Структурная схема контроля при капитальном ремонте скважин

154. Оценка величины и направления заколонных перетоков жидкости с помощью методов термометрии.

Термометрия используется для нахождения места притока жидкости в скважину; она базируется на изменении температуры промывочной жидкости в пределах предполагаемого участка притока. Скважина заполняется жидкостью, температура которой отличается от температуры пластовой воды. Измерения проводятся обычными электрическими термометрами.

1.Определяют геотерм-й градиент: Г=100·(t2-t1)/(H2-H1); 2- геотермич-ю ступень =1/Г; 3-наличие перетоков н.г.в. в ск-нах вызывают аномалии темп-рыв, кот. опис-ся: t=± ξ ΔP, где ξ – к-т Джоуля-Томпсона. По этой величине аномалии можно судить о притоке н.г.в. При наличии притока жидкости в ск-ну ч/з перф-ю происх. смешение флюидов. Поэтому возникают поля, обусл. калориметрическим эфф-м. Δt=qφ·(tφ-tp)/( qφ +qp), где qφ – дебит притока, tφ – темп-ря ж-ти притока, tp — -\\- среды, qp — -//- нижележ. горизонта.

Место притока воды отмечается повышением или понижением температуры жидкости. 1- песчаник, 2- направление затрубной циркуляции, 3- термограмма, 4 – линия, параллельная оси глубин, 5 – геотермограмма. Если термограмма расположена выше геотермы (I) – то направление перетока определяем по макс. температуре – переток от большей к меньшей. Если термограмма ниже геотермы (II) – по минимальной температуре, направление перетока будет от минимальной к максимальной. Если пересекает – проводим линию, параллельную оси глубин, если большая площадь расположена правее, то преток сверху вниз. Если существет неопределенность – окончательное решение принимается исходя из величины депрессии на пласт.

155. Основные задачи контроля технического состояния фонда скважин. Причины, приводящие к нарушению технического состояния скважин.

Основными задачами контроля технического состояния скважин является обнаружение дефектов обсадной колонны и цементного кольца, источников обводнения продукции, установления интервалов поступления воды в скважину, исследования режимов работы эксплуатационных и нагнетательных скважин, выяснения уровня воды и нефти в стволе скважины, определение степени осолонения цементного камня (рис. 1.1).

Существуют прямые методы контроля — геофизические, геохимические исследования скважин и косвенные — промысловые (например, анализ причин резкого обводнения добываемой нефти, значительное увеличение объема закачки воды в нагнетательную скважину).

Причины нарушения тех. Состояния скважин:

1. Коррозия ОК. Приводит к уменьшению ее толщины, или появлению сквозных отверстий.

ЦК тоже окисляется, теряя при этом необходимые свойства.

2. Некачественная установка ОК (недовороты), плохой цементаж – со временем могут привести к негерметичности, и перетокам.

3. Повреждение элементов скважины при КРС:

— механич-е повреждение, растрескивание ОК и ЦК при перфорации и ГРП

— износ ОК при спуско-под-х операциях

— разъедание ОК и ЦК при кислотных обраб-х

4. Нарушение целостности ЦК и ОК за счет процессов, протекающих в окружающих ГП (оползни, набухания, землятрясения)

Источник

151 Структурная схема контроля при капитальном ремонте скважин

1.Общая хар-ка скважин продуктивного объекта

2.Контроль технич. состояния ОК

3.Контроль состояния ЦК

4.Оценка величины и направления заколонных перетоков

5.Оценка положения нефтенасыщенных,заводнённых пластов и их продуктивности

6.Оценка состояния пресноводного бассейна

12.Индукционный метод оценки положения муфт и перфорационных отверстий

19.Оценка положения пластов

20.РГД, ДГД, γ-γ-плотностомер

21.НГК, ИННК (импульсный нейтрон-нейтроный каротаж)

22.Электрометрия в специальных трубах

23.Наведенная активность по О2

24.Оценка потенциальной продуктивности и скин-фактора

26.Хим. анализ проб воды

152.Основные виды информации,используемые при подготовке КРС

Комплекс необходимых сведений заключается в:

а) интервалы прод-ных пластов

а) в качестве доб. скв.

