Подготовка ствола скважины к эксплуатации

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОУ ВПО УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Крепление нефтяных и газовых скважин»

Выполнил: Гр. ЗС-Вт-131000-44(к) Д.В. Бочкарев

Проверил: Зав. Кафедрой «БНГС» С.И. Сафронов

Воткинск 2016

Подготовка ствола скважины к эксплуатации

Под подготовкой ствола скважины к эксплуатации понимаются все операции, которые производятся с момента вскрытия долотом кровли продуктивного пласта до пуска скважины в эксплуатацию. 

Перед подготовкой ствола скважины к спуску колонны должен быть проведен комплекс электрометрических работ и других исследований, необходимых для детального планирования процесса крепления. 

В вопросе подготовки ствола скважины к цементированию особая роль отводится удалению глинистой корки. Обобщая наши исследования и работы Ыарухняна Н.И., Булатова А.И., Дия1са, можно утверждать, что глинистая корка на стенках скважины выполняет двоякую роль. Оставление ее приводит к ухудшению качества разобщения пластов, а удаление может вызвать осложнения в процессе цементирования, ухудшение физико-механических свойств цементного камня и, э конечном счете, привести к некачественному разобщению пластов. Поэтому нами предложено удалять глинистую корку, напри-мерматодами Еибрсвоздействия, о последующей кольматацией проницаемых пластов, либо глинистыми частицами из промывочного раствора, либо применением специальных кольматирующих составов, закачиваемых в приствольную зону немедленно посте удаления глинистой корки. Кольматация доровых каналов приводит к снижению проницаемости пластов. Изменяя рыжим кольматации ( анергию вибровоздействия, перепад давления) и подбирая соответствующие кольма-танты мошо добиться достаточного упрочения кольматациониого экрана z породы. 

До начала подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны необходимо выполнить комплекс заключительных геофизических исследований, по результатам которых откорректировать глубину установки башмака обсадной колонны, интервалы сужения ствола, объем скважины, интервалы и места установки элементов технологической оснастки. Ствол скважины прорабатывается в интервалах сужений и калибруется на глубину спуска обсадной колонны компоновками инструмента, обеспечивающими проходимость обсадной колонны. 

При такой подготовке ствола скважины будет обеспечена чистота обработки ПЗП и получены оптимальные результаты обработки. 

Выбор компоновки для подготовки ствола скважины перед спуском обсадной колонны осуществляется в следующем порядке. 

Описаны мероприятия по подготовке ствола скважины к эксплуатации, освоение скважин, вторичные методы добычи нефти. Рассмотрены методы исследования скважин, анализ данных исследования. 

Уточнены требования к подготовке ствола скважины к креплению, управляемой кольматации, выявлению причин и механизма коррозии цементного камня, установлению требований к тампонажным материалам, используемым для разобщения пластов в условиях высоких температур, агрессивного воздействия пластовых вод, сероводородной и углекислотной агрессии. Такая направленность обусловлена тем, что авторы в течение последних 10 лет занимались именно этой группой вопросов, проводя теоретические, лабораторные и промысловые исследования. 

Комплекс работ по подготовке ствола скважины к креплению обсадными колоннами должен обеспечить не только успешный их допуск до намеченной глубины, но и нормальный процесс цементирования с качественным замещением бурового раствора в кольцевом пространстве цементным раствором. Последовательность работ по подготовке ствола скважины следующая. В процессе последнего долбления перед электрометрическими работами в буровой раствор вводятся различные добавки, способствующие увеличению его качества и уменьшению опасности прихвата колонны бурильных и обсадных труб. 

К началу десятой пятилетки подготовка ствола скважин под спуск обсадных колонн выделялась в отдельный этап работ, который заключался в проработке его двумя-тремя компоновками низа бурильного инструмента с последовательным увеличением их жесткости и в шаблонировании его компоновкой, жесткость которой равна жесткости обсадной колонны, проектируемой к спуску. 

После спуска обсадной колонны подготовка ствола скважины к цементированию сводится к дополнительной его очистке путем промывки, а иногда и обработке для упрочнения и уплотнения глинистой корки на стенке скважины. Последнее достигается путем обработки скважины химическими реагентами, например силикатносолевыми крепящими растворами, механическим, струйным, вибрационным и гидроударным воздействием. 

Компоновка низа бурильной колонны для подготовки ствола скважины к спуску обсадных труб должна включать УБТ или центрирувшие элементы над долотом, диаметр которых обеспечит необходимый эффективный диаметр на длине, равной или превышавшей направлявший участок намеченной к спуску обсадной колонны. 

Он предназначен для совмещения процесса подготовки стволов скважин к спуску обсадных колонн диаметрами 340, 324 и 299 мм с процессом бурения или расширения скважин и применяется непосредственно над долотом. 

