Повреждения при ремонте скважин

Как понять, что скважина доживает последние дни

Народная мудрость гласит, что скупой покупатель платит дважды. Бурение скважины – это процедура далеко не бюджетного и доступного каждому класса, но после оплаты n-суммы заказчик может получить не желаемые удобства, в дополнительные расходы на ремонт.

В рекламе бурильные компании используют подкупающие лозунги о гарантиях и высоком качестве работ, а на деле заказчик может остаться со своей нерабочей скважиной сам на сам. Чтобы избежать подобной ситуации, рекомендуем не верить подрядчику на слово, а по возможности контролировать ход работ и полученный результат, и подписывать акт приема объекта только после проверки.

Под одним термином «скважина» могут подразумевать водозаборы разной глубины: на песок, на известняк и артезианские. В зависимости от вида отличается общая стоимость водозабора, длительность его эксплуатации и возможность ремонта.

Бурение скважины – где пытаются халтурить бригады

Как и в любой работе, которую потребитель заказывает на стороне, в бурении скважин есть несколько моментов, где недобросовестные исполнители могут недоработать. При приеме объекта недостаток будет невиден, но спустя пару месяцев заявит о себе пустой шахтой, грязной водой и дорогим ремонтом.

Среди типичных отхождений от строительной технологии встречаются:

• Превышение необходимой глубины за счет клиента;
• Безостановочное бурение, в процессе которого забиваются водоносные протоки;
• Неправильная установка обсадной трубы;
• Несоответствие толщин и диаметров наружной и внутренней трубы;
• Использование увеличенной мощности компрессора из-за чего скважина засушивается;
• Недостаточное заглубление в водоносный слой.

Такие тонкости, случайные или умышленные, сокращают средний период эксплуатации скважины. Вместо пресной воды в неограниченном количестве владелец сталкивается с необходимостью искать компанию, которая согласится исправлять чужие ошибки.

Нарушение буровой технологии дает о себе знать по-разному. У каждой неисправности питьевых скважин есть причины.

Диагностика и ремонт скважин

В основном скважину бурят, когда верхние водоносы не дают пресной воды нужного качества и в нужном количестве. Заказчик, рассчитывая на практически неограниченный объем воды, скрепя сердцем отдает десятки тысяч рублей, но в итоге может получить малый дебит или вообще сухую скважину через несколько месяцев пользования. Если такое случилось, то, скорее всего, бригада неправильно определила водоносный слой и не дошла до безнапорных жильных горизонтов.

Положительный момент в такой ситуации есть. Обычно проблемы с дебитом выясняются раньше, чем заканчивается срок гарантии, если такая была предоставлена. Компания, которая заботится о своей репутации, исправит свой косяк бесплатно. Другое дело, если работы выполняли сезонные рабочие. Тогда владельцу придется за свой счет нанимать другую бригаду. Чаще всего проблема решается бурением новой скважины в другом месте, и консервацией старой.

По степени сложности проблемы со скважиной можно разделить на два типа:

• Периодические – возникают в ходе эксплуатации из-за изнашивания компонентов (зарастание фильтра, свищи в трубах, разрушение цементирования, коррозия);
• Необратимые – серьезные повреждения колонны или проблемы с водоносным горизонтом, которые приводят к полной потере работоспособности.

Скважина, как и колодец, сигнализирует о возникшей проблеме снижением дебита и/или ухудшением качества воды. Если вода перед подачей проходит несколько ступеней очистки, то владелец может заметить неисправность уже после выхода из строя системы водоподготовки. Для диагностики нужно вызвать специалиста, самостоятельно определить, что происходит на глубине 40-60 метров невозможно.

Одна проблема может иметь несколько причин. Для определения неисправности извлекают насос, проверяют, исправен ли он, а дальше выполняют исследование шахты. Сейчас буровые компании проводят каротаж скважин с помощью видеокамеры. Это позволяет получить исчерпывающую информацию о состоянии обсадной колонны и наличии дефектов. Видеодиагностика выявляет причину поломки, посторонние предметы и степень общего износа труб.

После обследования компания должна выдать дефектный акт, который содержит информацию о выявленных неисправностях и нарушениях. Профессиональный капитальный ремонт проводится только после получения такого документа. Заключение о состоянии скважины включает характеристики объекта, показатели износа, техническую возможность восстановления и рекомендации по проведению ремонта.

