1232

Глава Y.

ТЕХНОЛОГИЯ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИН

Капитальный ремонт скважин — комплекс работ, связанный

эксплуатации и закачки; пакеров-отсекателей, клапанов-отсе- кателей, газлифтного оборудования.

В зависимости от объема работ, их характера и степени сложности капитальные ремонты скважин подразделяются на две категории сложности:

1) ремонты при глубине скважины до 1500 м; 2) ремонты в скважинах глубиной более 1500 м.

Ко второй категории также относят независимо от глубины скважины все виды наиболее сложных и трудоемких работ, связанных с ликвидацией аварий и осложнений, исправлением смятий или заменой участков поврежденных обсадных колонн, проведением гидроразрыва пласта; работы в скважинах с сильными нефтегазопроявлениями; ремонты в наклонно-направ­ ленных скважинах; все виды ремонтно-изоляционных работ и работ по закачке изотопов в пласт; и технологически необхо­

подготовительные работы.

Наземные сооружения, оборудование, инструменты и конт­ рольно-измерительные приборы должны быть проверены и приведены в соответствие с действующими требованиями, обес­ печивающими безопасное проведение работ.

К началу капитального ремонта скважин база производ­ ственного обслуживания (БПО) по заказу промысла выпол­ няет следующие подготовительные работы:

а) прокладывает водяную и световую линии, ремонтирует подъездные пути, фундамент под ноги вышки или мачты и подготавливает площадку для трактора-подъемника или подъ­ емной установки;

б) сооружает новые и ремонтирует имеющиеся вышки или мачты; проверяет состояние оттяжек у вышки или мачты и заменяет пришедшие в негодность; устанавливает оттяжной ролик;

притока жидкостей и газов через нарушения в эксплуатацион­ ной колонне и пройденных скважиной пластов (по каротаж­ ной характеристике), а также контроля технического состоя­ ния обсадной колонны и цементного кольца в заколонном и межколонном пространствах (радиоактивные методы исследо­ вания).

Скважины исследуют для:

выявления и выделения интервалов негерметичности обсад­ ных колонн и цементного кольца за ними;

изучения гидродинамических и температурных условий ре­ монтируемого участка ствола;

контроля положения муфт обсадной колонны, интервалов перфорации, искусственного забоя, инструмента, спущенного для ремонтных операций, вспомогательных мостов, изолирую­ щих патрубков;

оценки качества промежуточных операций и ремонта в це­ лом.

Перед началом ремонта необходимо остановить скважину, замерить затрубное рзат и межколонное рмк давление на устье скважины. Затем открыть выкидную линию из межколонного пространства, уменьшить давление до атмосферного или (для ускорения операции) до некоторого значения р'мк, закрыть викидную линию из межколонного пространства и определить время восстановления Тв давления в этом пространстве от ат­ мосферного или от р'ик до р Мк. После этого следует заглушить скважину промывочной жидкостью, необходимой плотности и следить за изменением рмк. Продолжение межколонных газо­ проявлений укажет на наличие перетоков газа по негерметичлому заколонному пространству. Если газопроявления прекра­ тятся, то негерметичность колонны подтверждается однозначно.

Местоположение каналов утечки флюидов определяют гео­ физическими и гидродинамическими методами. Данные иссле­ дования используют при подборе композиций тампонажных растворов, резко реагирующих на изменения температуры и для определения сроков проведения отдельных операций в про­ цессе тампонирования скважин.

Обследование и подготовка ствола скважины

Обследование скважины проводят после установления гер­ метичности колонной головки с целью определения глубины забоя и. уровня жидкости, проверки состояния эксплуатацион­ ной колонны и ствола скважины, чтобы установить наличие в нем дефектов, аварийного подземного оборудования и посто­

ронних предметов.

Перед капитальным ремонтом по геолого-технической до­ кументации и результатам обследования необходимо выяснить текущее техническое состояние эксплуатационной колонны.

Предварительное обследование колонны до ремонтно-изоли- дионных и ловильных работ и при переходе скважин на нижезалегающие горизонты обязательно, так как необнаружен­ ные дефекты в колонне или фильтровой части до тампонажа скважины могут привести К серьезным осложнениям.

Состояние колонны и фильтровой части скважины, место­ нахождение и состояние оставшихся в скважине НКТ, подзем­ ного оборудования, а также посторонних предметов устанав­

ливают печатями.

Печать — специальное устройство, корпус которого снизу и с боков покрыт свинцовой оболочкой толщиной 8—10 мм. По оси корпуса предусмотрено сквозное продольное отверстие, через которое прокачивается жидкость. В верхней части имеет­ ся резьба для присоединения к бурильным и насосно-компрес­ сорным трубам, на которых печать спускают в скважину.

