находиться на расстоянии не менее 20 футов (6,2 м) выше нижнего конца колонны гибких НКТ, оборудованных насадками; с - нижний конец колонны гибких НКТ с насадками должен находиться над верхним уровнем цементного раствора при повышении и поддержании на заданном уровне давления нагнетания цементного раствора; d - при необходимости разбавления цементного раствора спустить гибкие НКТ с насадками на нижнем конце в цементный раствор, одновременно закачивая полимерный раствор; е - при помощи прямой или обратной циркуляции вымыть избыточный объем цементного раствора из ствола скважины из всего интервала ремонтно-восстановительного цементирования до полной очистки скважины; f - время ОЗЦ составляет от 1 до 2 суток при поддержании избыточного давления на 500 - 1500 фунт/дюйм2 (35-105 кг/см2) выше пластового.
скорость спуска гибких НКТ в скважину поддерживается на уровне примерно 80 % от скорости вытеснения в кольцевом пространстве: при этом наблюдать за выходящим из скважины потоком с целью оценки эффективности очистки от загрязняющих компонентов.
Время схватывания цементного раствора составляет от 24 часов до 2 суток при поддержании избыточного давления в этом интервале от 500 до 1500 фунт/дюйм2 (35 - 105 кг/см2).
Провести опрессовку цемента через 1 - 5 суток после проведения ремонтно-восстановительного цементирования под давлением, путем создания депрессии на цемент (отрицательного дифференциального давления).
5.6.2.4. Примечания
При проведении цементировочных работ по возможности ограничить избыточное количество гибких НКТ на барабане;
Перед проведением цементировочных работ измерить объем гибких НКТ. Не полагайтесь на расчетные значения объема.
Осуществлять постоянный контроль в ходе работ за тем, чтобы давление гидроразрыва для данного интервала не превышалось. Допускается применение жидкостей с низкой плотностью, таких как дизтопливо, пена или азот.
Памятка: После изучения модели изменения прочности цементного камня во времени, конечное давление продавки цементного раствора можно увеличить даже выше значения давления гидроразрыва без увеличения объема остатков цемента в обсадной колонне.
• Нижний конец колонны гибких НКТ должен иметь горизонтальные насадки, как это рекомендуется для работ по установке цементного моста.