АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ СКВАЖИН

Анализ способов и технологий проведения ремонтно-изоляционных работ (РИР) представлен в публикациях многих авторов [1, 2, 3].

Под восстановлением герметичности заколонного пространства подразумевается устранение движения жидкости или газа по каналам и трещинам в цементном кольце, его контактных зонах с обсадной колонной и породами, слагающими стенку скважины.

На природу возникновения и формирования каналов для движения флюидов в затрубном пространстве нет единой точки зрения. Этим объясняется трудность выработки действенных профилактических мероприятий. Зачастую, ввиду отсутствия однозначной причины образования МКД, не всегда можно выбрать оптимальный способ для ликвидации газоперетоков.

Каналами перетока флюидов в заколонном пространстве может служить как вся площадь кольцевого пространства в скважинах с неподъемом цементного раствора до проектной высоты, так и часть его (там, где нарушена сплошность заполняющего кольцевое пространство цементного кольца или есть зазоры между ним и ограничивающими его связями - стенками обсадной колонны и скважины) [4].

Существует достаточно методов, технологические мероприятия и технические устройства, комплексное применение которых позволяет устранить межколонные флюидовпроявления в скважинах и восстановить герметичность межколонного пространства.

Перевод скважины на пакерную схему эксплуатации

На газовых месторождениях для ликвидации межколонных газопроявлений, связанных с негерметичностью резьбовых соединений обсадных колонн, использовали технологию, включающую глушение скважин и установку эксплуатационных пакеров. Для этого выполняют работы по спуску колонны НКТ с пакером и циркуляционным клапаном, посадку пакера выше фильтра и заполнение затрубного пространства надпакерной жидкостью. Этим достигается изоляция эксплуатационной колонны от воздействия газа. В целом это действенный и надежный способ защиты эксплуатационной колонны и предотвращения утечек газа через резьбовые соединения. Наряду с высокой трудоемкостью и стоимостью этих операций практика проведения ремонтных работ на газоконденсатных месторождениях Западной Сибири показывает, что герметичность затрубного пространства не всегда достигается. Это обусловлено как искривлением ствола скважин и большой глубиной установки эксплуатационных пакеров, так и несовершенством технологии их раскрытия в газовой среде и пропусками газа по резьбовым соединениям колонны НКТ.

Применение металлических продольно-гофрированных труб

Является перспективным способом восстановления герметичности эксплуатационной колонны. Продольно-гофрированные трубы спускаются в скважину до места повреждения и затем расширятся до плотного контакта со стенками обсадной колонны. Впервые такие работы были проведены в США в 1959-1962 гг. [5]. Американскими специалистами предложены различные устройства для расширения гофрированных труб в скважине, в том числе: использующие энергию взрыва; использующие эластичный резиновый баллон, расширяющийся под воздействием внутреннего давления; основанные на протаскивании расширяющей оправки гидравлическими цилиндрами или талевой системой буровой установки и др.

В России метод установки стальных пластырей на дефекты обсадных колонн разработан в 70-х годах сотрудниками ВНИКРнефти И.А. Сидоровым, Ф.Ф. Конрадом, А.И. Булатовым. В 80-е годы этот метод получил широкое применение на месторождениях Главтюменнефтегаза, а затем в Татарстане, Башкирии, Томской области и Краснодарском крае. За период с 1980 по 1990 г. этим методом отремонтировано более 3000 скважин.

Преимуществом разработанного устройства «Дорн» является возможность опрессовки отремонтированного участка без извлечения устройства из скважины, а в случае падения давления, произвести дополнительные операции по запрессовке пластыря. По результатам внедрения «Дорнов» в «Главтюменьнефтегазе» в объединениях «Татнефть», «Мангышлакнефть», «Краснодарнефтегаз» успешность восстановления герметичности колонн составляла 96 %, которая в дальнейшем, при массовом внедрении, снизилась до 70 % [5]. Недостатками метода установки стальных пластырей является невозможность перекрывать большие интервалы нарушений колонн за один спуск, поэтому в случае нарушения колонны большой протяженности или нескольких нарушений эффективность ремонта снижается, а продолжительность увеличивается. Незначительный объем использования пластырей связан с тем, что при исследовании технического состояния скважин (колонн), как правило, количество нарушений бывает два и более на значительном удалении друг от друга. При этом ремонт, связанный с длительными работами по поиску нарушений и установке нескольких пластырей, экономически невыгоден, так как приводит к увеличению продолжительности и стоимости работ.

Анализ ремонтов скважин металлическими пластырями показывает, что эффективность достигается только в том случае, когда перед установкой пластыря проводятся работы по предварительному тампонированию интервала нарушения [6]. Без предварительного тампонирования установка пластыря не эффективна.

Другим перспективным направлением в этой области является применение технологии профильных перекрывателей, которая в течение ряда лет разрабатывается и внедряется ТатНИПИнефтью [7,8]. Преимуществом данной технологии является возможность восстановления крепи скважин на интервалах длиной до 150 м. Следует особо отметить, что эффективность работы как пластыря, так и профильного перекрывателя резко увеличивается при профилактической установке перекрывавшего устройства до момента полной потери эксплуатационной колонной своей герметичности, т.к. при этом создается система «многослойной оболочки», которая выдерживает значительно большие нагрузки, чем перекрыватель при негерметичной колонне. В институте ТатНИПИнефть разработан и внедрен способ восстановления крепи скважин с помощью профильных перекрывателей. Преимуществом способа является возможность восстановления крепи скважин большой протяженности 20 - 150 м.

Список литературы:

1. Ахметов А.А. Повышение эффективности и экологической безопасности эксплуатации и капитального ремонта газовых скважин. Дисс. д-ра техн. наук. - Уфа, 2001. -327 с.
2. Штахов Е.Н., Никитченко В.Г., Величко А.В.  и др. Опыт проведения сервисных работ по ремонту обсадных колонн металлическими пластырями. - Сб. научн. тр. ОАО НПО "Бурение"/Краснодар, 2004. Вып.11. С.195 - 199.
3. Басарыгин Ю.М. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации/Ю.М. Басарыгин, В.Ф. Будников, А.И. Булатов.- М.: Недра, 2000- 2002.- Том № 1, 2, 3.
4. Уметбаев В.Г., Мерзляков В.Ф. Капитальный ремонт как средство экологического оздоровления фонда скважин.- Уфа.: Башнипинефть, 1995. – 251 с.
5. Методика расчета индивидуальных норм расхода материалов на ликвидацию межколонных газопроявлений. Ставрополь.: Изд. СевКавНИПИгаз, 1999 г. 41 с.
6. Штахов Е.Н., Никитченко В.Г., Величко А.В. и др. Опыт проведения сервисных работ по ремонту обсадных колонн металлическими пластырями. - Сб. научн. тр. ОАО НПО "Бурение"/Краснодар, 2004. Вып.11. С.195 -199.
7. Анализ качества цементирования скважин/ Ремизов В.В.// Газовая промышленность. №1-2, 1996. - С.36-40., Хадиев Д.Н., Ахметов А.А., Алексеев Л.А. и др.
8. Ремонт эксплуатационных колонн неокомских скважин Уренгойского газоконденсатного месторождения. В сб. Технология и материалы для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Краснодар, 1999 г. Вып.2. - с.212 - 220