Известно, что наиболее рационально подготовку ствола скважины к спуску обсадной колонны производить в процессе ее бурения, совмещая эти операции. Чтобы выполнить это условие, необходимо в компоновке низа бурильного инструмента над долотом устанавливать УБТ, диаметр которых обеспечивает требуемый эффективный диаметр ствола и жесткость, не меньшую жесткости обсадной колонны, под которую бурится скважина. Такое условие обеспечит проходимость обсадной колонны по стволу скважины и значительно ограничит возможность искривления скважины в процессе бурения. Можно предполагать, что средние значения интенсивности пространственного искривления скважин окажутся много меньше задаваемых максимальных и удовлетворят существующие в настоящее время требования к допустимому искривлению скважины. Но это предположение еще требует промысловой проверки и соответствующей корректировки. 

Для осуществления указанных требований при подготовке ствола скважины к спуску колонны придерживаются определенного порядка работ. 

Во ВНИИКРнефти разработаны методика совмещения процесса подготовки ствола скважины под спуск колонн с процессом бурения и технические средства, позволяющие реализовать данную методику. 

Известно, что наиболее рационально производить подготовку ствола скважины к спуску обсадной колонны в процессе ее бурения, совмещая эти операции. 

Скомпонованную бурильную колонну можно использовать при подготовке ствола скважины, при этом по индикатору веса следует определить вес той части бурильных труб, которые будут применять при креплении. 

Используя комплекс этих данных, намечается план подготовки ствола скважины. Проработка его является непременным условием успешного выполнения комплекса работ по креплению, так как она восстанавливает номинальный диаметр в зонах сужений и ликвидирует возможные уступы, образовавшиеся при бурении. 

Испытание объекта в открытом стволе включает такие работы, как: подготовка ствола скважины к испытанию, проверка и подготовка комплекта испытательных инструментов, спуск пластоиспы-тателя в скважину, осуществление мероприятий по обеспечению герметичности колонны труб, оборудование устья скважины, проведение испытания ( пакеровка, вызов притока, закрытие запорного поворотного клапана, запись кривой восстановления давления, распакеровка, снятие пластоиспытателя с места), подъем пла-етоиспытателя, отбор пробы пластового флюида. 

Испытание объекта в открытом стволе включает такие работы, как: подготовка ствола скважины к испытанию, проверка и подготовка комплекта испытательных инструментов, спуск пластоиспы-тателя в скважину, осуществление мероприятий по обеспечению герметичности колонны труб, оборудование устья скважины, проведение испытания ( пакеровка, вызов притока, закрытие запорного поворотного клапана, запись кривой восстановления давления, распакеровка, снятие пластоиспытателя с места), подъем пла-стоиспытателя, отбор пробы пластового флюида. 

В связи с изложенным очевидно, что следует уделять большое внимание подготовке ствола скважины к цементированию. Прежде всего от качества этих работ в значительной степени зависит успешный спуск в скважину обсадных колонн. Есть много случаев, когда колонны при спуске не достигали проектной глубины. В то же время извлечение их на поверхность является весьма трудоемкой операцией и часто связано с большими затратами времени. Спуск же колонн с обратным клапаном при наличии больших сопротивлений движению жидкости вверх из-за значительной загрязненности ствола ведет к гидроразрывам, потерям устойчивости стенок ствола и другим осложнениям, при этом по изменению веса колонны трудно обнаружить влияние повышенных гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве при спуске колонны труб. 

Одним из важнейших процессов, определяющих надежность и качество крепления, является подготовка ствола скважины. 

Между тем качество крепления скважин зависит от соблюдения целого комплекса мероприятий: подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны, герметизации резьбовых соединений, режима спуска труб, качества тампонажного раствора, технологии цементирования, величины натяга свободной части колонны, интенсивности простреленных работ. 

Рекомендуемая длина применяемых на практике УБТ для ис пользования в КНБК при подготовке ствола скважины к спуску колонны приведена в табя. 

Чтобы избежать осложнений при спуске обсадной колонны, предусматривается комплекс работ поподготовке ствола скважины. 

Указанные выше мероприятия в сочетании с совершенствованием ряда технологических приемов бурения иподготовкой стволов скважин позволили достигнуть значительных выходов обсадных колонн в открытый ствол. Ниже приведены максимальные выходы обсадных колонн в открытый ствол, достигнутые на Кубани. 

Одним из важнейших процессов, определи ющих надежность и качество крепления, является подготовка ствола скважины. 

К подготовительным мероприятиям на скважине для проведения операций по испытанию пластов относятся работы по подготовке ствола скважины к испытанию: проработка ствола скважины и обработка промывочной жидкости, а в случае необходимости - забуривание зумпфа или установка цементного моста, а также исследовательские работы по изучению состояния ствола скважины с целью оценки возможной продолжительности пребывания инструмента на забое в неподвижном состоянии и определения возникающих сил трения при возвратно-поступательном перемещении колонны бурильных труб по стволу скважины. 