Для обследования скважин применяют плоские, конусные, универсальные и гидравлические печати.

П л о с к а я п е ч а т ь предназначена для определения глу­ бины находящегося в скважине аварийного подземного обору­ дования, состояния его концов и переходных воронок обсад­ ных колонн. Диаметр цилиндрической части свинцовой оболоч­ ки печати должен быть меньше внутреннего диаметра обсле­ дуемой колонны на 10—12 мм.

К о н у с н а я п е ч а т ь предназначена для получения от­ печатков стенки эксплуатационной колонны, фильтровой части, участков сложных нарушений, смятий, трещин и т. п. Свинцо­ вую оболочку этой печати изготавливают так, чтобы диаметр широкой части был бы на б—10 мм меньше внутреннего диа­ метра обследуемой колонны, а нижняя часть конуса была бы на 50—55 мм меньше широкой части.

У н и в е р с а л ь н а я печать ПУ-2 (рис. V.1) в отличие от

винтами, пропущенными через боковые отверстия стакана и ввинченными в корпус. К цилиндрической части корпуса при­ варена шпонка 4, а несколько выше нарезана трапецеидаль­ ная резьба, в которую ввинчивается гайка 6.

Зажимное устройство состоит из гайки и нажимной втулки 5, имеющей с внутренней стороны шпоночную канавку и сво­ бодно надетой на корпус печати. Гайка и нажимная втулка 5 присоединены винтами, концы которых входят в кольцевую канавку нажимной втулки. При вращении гайки 6 последняя толкает своим внутренним торцом нажимную втулку вдоль шпонки и тем самым приводит ее в поступательное движение-

Для удержания алюминиевой оболочки, надетой на рези-

Рис. V.l. Универсальная печать ПУ-2

Рис. V.2. Гидравлическая печать ПГ-146-1:

новый стакан, имеющиеся на ее конце перья сгибают и враще­ нием гайки 6 зажимают зажимное устройство между торцами корпуса и нажимной втулкой 5. Для предотвращения самопро­ извольного отвинчивания гайки 6 и освобождения алюминиевой оболочки предусмотрена контргайка 8 с шайбой 7.

Печать в собранном виде спускают в скважину на буриль­ ных трубах или НКТ в обычном порядке. Не доводя до верх­ него конца обследуемого объекта спуск печати замедляют, и при необходимости дальнейший спуск и посадку ее произ­ водят с промывкой скважины. Сжимающая нагрузка, переда­ ваемая на печать, должна составлять 15—20 кН, что вполне достаточно для получения довольно отчетливого оттиска на

алюминиевом торце верхнего конца оставшегося в скважине предмета.

Под действием сжимающей нагрузки алюминиевая оболоч­ ка и резиновая подушка деформируются. После снятия на­ грузки по оттиску на алюминиевой оболочке получают пред­ ставление о деформациях колонны и о форме и размерах на­ ходящегося в скважине предмета.

После подъема печати из скважины алюминиевую оболочку с оттиском снимают; при необходимости тут-же на устье пе­ чать оснащают новой алюминиевой оболочкой для очередного использования.

Г и д р а в л и ч е с к а я п е ч а т ь ПГ-146-1 (рис. V.2), пред­ назначенная для обследования эксплуатационных колонн диа­ метром 146 мм, отличается от аналогичных устройств тем, что позволяет получить более четкое представление о характере и конфигурации поврежденной колонны на всей площади со­ прикасающихся поверхностей резинового элемента и обсадной колонны (длина резинового элемента 4 м). В трубы, на ко­ торых спускают печать в скважину, нагнетают жидкость. Про­ ходя через отверстия А, просверленные во внутренней трубе, жидкость попадает под резиновый элемент, который плотна прижимается к внутренней стенке колонны. Давление доводят до 1,2 МПа, выдерживают в течение 5 мин, а затем умень­ шают до атмосферного. После этого печать поднимают на по­ верхность.

При ловильных работах необходимо обследовать концы аварийных труб для правильного выбора ловильного инстру­ мента и последующей работы по извлечению аварийного под­ земного оборудования.

Осмотр печати перед спуском и после ее подъема и посад­ ка ее на обследуемое место или на конец аварийного обору­ дования при нагрузке не более 20 кН должны производиться под контролем мастера. Посадка дважды не допускается, так как это дает неточный и искаженный отпечаток. После подъ­ ема печати из скважины нельзя ударять по свинцовой оболоч­ ке или перьям металлическими предметами, зажимать цепны­ ми или другими ключами, бросать ее и т. д. Все эти наруше­

и фиксировать в соответствующей документации, а при необ­ ходимости фотографировать.