Ремонтные работы состоят из нескольких этапов:

• Очистка от загрязнений;
• Проверка глубины и высоты водного столба и сравнение полученных данных с паспортом скважины;
• Ремонтные работы.

Типичные неисправности скважин на воду

Распространенная проблема – появление в воде песка и ила. Ниоткуда примеси взяться не могут, а значит, попадают сквозь неправильно подобранную или поврежденную фильтрующую секцию. Также причиной становится разгерметизация или перфорация обсадных труб. Стальные трубы желательно соединять сварными швами, а не резьбовыми. Песок может поступать в скважину через башмак колонны (из-за отсутствия цементирования или его повреждения). При неправильном оборудовании оголовка скважины мусор легко попадает в скважину через незащищенный верх.

Снижение дебита вызывается зарастанием или кольматацией фильтра. Такое происходит, если его неправильно изготовили, использовали материалы, которые подвержены электрохимической коррозии, или не выполнили обсыпку фильтрующего конуса.

Появление цветности воды связано с тем, что фильтр или колонна пропускают в шахту воду из незащищенных горизонтов. Верхние грунтовые воды должны отсекаться трубой большего диаметра, а зазор цементироваться, чтобы исключить возможность межтрубного перетекания. Заменить фильтр реально только когда скважина состоит из двух колон: обсадной и эксплуатационной. Если труба одна, то после ее вытягивания шурф скважины затянется окружающими породами. Единственная возможность в таком случае – вставка ремонтной трубы меньшего диаметра.

Строительные ошибки могут привести к перекосу и деформации колонны. В таком случае извлечь насос и саму трубу очень проблематично, его просто зажимает сплющенными стенками. Ремонт возможен, но стоимость будет высокой. При обрыве троса насос можно попробовать достать «кошкой».

Самая простая ремонтная процедура – это прочистка фильтра от отложений. Ее выполняют несколькими способами, в том числе и с использованием специальных химических растворов. Важно понимать, что если фильтр засорился в первый год эксплуатации, то высока вероятность, что его подобрали неправильно, и засорение будет постоянным.

К необратимым проблемам относится разрушение колонны, сплющивание труб грунтом и изменения гидрогеологической структуры участка. Здесь шанс на успех стремится к нулю.

Для уменьшения шансов столкнуться с неисправностью скважины, нужно обращаться за услугой бурения только в профильную компанию. Объявление на столбе или две строчки в газете – это не признак серьезности и стабильности компании.

Источник

Повреждения при ремонте скважин

Правила ведения ремонтных работ в скважинах

Дата введения 1997-11-01

РАЗРАБОТАНЫ открытым акционерным обществом «НПО «Бурение»

СОГЛАСОВАНЫ Федеральным горным и промышленным надзором России. Письмо N 10-13/270 от 22.05.97

УТВЕРЖДЕНЫ Минтопэнерго России, заместитель министра В.В.Бушуев, 18.08.97

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие правила регламентируют основные требования по выполнению ремонтных работ в скважинах и обязательны для всех нефтегазодобывающих предприятий.

1.2. При проведении ремонтных работ должны соблюдаться требования безопасности и охраны окружающей среды в соответствии с главой 9 настоящих правил.

1.3. Ремонтные работы в зависимости от назначения подразделяют на капитальные (КРС), включающие работы по повышению производительности добывающих и приемистости нагнетательных скважин, и текущие ремонты (приложение 1).

1.4. Основанием для производства ремонта скважин являются результаты гидродинамических и промыслово-геофизических исследований, а также анализа промысловых исследований (динамика дебита и изменение обводненности, химический анализ воды, пластовое давление и др.).

1.4.1. Промыслово-геофизические исследования в скважинах с целью информационного обеспечения проводят до ремонта (в работающей скважине), в период ремонтных работ и после их завершения [1].

1.4.2. В случаях, когда геофизические исследования провести невозможно без привлечения бригад КРС (скважины, эксплуатирующиеся ЭЦН, ШГН, остановленные, а также при различных способах воздействия на пласт), эти работы поручают ремонтной службе с включением в объем ремонтных работ комплекса необходимых исследований.

1.5. Ремонт нагнетательных (водяных), пьезометрических, артезианских скважин аналогичен ремонту нефтяных добывающих скважин. Ремонт нагнетательных газовых скважин имеет свои особенности и проводят его как ремонт газовых скважин.

