4.3. Исследования скважин

Как правило, на основании заключения проводится принятие ре­ шения о дальнейших действиях бригады на скважине, а также об ус­ пешности выполнения работ.

Заключения об интервалах негерметичности обсадной колонны, глу­ бине установки оборудования, НКТ, положении забоя, динамичес­ кого и статического уровней, интервале прихвата труб и привязке за­ меряемых параметров к разрезу, герметичности забоя выдаются не­ посредственно на скважине после завершения исследований, а по ис­ следованиям, которые проводятся для определения интервалов заколонной циркуляции, распределения и состояния цементного камня за колонной, размеров нарушений колонны, - передаются по опера­ тивной 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 чис­ ле и не связанных с КРС), а в случае их противоречия с данными пре­ дыдущих исследований —указываются причины.

Геофизические исследования

в интервале объекта разработки

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

Основная цель исследования - определение источников обводне­ ния продукции скважины. При выявлении источников обводнения продукции в действующих скважинах исследования включают изме­ рения высокочувствительным термометром, гидродинамическим и термокондуктивным расходомерами, влагомером, плотномером, резистивиметром, импульсным генератором нейтронов. Комплекс ис­ следований зависит от дебита жидкости и содержания воды в продук­ ции. Привязку замеряемых параметров по глубине осуществляют с помощью локатора муфт и ГК.

Для выделения обводнившегося пласта или пропластков, вскры­ тых перфорацией, и определения заводненной мощности коллекто­ ра, при минерализации воды в продукции 100 г/л и более, в качестве дополнительных работ проводят исследования импульсными нейтрон­ ными методами (ИНМ) как в эксплуатируемых, так и в остановлен­ ных скважинах. В случаае обводнения немииерализованной водой эти задачи решаются ИНМ по изменениям, до и после закачки в скважи­ ну минерализованной воды, с концентрацией соли более 100 г/л. Эти измерения проводятся в комплексе с исследованиями высокочувстви­

тельным термометром для определения интервалов поглощения зака­ чанной воды и выделения интервалов заколонной циркуляции.

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 ре­ зультатам 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.

Оценку состояния выработки запасов и величины коэффициента остаточной нефтенасыщенности в пласте, вскрытом перфорацией, проверяют исследованиями ИНМ в процессе поочередной закачки в пласт двух водных растворов, различных по минерализации. По ре­ зультатам измерения параметра времени жизни тепловых нейтронов в пласте вычисляют значение коэффициента остаточной насыщен­ ности. Технология работ предусматривает закачку 3-4 м3 раствора на 1 м толщины коллектора. Закачку раствора проводят отдельными пор­ циями с замером параметра до стабилизации его величины.

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.

При переводе добывающей скважины под нагнетание обязатель­ ными являются исследования гидродинамическим расходомером и высокочувствительным термометром, которые позволяют выделить отдающие или принимающие интервалы и оценить степень герме­ тичности заколонного пространства.

Контроль технического состояния добывающих скважин

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

Если место негерметичности обсадной колонны определяют по измерениям в процессе работы или закачки в скважину воды (инерт­

ного газа) в интервале, не перекрытом НКТ, обязательный комплекс включает измерения расходомером и локатором муфт. В качестве до­ полнительных методов используют скважинный акустический теле­ визор (для определения линейных размеров и формы нарушения об­ садной колонны), толщиномер (с целью уточнения компоновки об­ садной колонны и степени ее коррозии).

Интервал возможных перетоков жидкости или газа между пласта­ ми при герметичной обсадной колонне устанавливают по результа­ там исследований высокочувствительным термометром, закачкой радиоактивных изотопов и методами нейтронного каротажа для вы­ деления зон вторичного газонакопления.

