Ремонтно-исправительные работы

Факультет энергетики и нефтегазовой индустрии

Кафедра нефтегазовой инженерии

Дисциплина: «Капитальный ремонт скважины »

Самостоятельная работа студента №2: «Ремонтно-исправительные работы»

                                         Выполнили: студенты 4  курса

                                                           Байжанова Асель

                                                    Десинов Вадим

                                                                    Проверила: к.т.н., ассистент-                                 

                                                                                  профессор Сакиева М.К.

Алматы 2011

Введение

Капитальный ремонт скважин - комплекс работ по восстановлению работоспособности скважин и повышению нефтеотдачи пластов, промышленной, экологической безопасности и охраны недр, в том числе:
восстановление технических характеристик обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, интервала перфорации;
восстановление работоспособности скважины, утраченной в результате аварии или инцидента.

КРС делят  на следующие основные виды работ:

       ремонтно-изоляционные

       ремонтно-исправительные

       ловильные работы

       работы по ликвидации скважин

К ремонтно-исправительным работам относят исправление смятий, сломов и трещин в колоннах при помощи оправочных долот, специальных оправок, специальных фрезеров и т.п. 

Ремонтно-исправительные работы

Перед началом капитального ремонта скважины по геолого-технической документации и результатам обследования необходимо выяснить техническое состояние эксплуатационной колонны.

Исследование и обследование состояния скважин проводят с помощью различных измерительных приборов, для спуска которых применяют различное оборудование и устройства.(рис. 9).

Для спуска приборов на небольшие глубины (500—1500 м) применяют лебедки с ручным приводом (аппараты Яковлева легкого и тяжелого типов). Аппарат Яковлева легкой конструкции используют для обследований скважин глубиной до 1000—1500 м.

Исследования скважин глубиной более 1500 м с помощью приборов осуществляются механизированными лебедками с приводом от двигателя автомашины, либо портативными лебедками с автономным двигателем внутреннего сгорания. Для спуска глубинных приборов с местной регистрацией широко используются передвижные лаборатории с лебедками конструкции АзИНМАШ.

Лебедка АзИНМАШ-11, монтируемая на шасси автомашины ГАЗ-51, предназначена для спуска и подъема в скважину на глубину до 3000 м измерительных приборов (глубинных манометров, термометров), а также для измерения глубины скважин и уровня жидкости в них.

Для точного отсчета глубины спуска прибора лебедка оборудована мерительным аппаратом, который состоит из мерного шкива с двумя нажимными роликами, предупреждающими проскальзывание проволоки, и счетчика оборотов, связанного с мерным шкивом одной парой передаточных шестерен.

Рис.9- Различные устройства и приборы для исследования и обследования

Мерительный аппарат позволяет определять глубину положения прибора с точностью до 0,1 м. Управление лебедкой осуществляется рычагами.

Обследование печатями

Печать представляет собой металлическое устройство, корпус которого снизу и с боков покрыт свинцовой оболочкой толщиной 8—10 мм; в центре корпуса имеется сквозное продольное отверстие, через которое прокачивается жидкость. В верхней части печати имеется резьба для присоединения к бурильным или насосно-компрессорным трубам, на которых ее спускают в скважину.

Диаметр печати на 10—20 мм меньше диаметра обследуемой колонны.

Кроме печатей со свинцовой оболочкой применяют и такие, в которых свинец заменен сплавом, состоящим из 98% алюминия и 2% сурьмы.

Основными узлами универсальной печати типа ПУ-2 (рис. 10) являются корпус с деталями для получения оттиска пред­метов и зажимное устройство. На утолщение в нижней части корпуса надевается резиновый стакан, который крепится к корпусу четырьмя винтами. На резиновый стакан, в свою очередь, наде­вается алюминиевая оболочка с «перьями». На средней цилиндри­ческой части корпуса установлен направляющий винт и нарезана трапецеидальная  резьба. По винту и резьбе движется зажимное устройство, при помощи которого на кольцевой заплечник корпуса зажимаются «перья» алюминиевой оболочки. Зажимное устройство - состоит из нажимной втулки  и гайки . В верхней части корпуса имеется переводник  с замковой резьбой для присоединения печати к колонне труб.

Предварительное обследование колонны печатями до ремонтно-изоляционных работ и при возврате на нижележащие горизонты обязательно, так как необнаруженные дефекты в колонне или  фильтровой части до цементирования скважины могут привести к осложнениям.

При ловильных работах обследование состояния концов аварийных труб необходимо для правильного выбора ловильного инструмента и последующей работы по извлечению аварийного подземного оборудования.

Осмотр печати перед спуском и после ее подъема,   посадка ее на обследуемое место или на конец аварийного оборудования должны производиться под контролем бурового мастера. Не допускается посадка печати дважды, т.к. это неточный и неправильный отпечаток. Нельзя также после подъема из скважины ударять по оболочке печати металлическими предметами, зажимать цепными или другими ключами, бросать печать и т.д. Все эти нарушения могут привести к искажениям отпечатка и к ошибкам при составлении дальнейшего плана работ.

Отпечатки следует внимательно изучать и фиксировать в соответствующей документации, а при необходимости фотографировать.

На рис.2 приведены фотографии поднятых из скважин печатей, на отпечатках которых ясно виден характер дефектов обследованных колонн и состояние ствола скважин. На каждой печати, после ее подъема из скважины отмечают номер скважины, которая обследовалась, и дату обследования.

Иногда наличие в колонне дефектов (продольных трещин, незначительных потертостей колонны, пропусков в резьбовых соединениях и т.д.), через которые в скважину поступают посторонние воды, не удается обнаружить с помощью печатей. В таких случаях обследование и исследование скважин ведутся другими методами.