1.6. При ремонте газлифтных скважин, оборудованных газлифтными клапанами, тарировку, проверку, монтаж и демонтаж клапанов производят на специальных стендах в условиях ремонтных баз. Остальные операции по ремонту газлифтных скважин производят в соответствии с требованиями настоящего РД.

1.7. Ремонт скважин, оборудованных пакерами-отсекателями, включает работы, связанные с подготовкой скважины (глушение, шаблонирование обсадной колонны, очистка стенок труб от продуктов коррозии и заусениц) и оборудования.

1.8. При ремонте скважин, содержащих в продукции сероводород и другие токсичные компоненты, должны соблюдаться дополнительные требования, регламентированные специальными документами [2].

1.8.1. Оборудование, приборы и запорная арматура, применяемые при ремонте скважин с продукцией, содержащей сероводород, должны иметь паспорт завода-изготовителя (фирмы-поставщика), удостоверяющий возможность их использования в сероводородной среде при установленных проектом параметрах.

1.9. Ремонтные работы в скважинах могут проводиться только при наличии утвержденного плана-заказа. Исключение составляют аварийные ситуации с последующим оповещением вышестоящей организации.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИН

2.1. Гидродинамические исследования

2.1.1. Геофизические исследования выполняются геофизическими или другими специализированными организациями по договорам, заключаемым с нефтегазодобывающими предприятиями, и проводятся в присутствии заказчика.

2.1.2. Работы проводятся в соответствии с планом, утвержденным главным инженером и главным геологом предприятия и согласованным с противофонтанной службой.

2.1.3. Работы по КРС должны начинаться с гидродинамических исследований в скважинах. Виды технологических операций приведены в табл.1.

Виды технологических операций

Технологические методы исследования

Данные, приводимые в плане на ремонт скважин

Глубина установки моста (пакера), отключающего интервал перфорации (нарушения), тип и параметры жидкости для гидроиспытания, величина устьевого давления

Поинтервальные гидроиспытания колонны

Глубина установки моста, отключающего интервал перфорации (нарушения), глубина спуска НКТ, параметры и объем буферной и промывочной жидкостей, направление прокачивания (прямое, обратное), продолжительность, устьевое давление при гидроиспытании

Снижение и восстановление уровня

Глубина установки моста, отключающего интервал перфорации (нарушения), способ и глубина снижения уровня жидкости в скважине, способ и периодичность регистрации положения уровня жидкости в скважине

Определение пропускной способности нарушения или специальных отверстий в колонне

Режим продавливания жидкости через нарушение колонны, величина устьевого давления в каждом режиме, тип и параметры продавливаемой жидкости

Прокачивание индикатора (красителя)

Тип и химический состав индикатора, концентрация и объем раствора индикатора

2.1.4. Выявление обводнившихся интервалов пласта или пропластков производят гидродинамическими методами в комплексе с геофизическими исследованиями при селективном испытании этих интервалов на приток с использованием двух пакеров (сверху и снизу).

2.2. Геофизические исследования

2.2.1. Комплекс геофизических исследований в зависимости от категории скважин, условий проведения измерений и решаемых задач, а также оформление заявок на проведение работ, актов о готовности скважин, заключения по комплексу исследований приведены в РД [3] и его приложениях.

2.2.2. Порядок приема и выполнения заявок определяется в соответствии с РД [1].

2.2.3. Комплекс исследований должен включать все основные методы. Целесообразность применения дополнительных методов должна быть обоснована промыслово-геофизическим предприятием. Комплексы методов исследований уточняют в зависимости от конкретных геолого-технических условий по взаимно согласованному плану между геофизической и промыслово-геологической службами.

2.2.4. Заключения об интервалах негерметичности обсадной колонны, глубине установки оборудования, НКТ, положения забоя, динамического и статического уровней, интервале прихвата труб и привязке замеряемых параметров к разрезу, герметичности забоя выдаются непосредственно на скважине после завершения исследований, а по исследованиям, которые проводятся для определения интервалов заколонной циркуляции, распределения и состояния цементного камня за колонной, размеров нарушений колонны, — передаются по оперативной связи в течение 24 ч после завершения измерений и через 48 ч — в письменном виде. В заключении геофизического предприятия приводятся результаты ранее проведенных исследований (в том числе и не связанных с КРС), а в случае их противоречия с данными предыдущих исследований указываются причины.

2.2.5. Геофизические исследования в интервале объекта разработки.

2.2.5.1. Перед началом геофизических работ скважину заполняют жидкостью необходимой плотности до устья, а колонну шаблонируют до забоя.