Контроль за РИР при наращивании цементного кольца за эксплу­ атационной колонной, кондуктором, креплением слабосцементированных пород в призабойной зоне пласта осуществляют акустическим или гамма-цементомером по методике сравнительных измерений, до и после проведения изоляционных работ. Для контроля качества це­ ментирования используется серийно выпускаемая аппаратура типа АКЦ. В сложных геолого-технических условиях обсаженных скважин получению достоверной информации будет способствовать исполь­ зование аппаратуры широкополосного акустического каротажа АКШ.

Для контроля глубины спуска в скважину оборудования (НКТ, гид­ роперфоратора, различных пакерирующих устройств), интервала и толщины отложения парафина, положения статического и динами­ ческого уровней жидкостей в колонне, состояния искусственного за­ боя обязательным является исследование одним из стационарных нейтронных методов (НГК, ННК) или методом рассеянного гаммаизлучения (ГГК).

Геофизические исследования при ремонте нагнетательных сква­ жин в интервале объекта разработки проводят для оценки герметич­ ности заколонного пространства, контроля за качеством отключения отдельных пластов. Эти задачи решают замером высокочувствитель­ ным термометром и гидродинамическим расходомером, закачкой ра­ диоактивных изотопов. Факт поступления воды в пласты, располо­ женные за пределами интервала перфорации, может быть установлен по дополнительным исследованиям ИНМ при минерализации плас­ товой воды более 50 г/л.

Результаты ремонтных работ с целью увеличения и восстановле­ ния производительности и приемистости, выравнивания профиля приемистости, дополнительной перфорации оценивают по сопостав­ лению замеров высокочувствительным термометром и гидродинами­

ческим расходомером, которые необходимо проводить до и после за­ вершения ремонтных работ. Для определения интервалов перфора­ ции и контроля за состоянием колонны применяют локатор муфт, акустический телевизор CAT, индукционный дефектоскоп ДСИ, ап­ паратуру контроля перфорации АКП, микрокаверномер. В случае за­ качки в пласт соединений и веществ, которые отличаются по нейт­ ронным параметрам от скелета породы и насыщающей ее жидкости, дополнительно проводят исследования ИНМ до и после ремонта сква­ жины с целью оценки эффективности проведенных работ.

Оценку результатов проведенных работ проводят в период даль­ нейшей эксплуатации скважины по характеру добываемой про­ дукции и по результатам повторных исследований после ремонтных работ.

Признаками успешного проведения ремонтныхработ следует счи­ тать:

—в интервале объекта разработки —снижение или ликвидацию об­ водненности добываемой продукции, увеличение дебита сква­ жины;

—при исправлении негерметичности колонны - результаты испы­ тания ее на герметичность гидроиспытанием или снижением уро­ вня;

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

Вслучае отрицательного результата ремонтныхработ проводят ис­ следования по определению источника поступления воды в сква­ жину.

Качество проведенн ых ремонтных работ устанавливают по резуль­ татам повторных исследований геофизическими методами:

—при наращивании цементного кольца за колонной или исправле­ нии качества цементирования - путем повторных исследований методами цементометрии;

—при ликвидации межпластовых перетоков - путем исследований методами термометрии;

Признаком устранения негерметичности заколонного простран­ ства является восстановление геотермического градиента на термо­ граммах, полученных при исследовании вдействующей скважине или при воздействии на нее.

- длительные простои без промывки скважины.

Главным условием возникновения ГНВП является превышение пластового давления над давлением, создаваемым столбом жидкости глушения в интервале пласта, содержащего флюид.

Наиболее опасны газопроявления. При проведении ремонтных работ в ствол скважины может попадать газ. Хотя продуктивные пла­ сты мы называем горизонтами, тем не менее они имеют наклон, по­ этому свободный газ в пласте мигрирует, стремясь занять наиболее высокую точку. Наибольшая опасность заключается в том, что его миграция происходит независимо от того, закрыто устье или нет. При открытом устье, всплывая, пузыри газа увеличиваются пропорцио­ нально уменьшению гидростатического давления столба жидкости в скважине (закон Бойля-М ариогга, Р V=const). С одной стороны, это приводит к снижению забойного давления, с другой - происхо­ дит выталкивание жидкости из скважины. В случае, когда устье зак­ рыто, при подъеме газовой пачки объем ее не увеличивается, но при этом в пузырях сохраняется пластовое давление, которое при всплы­ вании пузыря может привести к разрушению устья скважины и раз­ рыву продуктивного пласта.

