Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине

Изучаемые вопросы

1. Цели и задачи ремонтного цементирования.

2. Методы выявления дефектов в скважинах.

3. Способы ремонтного цементирования (цементирование без пакера, цементирование с извлекаемым пакером, создание цементного экрана).

4. Повторное цементирование (способ Байбакова, цементирование под давлением).

5. Цементирование зон поглощений.

6. Установка цементных мостов.

7. Ликвидация и консервация скважин.

17.1. Способы ремонтного цементирования

Цели ремонтного цементирования:

- ликвидация трещин и каналов в цементном камне;

- устранение крупных негерметичностей в обсадной колонне;

- создание разобщающихся экранов между продуктивными и водоносными горизонтами.

Перед проведением ремонтных работ необходимо определить местоположения дефекта, направление движения жидкости в каналах, очистить каналы и трещины от грязи и оставшейся промывочной жидкости, оценить возможность течения жидкости по ним.

Если необходимость ремонтно-изоляционных работ (РИР) выявлена до перфорации обсадной колонны в зоне продуктивного пласта, для очистки каналов и их заполнения против непроницаемой породы выше кровли пласта, из которой движется вверх жидкость, производится перфорация (комулятотивная - несколько десятков отверстий на 1-2 м).

Если негерметичность обнаружена при опрессовке, то необходимость перфорации может быть исключена и наполнение осуществляется через башмак.

Если необходимость PИP выявлена после перфорации, то участок против продуктивного пласта забивается песком, а над фильтром устанавливают мост. Производят перфорацию против непроницаемого пласта несколько выше продуктивного пласта, из которого поступает жидкость, движущаяся вверх, или в который поступает из верхнего пласта, либо несколько выше кровли нижнего водоносного пласта, из которого жидкость поступает в продуктивный пласт.

17.2. Методы выявления дефектов в скважине

Нарушение герметичности скважины может быть следствием использованных труб, нарушение целостности труб и соединений под воздействием чрезмерно больших осевых и радиальных нагрузок, износа обсадных труб, неполного замещения промывочной жидкости тампонажным раствором и т.д. Дефекты при креплении скважин могут проявляться в период ОЗЦ, проверки герметичности колонны и цементного камня, при дальнейшем углублении скважины, при ее освоении и эксплуатации. Обнаруженные дефекты можно разделить на следующие:

а) деформация обсадной колонны, связанная с изменением формы ее поперечного сечения, либо с. нарушением сплошности;

б) негерметичности труб и соединений, не связанные с нарушением сплошности колонны;

в) дефекты в цементном камне;

г) отсутствие цементного камня в интервале, подлежащем цементированию.

Для определения характера и местоположения дефектов, необходимо обследовать состояние скважины. Если наличие дефектов выявлено после получения притока из продуктивного пласта, скважину следует заглушить, т.е. закачать такую промывочную жидкость, при которой возможно было бы осуществлять ремонтные работы и в меньшей степени загрязнить пласт.

Для определения дефектов первой группы обычно используют шаблоны и печати. Шаблон представляет металлический цилиндр с центральным промывочным каналом; на нижнем, конце шаблона имеется слой мягкого металла (как правило свинца) толщиной до 15 мм, на боковой поверхности желоб, покрытый таким же металлом. Желоб служит для того, чтобы шаблон не мог заклиниться в обсадной колонне в случае попадания мелких металлических металлов. Печати бывают плоские и конусные. Нижняя торцевая и боковая поверхность печати покрыты слоем мягкого металла толщиной 15-25 мм. По оси печати имеется продольный промывочный канал.

Шаблон (печать) спускают в скважину медленно при помощи колонны труб, непрерывно наблюдая за показателями индикатора. Перед посадкой шаблона на препятствие, скважину промывают. Если шаблон не проходит под нагрузкой 20 - 30 кН, его поднимают из скважины, осматривают и намечают план дальнейших обследований.

Более достоверные данные о состоянии обсадной колонны можно получить путем фотографирования. Для этой цели успешно могут быть использованы скважинные фотоаппараты или скважинный телевизор.

Местоположение дефектов второй группы можно определить с помощью геофизических методов и гидравлических.

Гидравлические методы, основаны на измерении расхода или давления жидкости в колонне выше и ниже участка с дефектами. Если наличие дефектов, обнаружено после перфорации колонны или разбуривания цементного стакана в ней, предварительно выше зоны фильтра устанавливают цементный мост. Определение места герметичности производится по изменению показания расходомера в потоке жидкости и в стоячей воде. Место негерметичности можно обнаружить также с помощью манжетной пробки. Такую пробку вставляют в обсадную колонну, в которую затем нагнетают воду в объеме, равном внутреннему объему колонны. Под давлением воды манжетная пробка перемещается вниз пока не пройдет через дефектный участок. Закончив нагнетание, стравливают избыточное давление и, спуская в колонну груз на мерном тросике, измеряют глубину, на которой остановилась пробка.

При малой негерметичности дефектный участок можно обнаружить путем опрессовки с применением пакера. Для этого в обсадную колонну спускает пакер, устанавливают его посередине длины колонны и после герметизации межколонного пространства нагнетают воду, повышая давление на устье до 5-10 МПа. Если в течение 30 минут давление не снижается, считают, что негерметичный участок находится в нижней половине. Давление стравливают, пакер спускают и устанавливают посредине нижнего участка, вновь спрессовывают. Если давление падает, то негерметичность находится между интервалами первой и второй установки пакера. Так повторяя опрессовки, постепенно сокращают длину того участка, в пределах которого находят негерметичность. Операцию считают законченной, когда длина участка сократится до 10 - 15 м.

Дефекты третьей и четвертой групп определяют с помощью геофизических методов, путем опрессовки зацементированного пространства после разбуривания цементного стакана в промежуточной колонне, а также путем нагнетания порции активированной воды в зацементированный интервал через специальные отверстия, прострелянные в обсадной колонне против непроницаемой породы, и последующего прослеживании путей движения этой воды с помочь геофизической аппаратуры.

Ремонтное цементирование, как правило, производится под давлением. Существует несколько способов ремонтного цементирования.