Исправление дефектов в колонне

К дефектам, которые можно устранить, относятся смятие и слом обсадной колонны. Величина смятия колонны может быть различной, и оценивается она по изменению внутреннего диаметра колонны.

Если смятия по длине равны одному-двум наружным диаметрам обсадной колонны и в результате внутренний диаметр сузился до 0,85 номинальной величины, то такие смятия считаются небольшими.

Смятия считаются значительными, если они по длине равны трем — двадцати диаметрам обсадных труб и вызывают сужение их внутреннего диаметра до 0,8 его номинальной величины. В зависимости от величины смятия применяют тот или иной вид инструментов.

Перед началом работ по исправлению дефекта колонны необходимо установить причины смятия и в дальнейшем предусмотреть проведение мероприятий, устраняющих их (укрепление стенок сква­жины с помощью спуска дополнительной колонны или спуска ко­лонны «летучки»).Смятия в обсадных колоннах после обследования и установления места и степени дефекта исправляются с таким расчетом, чтобы спу­скаемые впоследствии в скважину инструменты проходили свободно. Исправление места смятия в колонне производят справочными долотами, грушевидными и колонными конусными фрезерами. Исправление начинают инструментом, диаметр которого на 4—5 мм больше минимального диаметра проходной части в смятой части колонны.

После спуска инструмента до необходимой глубины начинают вращать его ротором, одновременно при этом скважину промывают. Частота вращения ротора изменяется от 40 до 80 об/мин. Проработав первым справочным долотом смятый участок обсад­ной колонны, инструмент поднимают и заменяют справочное до­лото на другое, имеющее диаметр на 5 мм больше, чем предыду­щее. (По мере расширения места смятия, используют одно за другим справочные долота с увеличением диаметра на 5 мм.)

Работа с очередными долотами производится так же, как и с первым.

Так, для исправления смятий в обсадной колонне диаметром 168 мм используют набор справочных долот с наружными диамет­рами 120, 125, 130, 135, 140 и 145 мм.

Если при больших смятиях обсадных колонн длительная работа оправками и справочными долотами не приводит к положительным результатам и место смятия протирается, то смятое место фрезеруют грушевидными или колонными фрезерами.

Грушевидный фрезер спускают поочередно и поразмерно так, чтобы образовался проход для пропуска шаблона под номинальный диаметр обсадной колонны. Образовавшийся дефект необходимо за­цементировать от возможного проникновения посторонних вод и осыпания породы. Если после ликвидации смятия изолировать де­фект путем цементажа не удается, то в скважину спускают дополни­тельную обсадную колонну. Если же по каким-либо техническим при­чинам спустить дополнительную колонну невозможно, скважину воз­вращают на горизонт, расположенный выше дефекта, или зарезают и бурят второй ствол.

Замена поврежденной части колонны

Поврежденную часть колонны можно заменить в случае, когда место дефекта находится выше башмака технической колонны и выше уровня цементного кольца межколонного пространства. Для этого труборезкой вырезают верхнюю часть эксплуатационной ко­лонны на 5—6 м выше места дефекта и извлекают ее из скважины. Затем освобождающейся внутренней труболовкой на бурильных трубах с левым направлением резьбы отвинчивают и извлекают по­врежденную часть колонны. Оставшуюся в скважине часть колонны проверяют соответствующим шаблоном, в нижней части которого имеется конус-направление, предохраняющий повреждение резьбы оголенного конца отвинченной колонны. Убедившись в нормальном  прохождении шаблона, спускают новую колонну труб. При этом соединительное звено оборудуют специальным направлением, диа­метр которого на 10—12 мм меньше диаметра технической колонны. Направление имеет козырек для того, чтобы завести и направить колонну при свинчивании.

В нижней трубе для направления и центрирования спускаемой части колонны с оставшейся в скважине частью устанавливают ко­нусную пробку, которую после соединения труб извлекают или раз­буривают. После свинчивания колонну проверяют под растягива­ющей нагрузкой, равной 60—70% ее веса. Определяют герметичность места нового соединения колонны и при необходимости создают цементное кольцо в межколонном пространстве.

Перекрытие дефектов в эксплуатационной колонне

путем спуска дополнительной колонны

Дополнительные эксплуатационные колонны спускают в скважины в следующих случаях: 1) если невозможно ликвидировать дефект в эксплуатационной колонне путем цементирования; 2) в эксплуатационной колонне имеется несколько дефектов на разных глубинах, не поддающихся ремонту; 3) имеется возможность пропустить дополнительную обсадную колонну ниже места слома основной эксплуатационной колонны.

Дополнительные колонны спускают внутрь дефектных эксплуатационных колонн, устанавливая башмак ее ниже дефекта, или выше эксплуатационного горизонта, или на забое.

В отдельных случаях с целью экономии обсадных труб спускают «летучку», которая перекрывает только интервал дефектов, при этом нижняя и верхняя части эксплуатационной колонны остаются прежними. Верхний конец «летучки», находящийся на некотором расстоя­нии от устья скважины, оборудуют специальной направляющей воронкой, а нижний — башмаком с фаской.

Дополнительные колонны спускают в скважину с последующим цементированием их или же с установкой пакера. При цементировании дополнительной колонны обеспечивается надежная изоляция притока посторонних вод к фильтру скважины. Длина «летучки» принимается из расчета создания цементного кольца в затрубном пространстве на 30—50 м выше верхнего дефекта в эксплуатационной скважине.