Эксплуатация ПВО:

-в соответствии с категорией скважины, устанавливается ПВО по схеме, согласно плану:

-противовыбросовое оборудование должно иметь заводской пас­ порт, акт на испытание в условиях базы на пробное давление;

-после опрессовки смонтированного на устье ПВО дается разре­ шение на проведение работ;

-персонал ремонтной бригады должен быть обучен (спецкурс по контролю скважины - раз в три года), пройти соответствующий инструктаж (ежеквартально в составе периодического инструкта­ жа, а также внеплановые, связанные с нефтегазоводопроявлениями и фонтанами, при внедрении новой техники и технологии), си­ стематически участвовать в учебных тревогах (не реже одного раза в месяц);

-установленное на скважине ПВО должно быть чистым, не иметь видимых нарушений, штурвалы должны свободно вращаться, на них должно быть указано направление закрытия-открытия и ко­ личество оборотов, плошадки для обслуживания ПВО должны обеспечивать свободный подход к оборудованию;

-документация на противовыбросовое оборудование должна хра-

венторы. Управление превентора может быть ручным или гидравли­ ческим.

Герметизация межхрубного пространства плашечных превенторов осуществляется специальными плашками с гуммированной поверх­ ностью, которые обжимают тело трубы с двух сторон при вращении штурвалов. Трубные плашки должны соответствовать своими разме­ рами применяемым трубам, или же применяется специальная аварий­ ная труба соответствующего плашкам диаметра. На случаи выхода из строя НКТ или бурильных труб устанавливаются превенторы с глу­ хими плашками, которые перекрывают трубное пространство.

Применяются также спаренные однокорпусные превенторы.

В теле универсального превентора находится резиновый кольце­ вой уплотнитель, который под воздействием перемещающегося под давлением конического уплотнительного кольца изменяет конфигу­ рацию и обжимает тело трубы.

Герметизирующие устройства производят перекрытие затрубного пространства за счет уплотнения герметизирующей головки в кони­ ческой выемке основания за счет веса подвешенных труб. Для пре­ дотвращения выталкивания головки давлением в скважине, она сто­ порится упорами. Контроль трубного пространства осуществляется при помощи шарового крана, который, как правило, устанавливают на аварийную трубу или дистанционный патрубок.

Для контроля потока жидкости из скважины применяется обвяз­ ка, которая включает в себя набор задвижек, дросселей, направляю­ щих патрубков, манометров.

Противовыбросовое оборудование, применяемое для предупреждения газонефтеводопроявлений.

Превенторы плашечные. Превентор малогабаритный (типа ППМ, ПМТ, ППТК, ПМТК, ПМТ2) предназначен для герметизации устья скважины с целью предупреждения возникновения и ликвидации га­ зонефтеводопроявлений и открытых фонтанов.

Обозначение превенторов принято по следующей схеме: превен­ тор ППР(Г) 1(2,3) - 150 х 21 (35) - К (С) В (Н) 1(2,3) ТУ 3661-005- 32729091-99, где ППР или ППГ - ручной или гидравлический; 1 или 2,3 - одинарный, сдвоенный или строенный, 1 - допускается не ука­ зывать; 150 —проход, в мм; 21 или 35 - рабочее давление, в МПа; К или С —кованый или сварной корпус; В или Н — выдвижной или не­ выдвижной штурвал; 1(2,3) - исполнение по коррозионной стойкос­ ти; нормальная, улучшенная и повышенная стойкость.