2.2.5.2. Основная цель исследования — определение источников обводнения продукции скважины.

2.2.5.3. При выявлении источников обводнения продукции в действующих скважинах исследования включают измерения высокочувствительным термометром, гидродинамическим и термокондуктивным расходомерами, влагомером, плотномером, резистивиметром, импульсным генератором нейтронов. Комплекс исследований зависит от дебита жидкости и содержания воды в продукции. Привязку замеряемых параметров по глубине осуществляют с помощью локатора муфт и ГК.

2.2.5.4. Для выделения обводнившегося пласта или пропластков, вскрытых перфорацией, и определения заводненной мощности коллектора при минерализации воды в продукции 100 г/л и более в качестве дополнительных работ проводят исследования импульсными нейтронными методами (ИНМ) как в эксплуатируемых, так и в остановленных скважинах. В случаях обводнения неминерализованной водой эти задачи решаются ИНМ по изменениям до и после закачки в скважину минерализованной воды с концентрацией соли более 100 г/л. Эти измерения проводятся в комплексе с исследованиями высокочувствительным термометром для определения интервалов поглощения закачанной воды и выделения интервалов заколонной циркуляции.

2.2.5.5. Измерения ИНМ входят в основной комплекс при исследовании пластов с подошвенной водой, частично вскрытых перфорацией, при минерализации воды в добываемой продукции более 100 г/л. По результатам измерений судят о путях поступления воды к интервалу перфорации — подтягиванию подошвенной воды по прискважинной зоне коллектора или по заколонному пространству из-за негерметичности цементного кольца.

2.2.5.6. Оценку состояния выработки запасов и величины коэффициента остаточной нефтенасышенности в пласте, вскрытом перфорацией, проверяют исследованиями ИНМ в процессе поочередной закачки в пласт двух водных растворов, различных по минерализации. По результатам измерения параметра времени жизни тепловых нейтронов в пласте вычисляют значение коэффициента остаточной насыщенности. Технология работ предусматривает закачку 3-4 м раствора на 1 м толщины коллектора. Закачку раствора проводят отдельными порциями с замером параметра до стабилизации его величины.

2.2.5.7. Состояние насыщения коллекторов, представляющих объекты перехода на другие горизонты или приобщения пластов, оценивают по результатам геофизических исследований. При минерализации воды в продукции более 50 г/л проводят исследования ИНМ.

2.2.5.8. При переводе добывающей скважины под нагнетание обязательными являются исследования гидродинамическим расходомером и высокочувствительным термометром, которые позволяют выделить отдающие или принимающие интервалы и оценить степень герметичности заколонного пространства.

2.2.6. Контроль технического состояния добывающих скважин.

2.2.6.1. Если объектом исследования является интервал ствола скважины выше разрабатываемых пластов, геофизические измерения проводят с целью выявления мест нарушения герметичности обсадной колонны, выделения интервала поступления воды к месту нарушения, интервалов заколонных межпластовых перетоков, определения высоты подъема и состояния цементного кольца за колонной, состояния забоя скважины, положения интервала перфорации, технологического оборудования, определения уровня жидкости в межтрубном пространстве, мест прихвата труб.

2.2.6.2. Если место негерметичности обсадной колонны определяют по измерениям в процессе работы или закачки в скважину воды (инертного газа) в интервале, не перекрытом НКТ, обязательный комплекс включает измерения расходомером и локатором муфт. В качестве дополнительных методов используют скважинный акустический телевизор (для определения линейных размеров и формы нарушения обсадной колонны), толщиномер (с целью уточнения компоновки обсадной колонны и степени ее коррозии).

2.2.6.3. Интервал возможных перетоков жидкости или газа между пластами при герметичной обсадной колонне устанавливают по результатам исследований высокочувствительным термометром, закачкой радиоактивных изотопов и методами нейтронного каротажа для выделения зон вторичного газонакопления.

2.2.6.4. Контроль за РИР при наращивании цементного кольца за эксплуатационной колонной, кондуктором, креплении слабосцементированных пород в призабойной зоне пласта осуществляют акустическим или гамма-гамма-цементомером по методике сравнительных измерений до и после проведения изоляционных работ. Для контроля качества цементирования используется серийно выпускаемая аппаратура типа АКЦ. В сложных геолого-технических условиях обсаженных скважин получению достоверной информации будет способствовать использование аппаратуры широкополосного акустического каротажа АКШ [4].