Комплекс специального скважинного оборудования состоит из пакеров, якорей, разъединителей колонн, скважинного инструмента для подготовки ствола скважины, клапанов-отсекате-лей, циркуляционных и ингибиторных клапанов, посадочных ниппелей, а также из инструмента и принадлежностей канатной техники для управления подземным оборудованием. 

Цементирование обсадной колонны можно представить как цепочку ряда процессов и операций, таких, как:подготовка ствола скважины к цементированию; цементирование затрубного пространства ( приготовление и закачка тампонажного раствора в скважину, продавливание цементного раствора в затрубное пространство); ожидание затвердения цемента ( ОЗЦ): при цементировании кондуктора ОЗЦ обычно длится 5 - 8 ч, при цементировании промежуточных колонн-12 - 24 ч; проведение контрольных замеров для определения качества цементирования, испытание обсадной колонны на герметичность, разбуривание цементного стакана в колонне, проверка герметичности изоляции затрубного пространства. 

Комплекс специального скважинного оборудования состоит из пакеров, якорей, разъединителей колонн, скважинного инструмента для подготовки ствола скважины, клапанов-отсекателей, циркуляционных и ингибиторных клапанов, посадочных ниппелей, а также из инструмента и принадлежностей канатной техники для управления подземным оборудованием. скважина бурильный колонна цементирование

В состав скважинного оборудования обычно входят пакеры, якоря, разъединители колонн, скважинный инструмент для подготовки ствола скважины, клапаны-отсекатели, циркуляционные и ингибиторные клапаны, посадочные ниппели, а также инструмент и принадлежности канатной техники для управления подземным оборудованием. 

Комплекс специального скважинного оборудования состоит из пакеров, якорей, разъединителей колонн, скважинного инструмента для подготовки ствола скважины, клапанов-отсекателей, циркуляционных и ингибиторных клапанов, посадочных ниппелей, а также из инструмента и принадлежностей канатной техники для управления подземным оборудованием. 

Как показывает опыт цементирования, качество крепления скважины обеспечивается не только свойствами тампонажного цемента, но и подготовкой ствола скважины к спуску и цементированию обсадных колонн. Мы полагаем, что наиболее эффективным является регулируемая кольматация. 

В области технологии цементирования скважин выполнен комплекс научно-исследовательских и конструкторских работ, направленных на повышение качества операций по подготовке ствола скважины к спуску и цементированию обсадной колонны, созданию новых тампонажных материалов и химических реагентов для обработки тампонажных растворов в соответствии с условиями в скважине, элементов технологической оснастки колонн, буферных жидкостей, а также способов и режимов цементирования скважин. Все шире внедряются жесткие компоновки низа бурильной колонны ( КНБК) как при бурении скважин, так и при подготовке их стволов к спуску обсадных колонн. 

Испытание скважин в процессе их бурения с помощью испытателей пластов осуществляется по плану работ, предусматривающему мероприятия по подготовке ствола скважины, обработке раствора противоприхватными добавками, величину депрессии на испытываемый горизонт, порядок подготовки бурильной колонны и проведения такой операции. План работ согласовывается с заказчиком, противофонтанной службой и геофизической организацией и утверждается техническим руководителем буровой организации. 

Работами, выполненными во ВНИИКРнефти ( Л. Б. Измайлов и Р. Н. Марченко) доказано, что технически обоснованно и экономически целесообразно процесс подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны совместить с процессом ее бурения. Для этого необходимо в процессе бурения скважины применять компоновки низа бурильной колонны ( КНБК), обеспечивающие получение требуемой конфигурации ствола, отвечающей условиям проходимости обсадной колонны. Для выполнения этих условий разработаны требования к стволу скважины из условий проходимости обсадной колонны и методика расчета КНБК для совмещения процессов бурения скважин и подготовки ее ствола к спуску обсадной колонны. 

Разработана классификация водонасыщенных пластов по геолого-физическим фильтрационным характеристикам и показателям сложности производства изоляционных работ при установке водоизолирующих экранов в процессе подготовки ствола скважины к креплению. 

Литература

Булатов А.И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин Текст. / А.И. Булатов-М.: Недра, 1983.

Гайваронский А.А., Цыбин А.А. Крепление скважин и разобщение пластов Текст. / А.А. Гайваронский, А.А. Цыбин. /.--М.: Недра, 1984.

Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин Текст. : РД 39-00147001-767 2000 : утв. Госгортехнадзором Рос. Федерации 21.07.2000 : ввод, в действие с 01.08.2000 - М : ЭНАС, 2000. - 278 с.

Размещено на Allbest.ru