Подземный ремонт скважин

Размещено на http://www.allbest.ru/

План выполнения контрольной работы

Произвести обследование скважины и испытать на герметичность

Выбрать и обосновать технологию ремонта

Определить конструкцию и размеры технологической колонны для производства ремонтных операций

Выбрать грузоподъемное оборудование и оборудование для выполнения технологических операций

Определить ассортимент и количество материалов для выполнения ремонтной" операции (расчетным путем), типы и размеры инструментов и приспособлений, возникающие нагрузки

Предложить мероприятия, обеспечивающие безопасность проведения ремонта

Привести перечень технических документов, на основании которых выполнена ремонтная операция

Освоить скважину после ремонта

Исходные данные

На глубине 2800 м залегает продуктивный горизонт давление в котором 30 МПА.

Скважина обсажена эксплуатационной колонной диаметром 168 мм со средней толщиной стенки 9 мм.

В скважине установлено эксплуатационное оборудование на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) диаметром 89 мм с толщиной стенки 8 мм. спущенных на глубину 2000 м. Мощность (высота) продуктивного горизонта 100 м. Поглощение в скважине отсутствует.

Технологическая операция: отключить обводнённый интервал продуктивного пласта.

Произвести глушение скважины.

Определить плотность и объем жидкости глушения, если в скважину спущен лифт, при следующих исходных данных:

Глубина скважины Н = 2800 м,

Пластовое давление Р = 30 МПа,

Глубина спуска лифта L = 2000 м,

Диаметр обсадной колонны D = 168 мм,

Внутренний диаметр колонны D0 - 150 мм,

Диаметр лифтовой колонны d = 89 мм,

Внутренний диаметр лифтовой колонны do = 73 мм,

Высота продуктивного горизонта h = 100 м,

Плотность добываемой продукции = 950 кг/м3,

Поглощение в скважине отсутствует.

сж.г. = = 1146,8 кг/м3

Тип ЖГ - рассол. Исходной жидкостью для его приготовления является пресная вода, в качестве утяжелителя использован хлористый натрий;

Масса утяжелителя определяется по формуле:

М = = = 0,35 т

Объём воды для приготовления 1 м3 определяется по формуле (2.5)

v = = = 0,8 м3

Вариант А

Глушить скважину в 2 этапа.

Для этого определяем объем жидкости глушения

V=V1+V2

где V1 - объем скважины в интервале спущенного лифта

V1=0,785L( -d2 +;)=0.7852000(0,152 -0.0892 +0,0732)=31,26 м3

V2 - объем скважины в интервале от забоя до башмака (нижнего конца) лифта

V2 = 0,785l = 0,785•0,152 • 850 = 15 м3

Где l = H+h - L = 2800 + 50 - 2000 = 850 м

1 этап - закачать ЖГ расчетной плотности объемом V2 и выждать время оседания ее на забой

t = = = 8500 с = 2,36 часа

V = V1+ V2 = 31,26 + 15 = 46,26 м3.

1. Независимо от целей ремонта необходимо выяснить техническое состояние обсадной колонны и глубину фактического забоя.

Эксплуатационные колонны на герметичность испытывают двумя способами:

опрессовкой;

снижением уровня.

Испытание способом опрессовки.

Устья скважины оборудуют специальной опрессовочной головкой с манометрами. Жидкость в колонну обсадных труб нагнетают таким образом, чтобы обеспечить увеличение давления. На устье скважины оно должно быть больше, чем ожидаемое максимальное после освоения скважины. Результаты испытания считаются положительными, а колонна герметичной, если давление в течении 30 минут не снижается или снижается не более чем на 5 кгс/см2. В случае превышения этой нормы, должны быть приняты меры по обеспечению герметичности колонны, после чего необходимо снова испытать колонну не герметичность.

Испытание способом снижения уровня.

Уровень жидкости в ЭК понижают поршневанием, тартанием, с помощью компрессора, бесшганговых, штанговых глубинных насосов или путём вытеснения жидкости из ЭК бурильными трубами или НКТ.

Колонна считается герметичной, если уровень жидкости, сниженный до требуемой величины, за 8 часов наблюдения не повысился.

Перед началом КРС по геолого-технической документации и результатам обследования необходимо выяснить техническое состояние ЭК. При обследовании скважин выявляется и устанавливается:

состояние ЭК;

Г"' Г'

места притока чуждых вод;

местонахождение и состояние аварийного подземного оборудования.