Например, превентор ППГ 2-150х35-КЯ 2 ТУ 3661-005-32729091—

Таблица 4.4.1. Технические характеристики превентора тина ППМ

—диаметр делительной 317,5 317,5 317,5 317,5 317,5 317,5 окружности центров отверстий под шпильки

—количество/диаметр 12/32 12/32 12/32 12/39 12/32 12/39 отверстий под шпильки

ТУ 3661-012-00221801-2000 и предназначены для герметизации ус­ тья скважин при проведении ремонтных работ (табл. 4.1.1).

Превентор плошечный малогабаритный трубный ПМТ. Превентор ПМТ (рис. 4.4.5) предназначен для герметизации: внутреннего кана­ ла колонны труб или устья скважины со спущенными штангами 11ICH, НКТ или геофизического кабеля трубными плашками; внугреннего канала колонны труб или устья скважины без штанг 1I1CH, НКТ и геофизического кабеля глухими плашками (табл. 4.4.2).

Превентор малогабаритный трубный двойной ПМТ2-125/21

(рис. 4.4.6) при высоте 700-805 мм выполняет функции двухпревен­ торов и позволяет:

—герметизировать на устье скважины ЯАТтрубнымиплашками вер­ хнего канала корпуса;

-герметизировать на устье скважины при отсутствии НКТ глухими плашками нижнего канала;

—герметизировать на устье скважины трубуи кабель ЭЦНодновре­ менно при использовании трубно-кабельных плашек и трубно­ кабельного центратора;

-герметизировать на устье скважины ЯХТ разного диаметра, при этом герметизация устья, при отсутствии НКТ, осуществляется трубными плашками, закрытыми на патрубке с шаровым краном;

-герметизировать на устье скважины кабель геофизический (при установке герметизатора кабельного разъемного (ГКР) в верхний патрубок превентора) (табл. 4.4.3).

Превентор плошечный гидравлический ППГ

Предназначен для герметизации устья при капитальном ремонте скважин с целью предупреждения выбросов и открытых фонтанов (табл. 4.4.4).

Превентор малогабаритный штанговый ПМШ-62/21 (рис. 4.4.7) Превентор предназначен:

—для герметизации трубного канала лифтовых труб при спуске и подъеме штанг;

Таблица 4,4.3. Технические характеристики превентора ПМТ2

Таблица 4.4.5. Технические характеристики ПМШ

Параметры и характеристики ПМШ

хин, предупреждения выбросов и открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды в соответствии с требованиями ПБ 08-624-03 “Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности”.

мя находитвсе большее применение. Снабжена двумя шаровыми кра­ нами - верхним с условным проходом 60 мм, и боковым с условным проходом 50 мм, компактна и удобна в применении.

Вставка снабжена шаровым краном и фланцевым соединени­ ем. Используется при некоторых видах геофизических работ и для создания депрессии на пласт (табл. 4.4.7).

Кран шаровой предназначен для оперативного перекрытия и гер­ метизации трубного канала бурильныхи насосно-компрессорныхтруб при проведении ремонтных и аварийных работ.

Запорная компоновка предназначена для перекрытия канала на­ сосно-компрессорных и бурильных труб при использовании в каче­ стве ПВО малогабаритного превентора в процессе освоения, текуще­ го и капитального ремонта скважин. Применение данной запорной

компоновки допускается на скважинах с ожидаемым давлением на буфере не более 14 МПа.

Запорная компоновка является универсальной и состоит из подъемного патрубка, изготовленного из НКТ (89 и 73 мм), пробко­ вого проходного крана КППС-65х14хл, рабочей трубы (73 и 89 мм) с длиной гладкой части не менее 1500 мм, переводника под диаметр применяемых насосоно-компрессорных или бурильных труб. Длина переводника не регламентируется, фланцы и шпильки для крепле­ ния необходимо изготавливать из стали марки 45хн или 45ха. Нали­ чие сварных соединений между патрубками НКТ и фланцами не до­ пускается.