2.2.6.5. Для контроля глубины спуска в скважину оборудования (НКТ, гидроперфоратора, различных пакерируюших устройств), интервала и толщины отложения парафина, положения статического и динамического уровней жидкостей в колонне, состояния искусственного забоя обязательным является исследование одним из стационарных нейтронных методов (НГК, ННК) или методом рассеянного гамма-излучения (ГГК).

2.2.7. Геофизические исследования при ремонте нагнетательных скважин в интервале объекта разработки проводят для оценки герметичности заколонного пространства, контроля за качеством отключения отдельных пластов. Эти задачи решают замером высокочувствительным термометром и гидродинамическим расходомером, закачкой радиоактивных изотопов. Факт поступления воды в пласты, расположенные за пределами интервала перфорации, может быть установлен по дополнительным исследованиям ИНМ при минерализации пластовой воды более 50 г/л.

2.2.8. Результаты ремонтных работ с целью увеличения и восстановления производительности и приемистости, выравнивания профиля приемистости, дополнительной перфорации оценивают по сопоставлению замеров высокочувствительным термометром и гидродинамическим расходомером, которые необходимо проводить до и после завершения ремонтных работ. Для определения интервалов перфорации и контроля за состоянием колонны применяют локатор муфт, акустический телевизор САТ, индукционный дефектоскоп ДСИ, аппаратуру контроля перфорации АКП, микрокаверномер. В случае закачки в пласт соединений и веществ, которые отличаются по нейтронным параметрам от скелета породы и насыщающей ее жидкости, дополнительно проводят исследования ИНМ до и после ремонта скважины с целью оценки эффективности проведенных работ.

2.2.9. Оценку результатов проведенных работ проводят в период дальнейшей эксплуатации скважины по характеру добываемой продукции и по результатам повторных исследований после ремонтных работ.

2.2.9.1. Признаками успешного проведения ремонтных работ следует считать:

1) в интервале объекта разработки — снижение или ликвидацию обводненности добываемой продукции, увеличение дебита скважины;

2) при исправлении негерметичности колонны — результаты испытания ее на герметичность гидроиспытанием или снижением уровня;

3) при изоляции верхних вод, поступающих в скважину через нарушения в колонне или выходящих на поверхность по затрубному пространству, — отсутствие в добываемой продукции верхних вод, отсутствие выхода пластовых вод на поверхность.

2.2.9.2. В случае отрицательного результата ремонтных работ проводят исследования по определению источника поступления воды в скважину.

2.2.9.3. Качество проведенных ремонтных работ устанавливают по результатам повторных исследований геофизическими методами:

1) при наращивании цементного кольца за колонной или исправлении качества цементирования — путем повторных исследований методами цементометрии;

2) при ликвидации межпластовых перетоков — исследованиями методами термометрии. Признаком устранения негерметичности заколонного пространства является восстановление геотермического градиента на термограммах, полученных при исследовании в действующей скважине или при воздействии на нее.

2.3. Обследование технического состояния эксплуатационной колонны

2.3.1. Спускают до забоя скважины полномерную свинцовую конусную печать диаметром на 6-7 мм меньше внутреннего диаметра колонны.

2.3.1.1. При остановке печати до забоя фиксируют в вахтовом журнале глубину остановки и поднимают ее.

2.3.1.2. Размер последующих спускаемых печатей (по сравнению с предыдущими) должен быть уменьшен на 6-12 мм для получения четкого отпечатка конфигурации нарушения.

2.3.2. Для определения наличия на забое скважины постороннего предмета на НКТ спускают плоскую свинцовую печать.

2.3.3. При проведении работ в соответствии с пп.2.3.1 и 2.3.2 допускается одноразовая посадка свинцовой печати при осевой нагрузке не более 20 кН.

2.3.4. Для определения формы и размеров поврежденного участка обсадной колонны используют боковые гидравлические печати.

2.3.5. Для контроля за состоянием колонны применяют также приборы в соответствии с п.2.2.8.

2.3.6. Работы по ремонту и исследованию скважин, в продукции которых содержится сероводород, проводятся по плану работ, утвержденному главным инженером, главным геологом предприятия и согласованному с противофонтанной службой.

3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

3.1. Глушение скважин

3.1.1. Перед началом ремонтных работ подлежат глушению:

3.1.1.1. Скважины с пластовым давлением выше гидростатического.

Источник