4.4.1 Основные задачи контроля технического состояния обсадных колонн

Основными задачами контроля являются:

– получение фоновых кривых, характеризующих первоначальное техническое состояние обсадных колонн с целью формирования "паспорта" их технического состояния;

– определение зон износа обсадных колонн бурильной колонной и породоразрушающим инструментом;

– определение остаточной толщины труб и их остаточной прочности;

– обнаружение порывов, трещин и других повреждений по телу обсадных труб и их характера (продольных, поперечных, направленных под углом к оси обсадной колонны);

– обнаружение интервалов интенсивной коррозии и сквозных проржавлений обсадных колонн;

– обнаружение негерметичных муфтовых соединений и иных мест негерметичности обсадных колонн.

4.4.2 Основные виды дефектов и повреждений обсадных колонн

– сосредоточенный желобной износ замками и трубами бурильной колонны в местах интенсивного искривления и перегибов стволов скважин (рис. 4.3);

– порезы и иссечение внутренней поверхности труб резцами долот при разбуривании цементных стаканов (рис. 4.4);

– деформация и смятие обсадных колонн;

– порывы и трещины по телу труб (рис. 4.5);

– сквозные протертости и ослабления резьб в муфтовых соединениях;

– потеря герметичности в муфтовых соединениях и по телу труб;

– коррозионные повреждения (рис. 4.6).

Рисунок 4.3 – Сосредоточенный желобной износ замками и трубами бурильной колонны.

Рисунок 4.4 – Порезы и иссечение внутренней поверхности труб резцами долот при разбуривании цементных стаканов

Рисунок 4.5 – Порывы и трещины по телу труб

Рисунок 4.6 – Коррозионные повреждения

4.5 Научно–обоснованная концепция контроля технического состояния обсадных колонн

Повреждения обсадных колонн являются причинами различных осложнений, предопределяют межколонные проявления и межпластовые перетоки, загрязнение недр, источников водоснабжения и окружающей среды, а при определенных условиях могут приводить к открытым фонтанам, грифонам и другим аварийным ситуациям.

Помимо отмеченного, скрытые дефекты труб часто образуются в процессе проведения погрузочно–разгрузочных операций и транспортировки их на буровую. Последнее обуславливает необходимость проведения в ответственных случаях дефектоскопии обсадных труб до после их спуска в скважину.

При эксплуатации скважин повреждения обсадных колонн могут происходить из–за механических напряжений, образующихся в разных частях обсадных труб при воздействии внутреннего давления при опрессовках, нагнетании в пласт жидкости и гидравлическом разрыве пласта, изменения теплового режима скважин, снижения пластового давления, разрушения призабойной зоны (при выносе песка и истощения пластов), усталостных явлений в материале труб и т.п.

На поздней стадии эксплуатации скважин часто имеют место коррозионные повреждения обсадных колонн (особенно при наличии углекислого газа и сероводорода в пластовом флюиде).

Таким образом, оказывается необходимым осуществлять мониторинг на протяжении всей "жизни" скважин как при строительстве, так и при их эксплуатации путем проведения комплексных геофизических исследований в следующей последовательности и направлениях:

– снятие фоновой кривой – дефектограммы (дефектоскопия обсадной колонны), характеризующей наличие или отсутствие дефектов металлургического производства труб, т.е. получение дефектоскопического паспорта обсадной колонны;

– профилеметрия обсадной колонны для определения ее первоначального

проходного сечения и контроля правильности свинчивания из труб с разной толщиной стенок с помощью контактных – электромеханических и бесконтактных – электромагнитных профилемеров;

– определение высоты подъема цемента и оценка состояния цементного кольца (снятие фоновой кривой) по двум границам: колонна – цементный камень – порода;

– дефектоскопия обсадной колонны после ее опрессовки (в случае негерметичности – для определения мест негерметичности и характера повреждений обсадной колонны);

– дефектоскопия и профилеметрия обсадной колонны после ее перфорации (для определения возможных деформаций обсадных труб и наличия трещин выше и ниже зоны прострела, а также для оценки степени опасности обводнения продукции скважин из–за несоответствия длин фактического и проектного интервалов перфорации);

– профилеметрия обсадных колонн для определения механического износа в участках интенсивного искривления стволов скважин;

– определение остаточной толщины изношенных обсадных труб и оценка их остаточной прочности;

– дефектоскопия обсадных колонн для прогнозирования и предупреждения возникновения заколонных перетоков за счет сквозных проржавлений и других повреждений труб, образующихся при эксплуатации скважин (в зонах дефектов металлургического производства и иных дефектов, а также в зонах концентрации механических напряжений);

– дефектоскопия и профилеметрия обсадной колонны перед проведением ремонтных работ, определение состояния цементного кольца (по двум границам: колонна – цементный камень – порода) и обнаружение заколонных перетоков флюида ;

– дефектоскопия и профилеметрия обсадных колонн перед забуриванием наклонных и горизонтальных стволов из старых скважин.