Иногда наличие в колонне дефектов (продольных трещин, незначительных протертостей колонны, пропусков в резьбовых соединениях и т. д.), через которые в скважину поступают по­ сторонние воды, не удается обнаружить с помощью печатей. В таких случаях обследование скважин осуществляют други­ ми способами. Один из таких способов — перекрытие фильт­

ровой части песком, глиной или установкой пакера с после­ дующим испытанием верхней части колонны на герметичность. В этом случае после обследования скважины печатями фильт­ ровую часть ее затрамбовывают песком или глиной с таким расчетом, чтобы искусственно созданная насыпная пробка была на 5—10 м выше верхних отверстий фильтра. Затем ко­ лонну испытывают на герметичность опрессовкой. Если она герметична, то скважину промывают для удаления искусствен­ ной пробки, вскрывают фильтровую часть и проводят тампо­ наж под давлением через отверстия фильтра. Если колонна негерметична, то следует определить место и характер дефек­ та и устранить его. Верхнюю часть колонны можно обследо­ вать с помощью пакера, без трамбовки фильтра песком и гли­ ной. Фильтр перекрывать можно также установкой мостов из различных пластических материалов.

Ремонт и герметизация устья скважины

До начала работ по капитальному ремонту скважины не­ обходимо обследовать оборудование устья и в случае неис­ правности отремонтировать его. Нельзя приступать к капи­ тальному ремонту при неисправности устья. Особенно это важ­ но перед ремонтом газовой скважины, когда давление в верх­ ней части эксплуатационной колонны и на устье может быть значительным.

Сначала обследуют состояние колонной головки: прове­ ряют герметичность соединения пьедестала с эксплуатацион­ ной колонной и осматривают внутреннюю поверхность пьедестального патрубка. Если патрубок сильно протерт, разъеден песком или же через резьбу просачивается жидкость (газ), то его заменяют. Для этого разбирают фланцевое соединение иа колонной головке. На бурильных трубах спускают внутрен­ нюю освобождающуюся труболовку и захватывают ею обсад­ ную трубу ниже пьедестального патрубка, затем с помощью подъемного механизма натягивают колонну и отвинчивают от нее патрубок с пьедесталом.

На устье скважины устанавливают разъемное лафетное кольцо, на клиньях — бурильную трубу. С верхней муфты бу­ рильной трубы снимают элеватор и изношенный пьедестальный патрубок, после чего устанавливают пьедестал в обратной последовательности.

Если устье скважины оборудовано колонной головкой с клиновой подвеской труб, то герметичность сальниковых уплот­ нений и сварных соединений головки необходимо проверить опрессовкой скважины сжатым воздухом.

При обследовании клиньевых колонных головок (ГКК) проверЯЮт герметичность сальникового уплотнения в колонном фланце и соединения колонны с катушкой. По прижатию катуЩКи к колонному фланцу определяют: не сорвалась ли ко­

лонна с клиновой подвески в колонном фланце. Лишь после этого и приведения в надлежащее состояние колонной голов­ ки (устьевого фланца) можно приступать к ремонтно-испра­ вительным работам.

Исправление дефектов в колонне

равно одному-двум наружным диаметрам обсадной колонны, в результате чего внутренний диаметр сузился до 0,85 номи­ нального значения, то его считают н е з н а ч и т е л ь н ы м .

Если смятия по длине равны трем и более диаметрам экс­ плуатационной колонны, в результате чего сузился ее внут­ ренний диаметр до 0,8 номинального значения, то смятие счи­ тают з н а ч и т е л ь н ы м .

Места смятий исправляют справочными долотами, груше­ видными и конусными фрезерами. Обычно эти работы прово­ дят инструментом диаметром на 4—5 мм больше минимально­ го диаметра в смятой части, спускаемым до необходимой глу­ бины. Затем с помощью ротора начинают вращать его с ча­ стотой 40—80 об/мин. Осевую нагрузку на справочный инст­ румент поддерживают согласно следующим данным:

Обработав смятый участок обсадной колонны первым спра­ вочным долотом, инструмент поднимают, заменяют долото на другое диаметром на 5 мм больше предыдущего. По мере рас­ ширения места смятия используют несколько долот. Если при этом не получают положительных результатов, а место смятия протирается, то его фрезеруют грушевидными или колонными фрезерами, спускаемыми поочередно и поразмерно так, чтобы образовался свободный проход для пропуска шаблона под но­ минальный диаметр обсадной колонны. Образовавшийся де­ фект изолируют от возможного проникновения вод и осыпа­ ния породы.

Разбуривание цементных пробок, очистка колонны от цементной корки

Цементные пробки разбуривают роторным способом, тур­ бобуром или забойным винтовым двигателем.

При разбуривании их роторным способом применяют пико­ образные долота, а в интервале фильтра и в местах наруше­ ния эксплуатационной колонны — пикообразные долота в ком­