Шаблонирование эксплуатационной колонны

Необходимость шаблонирования эксплуатационной колонны перед спуском внутрискважинного оборудования и размеры шаблонов (диаметр, длина) определяются инструкциями по эксплуатации спускаемого оборудования и отражаются в плане работ. Способы спуско-подъема шаблона в скважину (на кабеле (канате), НКТ, бурильных трубах) и глубина шаблонирования определяются характером предстоящих операций.

При непрохождении шаблона до запланированного интервала производится очистка стенок эксплуатационной колонны от асфальто- парафиновых отложений, отложений солей, цементных корок, закачкой растворителей, применением гидравлических скребков, механических скреперов, наддолотных скребков на винтовых забойных двигателях и т.п.

Учитывая последовательность выполняемых работ прошаблонируем ЭК, для дальнейшей установки взрыв-пакера и перекрытия интервала перфорации для колонны условным диаметром 168 мм - шаблон диаметром 144 мм и длиной не менее 2 м.

Последовательность работ

Шаблон навернуть на НКТ на мостках (диаметр и длина шаблона должны быть указаны в плане работ), при длине шаблона более 2 м навернуть его на патрубок длиной от 1 до 2 м.

НКТ (патрубок) с шаблоном поднять с мостков и опустить в скважину.

Установить на устье ключ для свинчивания - развинчивания труб.

Спустить шаблон на колонне НКТ до интервала, указанного в плане работ, со скоростью не более 0,5 м/с (0,25 м/с - если шаблон заглушенный).

Поднять шаблон на колонне НКТ до устья, загерметизировать устьевое герметизирующее устройство (КГОМ, превентор).

Снять с устья ключ для свинчивания - развинчивания труб.

Поднять из скважины НКТ с шаблоном, уложить на мостки и отвернуть шаблон.

Примечания

При недохождеиии шаблона до нужного интервала допускается посадка инструмента не более 2 т. Затем необходимо поднять шаблон, произвести проработку ствола скважины (скребком, скрепером, райбером и т.д.) и повторно прошаблонировать колонну.

Определение технического состояния скважин

Объектом геофизических исследований является эксплуатационная колонна. Исследования проводятся с целью выявления мест нарушения герметичности эксплуатационной колонны, состояния забоя скважины, положения интервала перфорации, технологического оборудования, выделения интервала поступления воды к месту нарушения, интервалов заколонных перетоков, определения высоты подъема и состояния цемента за колонной, мест прихвата труб и т.д.

Выполняемые операции можно представить таблично.

2. Распишем типовой план проведения ремонта

Произведем расчет тампонирования скважин под давлением при следующих данных:

диаметр эксплуатационной колонны 168 мм

приемистость - 0,3 м3 /мин;

в скважину спущена комбинированная колонна заливочных труб на глубину - 2950 м, составленная из НКТ диаметром 89 мм и 73 мм (89 мм - длина 950 м, 73 мм - 2000 м), средняя температура воздуха -10°С.

Определяем температуру на забое скважины

tзаб = tср + (0,01 ? 0,025)Н, принимаем слагаемое = 0,025

tзаб = 10 + 0,025•3000 = 85°С

Выбираем тампонажный цемент для «горячих» скважин у которого время начала схватывания 105 минут.

Допустимое время цементирования

Тдоп = 0,75 • Тсхв = 0,75•105 = 79 мин.

Определим объем колонны заливочных труб:

V =Д?0,785?(•h1+•h2) =1,02•0,785•(0,0622 • 2000 + 0,0762 • 950)=10,55 м3

где dв1 и dв2 -- соответственно внутренние диаметры НКТ диаметром 73 и 89 мм, м; h1, h2 -- соответственно длина секций колонны заливочных труб, м; Д -- коэффициент сжимаемости продавочной жидкости, равный 1,01 -- 1,10 (принимаем 1,02).

Определим время, необходимое для полного заполнения колонны заливочных труб при работе одним агрегатом ЦА-320 -М на V скорости при диаметре втулок 115 мм.

Тз = = = 11 мин

Для вымывания излишков тампонирующего раствора осуществим обратную промывку одним агрегатом на 4ой скорости:

подземный ремонт скважина герметичность

Тв = = 16мин

Время, которое можно затратить на растворение и продавливание цементного раствора в пласт

Т = Тдоп - (Тзап + Твым + Т0) = 79 - (11 + 16 + 7) = 45 мин.