Применение рабочей трубы (73 и 89 мм) обусловлено необходи­ мостью избежать смены плашек превентора в процессе работы с комбинированным лифтом НКТ

При работе, на скважине, запорная компоновкадолжнанаходиться на приемных мостках или рабочей площадке, крандолжен находить­ ся в открытом положении. В процессе работы должен быть установ­ лен переводник под диаметр применяемыхтруб, а в случае комбини­ рованного лифта рядом находится дополнительный переводник, под диаметр следующей ступени лифта. При смене диаметра поднимае­ мых из скважины труб необходимо произвести смену переводника.

Верхняя часть запорной компоновки (подъемный патрубок, КППС) должны быть окрашены в красный цвет Окраска рабочей трубы не допускается. На запорной компоновке должен быть выбит номер, который указывается в паспорте.

Перед сдачей запорной компоновки в бригады освоения и ремон­ та скважин изделие должно быть подвергнуто испытанию опрессов­ кой на величину пробного давления пробкового крана КППС - 65х140хл. Время испытания —не менее 10 мин. Результаты испыта­ ния заносятся в паспорт на изделие.

Периодически, не реже одного раза в квартал, запорная компо­ новка совместно с превентором проходит испытания в ДБПО, с за­ несением в паспорт проверок.

При перерывах в работе, связанных с оставлением устья скважи­ ны, запорная компоновка должна быть навернута на трубы, находя­ щиеся в скважине, разгруженана элеватор, устанавливаемый под вер­ хнюю муфту рабочего патрубка запорной компоновки. После этого должны быть закрыты превентор и кран КППС с запорной компо­ новкой. Типовые схемы оборудования устья скважины представлены в таблице 4.4.8.

5. ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ

ВЫПОЛНЕНИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

5.1. Подъемники иоборудование ПРС

Все оборудование, инструмент и материалы для подземного ре­ монта можно классифицировать по местонахождению и по выполня­ емым видам работ. Оборудование можно разделить на наземное (по­ верхностное) и скважинное.

В свою очередь, наземное оборудование подразделяется на обору­ дование общего назначения (рис. 5.1.1), которое используется практи­ чески при всех видах работ ПРС, и специальное оборудование, которое определяется видами проводимых работ. К оборудованию общего на­ значения относятся подъемные агрегаты с использованием развинчи­ ваемых труб и агрегаты с непрерывной трубой (ГНКТ).

Взависимости от условий эксплуатации агрегаты состоят из:

-грузоподъемного оборудования;

-транспортной базы;

-средств механизации;

-инструмента для спуско-подъемных операций.

Всостав грузоподъемногооборудованиявходят: вышки, мачты и стре­ лы; лебедки; талевая система. В качестве транспортной базы исполь­ зуются: автомобили, тракторы (как на колесном, так и на гусеничном ходу) и прицепы. Средства механизации для спуско-подъемных опе­ раций - ключи механические, автоматические, гидравлические труб­ ные, штанговые; манипуляторы. Для предупреждения и контроля над нефтегазоводоцроявлениями используется противовыбросовое обору­ дование. Для контроля над процессами применяются контрольно-из­ мерительные приборы.

Инструмент для выполнения спуско-подъемных операций вклю­ чает: элеваторы, спайдеры, пггропы и серьги, трубные и штанговые

В состав общего скважинного оборудования входят трубы НКТ. Они подразделяются на резьбовые и непрерывные (ГНКТ).

К скважинному специальному оборудованию относятся трубы бу­ рильные и обсадные. Для герметизации затрубного пространства при­ меняются пакеры, для ведения ловильных работ - аварийный инстру­

мент, ЯССЫ.

Достаточно широка номенклатура скважинныхклапанов. Для очи­ стки забоя скважины применяются желонки различных типов, пау­ ки, магнитные ловители. Для вызова притока жидкости в скважину используются свабы и различные по конструкции насосы.