б) в качестве нагн. скв.

6.Категория скважин на дату обследования

Информация по конструкции скважин

а) диаметр долота

б) диаметр кондуктора

в) глубина башмака кондуктора

д) кол-во закачанного р-ра при первичном цементировании

е)качество первичного цементного кольца

Глубина раздела пресных и минерализованных вод

11.Подошва пресноводного яруса

12.Подошва свиты В и кровли свиты А

13.Подошва мин. водоносного комплекса

Информация о проведенных РИР

14.Излив ж-ти через заколонное пространство

15.Дата проведения РИР по ликвидации негерметичности колонны

16.Техническое состояние ЭК

17.Интервал нарушения герметичности

18.Кол-во РИР всего в процессе экспл. по ликвидации негерметичности колонны

153.Основные типы конструкций скважин в различных геологических условиях. Причины, приводящие к нарушению ок

Основное назначение скважины (конструкции) – возможность её проводки до проектной глубины и последующая эксплуатация, позволяющая отобрать проектное кол-во флюидов имеющимися технико-технологическими методами, позволяющими преодолеть условия, т.е. упростить конструкцию скважины.

1-направление,2-кондуктор, 3-техническая колонна, 4-Экспл. Колонна.

Причины, приводящие к нарушению ОК

1.Коррозия ОК (Н2S в продукции, О2, электрохимическая)

2.Нарушение герметичности в нагнет. скважинах

3.Износ колонны в зонах искривления при спуске и подъёме

4.Смятие колонн (набухание глин, пластичные деформации в мощных толщах, землетрясения)

К числу дефектов обсадной колонны относятся непостоянство диаметров и толщины, нарушение целостности в результате прострелочно-взрывных работ (участки перфорации), наличие отверстий, трещин, вмятин, раздутий.

Толщина стенок ОК может изменяться под влиянием механических напряжений, коррозии и неравномерных механических напряжений, прострелочно-взрывных работ. Фактическую толщину стенок ОК и их внутренний диаметр необходимо знать при интерпретации данных цементометрии, дебитометрии, радиометрии и других методов исследования обсаженных скважин.

Причины потери герметичности обсадных колонн можно разделить на четыре группы: гео­логические, технико-экономические, физико-механические и субъективные.

Первая группа факторов является основной. Она харак­теризуется частыми обвалами стенок, выбросом бурового раствора, воды, нефти и газа, смятием промежуточных и эксплуатационных колонн аномально высокими пластовыми давлениями, наличием высоких пластовых температур, на­буханием породы (в т.ч. в продуктивных пластах), пробко-образованием пород и продуктивных пластов, высокой сейс­мической активностью.

Главнейший фактор второй группы — не соответствую­щие условиям конструкция скважин, способ бурения, каче­ство и компоновка применяемых обсадных труб, скорость и способ спуска, технология цементирования обсадной колон­ны, продолжительность работы в обсадной колонне, техно­логия оборудования устья скважин, освоение, эксплуатация, ремонтные работы, угол искривления и азимут ствола сква­жины.

К основным параметрам третьей группы факторов от­носятся: прочность, проницаемость, коэффициент линейного расширения, пластичность тампонажного камня; прочность, коррозионная и абразивная стойкость материала труб; коэф­фициент линейного расширения горных пород; технологи­ческие свойства фильтрационной корки.

Четвертая группа факторов в основном зависит от организации производства, опыта и квалификации исполнителей. Однако их роль в потере герметичности обсадных колонн велика. К ним относятся нарушение организации процесса спуска обсадной колонны, подача на буровую некачест­венных труб, неточный расчет обсадной колонны, несвое­временный долив промывочной жидкости.

Источник

Структурная схема контроля при капитальном 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