Т0- время на подготовительные и заключительные работы в процессе растворения цемента равно 5-10 мин. Принимаем 7 минут.

Определяем объем цементного раствора, который можно закачать в пласт за 45 минут при приемистости пласта 0,3 м3/ мин. Vтр = 0,3 • 45 = 13,5 м3. Исходя из характеристики пласта закачивание можно производить в несколько приемов. Принимаем объем порции цементного раствора 7 м3

Определим плотность цементного раствора при водоцементном отношении: т = 0,5

сцр = = = 1,84 т/м3

Для тампонажных работ технологическую колонну составим из насосно-компрессорных труб. Выбор колонны труб сводится к определению допустимой ее длины. Для гладких труб:

Lдоп =

где Qстр - страгивающая нагрузка для резьбового соединения (для труб диаметром 89 мм Qcтp = 446 кН, 73 мм - Qстp = 294 кН. Трубы изготовленны из стали марки Д); К - коэффициент запаса прочности (К = 1,3?1,5); qT-масса 1 м трубы, кг (приложение, таблица 1.5).

89мм: lдоп = = = 2217,25 950 м

73мм: lдоп = = = 2112 2000 м

Выбор агрегата для ремонта производят по его грузоподъемности (допустимой нагрузке на крюке). Для этого определяют максимальный «вес технологической колонны, которой согласно ПБ - 2003 должен составлять 60 % от допустимой нагрузки на крюке выбираемого агрегата.

По таблицам выбираем установку ОМЗ - 60 ДМ, у которой максимальная статическая нагрузка на крюке 600 кН.

Pк = ( L1q1 + L2•q2 )•9.81 = (950 •13,67+2000 • 9,46)•9,81 = 313кН

В качестве селективных реагентов используем ПАА:

3,14 * 0,089 * 2000 = 14,3-м3

Селективный метод позволяет производить изоляцию без выделения водонасыщенных и нефтенасыщенных интервалов пласта интервалов пласта, т.к. реагирования селективного материала (выпадение осадка, образование геля) возможно только в водонасосном горизонте.

* Селективные . методы выполняют материальными (реагентами) селективными и неселективными.

Селективные реагенты не реагируют с нефтью, а с пластовой водой образуют осадки, гели.

Наибольшее распространение получили селективные методы, основанные на образовании осадка при смешивании изоляционного реагента с пластовой водой.

В качестве селективных реагентов используют НЦР (нефтецементный раствор), гипан (гидролизованный полиакрилонитрил), ГФЦ (гипаноформалиновая смесь), ПАА (полиакриламид), ВУС (вязко-упругий состав), НСКС (нефтесернокислотная смесь), неорганические водоизолирующие объекты, пеноцементные растворы.

Предложить мероприятия, обеспечивающие безопасность проведения ремонта.

Освоить скважину после ремонта.

Свабированием скважин могут достигаться различные цели, в том числе: вызов притока из пласта при освоении скважины, очистка призабойной зоны от продуктов реакции после проведения химической обработки, очистка забоя от механических примесей, выносимых из призабойной ''зоны пласта (если невозможна промывка забоя из-за поглощения промывочного раствора ввиду хорошей проницаемости призабойной зоны или низкого пластового давления), очистка призабойной зоны от механических примесей, вносимых нагнетаемым в пласт агентом, обработка призабойной зоны после физических методов воздействия на пласт [12]. При вызове притока из пласта в процессе освоения добывающих скважин свабированием снижается уровень до величины, создающей необходимую, не превышая при этом допустимую для данной скважины депрессию на пласт.

Создаваемая депрессия не должна приводить к разрушению цементного кольца и смятию эксплуатационной колонны [3].

Величина критического перепада давления на цементное кольцо на участке непроницаемых пород составляет в среднем 2,0 МПа на 1 м [2]. Соответствующая величина максимально допустимой депрессии на пласт по критерию прочности цементного кольца рассчитывается по формуле:

ЬР2=Р+ 2 Д/г - Р,(1)

где РП1 - пластовое давление, МПа;

Д И - высота цементного крепления между осваиваемым и

невскрытым перфорацией ближайшим водоносным (или обводнившимся) пластом, определяемая как сумма интервалов с хорошим сцеплением цементного камня с породой и эксплуатационной колонной, м;

Р1ПМ давление в невскрытом перфорацией водоносном (или обводнившемся) пласте, ближайшем к осваиваемому, МПа.

Размещено на Allbest.ru