Для воздействия на призабойную зону применяются волновые ге­ нераторы к термовоздействующее оборудование. В определенных слу­ чаях используются и другие виды оборудования (обычно относящие­ ся к пр.).

Ремонтные работы в скважинах проводятся тремя основными спо­ собами доставки к заданной зоне ствола инструмента, технологичес­ ких материалов (реагентов) или приборов:

- с помощью специально спускаемой колонны труб; - путем закачивания по НКТ или межтрубному пространству; - на кабеле или канате.

Доставка инструмента к заданной зоне осуществляется на трубах в результате спуско-подъемных операций, для производства которых необходимы подъемные агрегаты. Закачивание агентов в заданную зону скважины (установка цементных мостов, промывка забоя сква­ жины, обработка призабойной зоны и т.д.) проводится через эти тру­ бы специальными насосными агрегатами с помощью другой специа­ лизированной техники. Работы, проводимые накабеле или канате (ис­ следование скважины, свабирование,установка взрыв-пакеров и тд.), осуществляются со специальных подъемников, оборудованных лебед­ ками.

В этой главе мы рассмотрим с Вами оборудование и инструмент для проведения спуско-подъемных операций, закачивания компози­ ций в скважину.

Подъемные агрегатыдля ремонта скважин

Наибольшее распространение на промыслах России получили сле­ дующие подъемные агрегаты: АР-32, АПРС-40, А-50, А60\80, а также 100-тонные импортные агрегаты “Кремко” и “Кардвелл”. Подъем­ ные установки оснащены ограничителем подъема крюкоблока, сис-

Таблица5.1.1. Зависимость характеристики агрегата от скорости подъема груза

вышке размещены подвески ключа и бурового рукава, соединенного с промывочным насосом при помощи манифольда. При необходи­ мости к талевому блоку может быть подвешен вертлюг с квадратной штангой. Нагрузка на крюке определяется при помощи индикатора веса, закрепленного на “мертвом” конце талевого каната.

Цепные передачи на подъемный вал барабана лебедки включают­ ся шинно-пневматическими муфтами.

Зависимость характеристики агрегата от скорости подъема груза при оснастке 4x3 приведена в таблице 5.1.1.

Трансмиссионный вал с помощью цепных передач, включаемых шиннопневматической и зубчатой муфтами, передает две скорости вращения промежуточномувалу бурового ротора. Ввиду того, что раз­ даточный редуктор агрегата получает от коробки отбора мощности две скорости вращения, ротор и промывочный насос также имеютдве скорости вращения.

Частота вращения вала и мощность гидроротора агрегата приве­

Подъем и опускание вышки производятся при работе автомобиля на первой передаче и при одном включенном маслонасосе.

Предназначены для спуско-подъемных операции с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.

Техническая характеристика агрегата А-50М (продолжение)

Подъемныеустановки типа АзИПмаш-37

Подъемные установки этого типа подразделяются: на АзИНмаш37А, АзИНмаш-37А1, АзИНмаш37Б, смонтированные на базе авто­ мобилей повышенной проходимости КрАЗ-255Б и КрАЗ-260.

Управление всеми механизмами установки при спуско-подъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины опе­ ратора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Уп­ равление установкой вышки (в рабочее и транспортное положение) осуществляется дистанционно - с ручного выносного пульта.

Подъемная установкаАзИНмаш-37Б, в отличие и АзИНмаш-37А1, оснащена слайдером СГ-32 и манипулятором МТ-3 с гидравличес­ ким дистанционным управлением для свинчивания и развинчивания НКТ. Установки АзИНмаш-37А1 и АзИНмаш-37Б смонтированы на шасси автомобиля КрАЗ-260, с относительно повышенной грузоподъ­ емностью и мощностью двигателя, и обладают высокими скоростя­ ми подъема крюка. Питание системы освещения - от элекгрообору-