Подготовка скважины к спуску эксплуатационной колонны

Подготовка скважины к спуску эксплуатационной колонны

В данной статье описывается процесс подготовки скважины перед тем, как начать спуск эксплуатационной колонны.

Авторы публикации

Рубрика

Геология

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 1 (1), ноябрь ‘20

Поделиться

Скважины крепятся обсадными колоннами по индивидуальному плану работ в соответствие с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности». До подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны буровая установка, буровое и вспомогательное оборудование, фундаменты, блочные основания, противовыбросовое оборудование, технические средства, КИП и средства механизации, используемые при креплении скважины, должны быть подвергнуты внеочередной проверке с устранением выявленных нарушений и неисправностей. Устраняются выявленные при осмотре дефекты. Подготовка буровой установки, оборудования, технических средств осуществляется в соответствии с инструкцией по креплению нефтяных и газовых скважин.

До начала подготовки ствола скважины необходимо выполнить комплекс заключительных геофизических исследований.

Ствол скважины следует прорабатывать в местах сужений, калибровку вести на глубину спуска обсадной колонны.

При проработке следует обеспечивать равномерную подачу долота и режим промывки, чтобы скорость восходящего потока бурового раствора осталась такой же, как и при бурении интервала. Калибровку ствола скважины рекомендуется проводить компоновкой низа бурильной колонны по жесткости соответствующей жесткости обсадной колонны.

После проработки и калибровки следует промыть скважину до тех пор, пока свойства бурового раствора не будут соответствовать утвержденному регламенту с учётом требований «Временного руководства по промывке скважины перед спуском и цементированием обсадных колонн».

В буровом журнале и суточном рапорте бурового мастера делают соответствующие записи о готовности ствола скважины к спуску обсадной колонны.

При отсутствии трубной базы обсадные трубы подготавливать к спуску на буровой с гидравлическим испытанием, проверкой резьбовых соединений, шаблонировкой, сортировкой, замером длины, укладкой труб в порядке очередности спуска в скважину в соответствии с расчетом и планом работ. Результаты выполненного комплекса работ по подготовке обсадных труб оформляют соответствующим актом. Составляется предварительная ведомость меры колонны. Обратные клапаны испытывают на герметичность в соответствие с паспортными данными или нормативным давлением гидравлического испытания обсадных труб. Отбракованные на буровой трубы заменяются из резерва.

Обсадные колонны спускаются под руководством специально назначенного представителя бурового подрядчика, руководствующегося утвержденным планом работ по спуску колонн и креплению скважины.

Основные требования при спуске колонн следующие:

  • спуск осуществляется на клиновых захватах, соответствующих размеру и массе обсадной колонны;
  • резьбовые соединения докрепляются машинными ключами с манометром;
  • при составлении плана на крепление скважины скорость спуска эксплуатационной колонны должна быть откорректирована с учетом наличия поглощений в процессе бурения;
  • при спуске обсадных колонн необходимо производить промежуточные промывки ствола скважины. Глубины промывок необходимо определить по опыту бурения скважин в данном районе;
  • промежуточные промывки при возникновении осложнений (посадки, затяжки и т.п.) проводят, начиная с интервала осложнения, через каждые последующие 200 м спущенных труб; глубины промежуточных промывок корректируются в процессе спуска колонны в зависимости от характера вытеснения и состояния бурового раствора;
  • промывки необходимо осуществлять с очисткой бурового раствора;
  • для предотвращения прихвата при заполнении и промывках следует колонну держать в подвешенном состоянии и периодически расхаживать; 
  • циркуляцию восстанавливают одним насосом; 
  • продолжительность промывки на конечной глубине должна быть не менее 1,5-2-х циклов; 
  • давление на устье при промывке не должно вызывать гидроразрыва пород и поглощения бурового раствора; 
  • в случае обнаружения поглощения необходимо перейти на промывку одним насосом и снизить подачу насоса; 
  • при потере циркуляции колонну необходимо поднять до глубины, на которой проводилась предыдущая промывка и восстановить циркуляцию при минимальной подаче. При возобновлении спуска повторное использование ранее извлеченных из скважины обсадных труб запрещается;
  • разгрузка обсадной колонны на забой категорически запрещается.

Спуск обсадных колонн проводятся по плану, составленному буровым предприятием и утвержденному в установленном порядке. К плану прилагаются данные для расчета колонны, коэффициенты запаса прочности колонны, результаты расчета колонны, а также акт о готовности буровой установки к спуску колонны. 

Допустимые посадки и затяжки при спуске колонны регламентируются местными нормами в плане работ по спуску колонн с учетом условий и опыта сооружения скважин.

По окончании спуска обсадную колонну подвешивают на талевой системе для обеспечения расхаживания в процессе цементировочных работ или перемещения при изменении растягивающих усилий на крюке в период ОЗЦ.

Запрещается частично или полностью разгружать обсадную колонну на забое скважины. Подготовку тампонажных материалов и цементировочного оборудования к процессу цементирования вести согласно плану работ на спуск и цементирование скважины.

Требования к креплению обсадных колонн.

Основная задача, кроме чисто строительной, реализуемая в процессе крепления, – изоляция всех вскрытых скважиной пластов друг от друга и дневной поверхности.

Особо выделяются следующие моменты:

  • обеспечение проектной высоты подъема тампонажного раствора за всеми обсадными колоннами;
  • надежное разобщение пластов продуктивной части разреза.

Для обеспечения качества крепления обсадных колонн необходимо применение специальных средств и материалов: станции СКЦ, гидроактиватора, понизителей водоотдачи, пластификаторов.

Негативное действие на продуктивные пласты при цементировании колонн обусловлено высокой репрессией и большой фильтроотдачей тампонажного раствора. Высокая репрессия на пласт в период цементирования обсадных колонн приводит к двум видам осложнения: поглощение тампонажного раствора и закупориванию продуктивных пластов.

Уменьшение репрессии на стенки скважины при креплении колонн достигается:

  • снижением плотности тампонажного раствора;
  • снижением гидравлических нагрузок на пласт за счет пластификации цементных растворов;
  • исключением различных гидродинамических ударов при цементировании.

Колонным башмаком с легко разбуриваемой направляющей насадкой оборудуется первая труба обсадной колонны.

Обратные клапаны, применяемые при креплении скважин, при спуске обсадной колонны обеспечивают постоянное саморегулируемое заполнение ее промывочной жидкостью через отверстие в дросселе. Клапаны устойчивы к размыву промывочными жидкостями и цементными растворами при максимальной подаче 60 л/с и обеспечивают герметичность при промывке в течении не менее 30 ч.

Предусматривается использование упруго–жестких центраторов с трапецеидальным гибом для кондуктора, промежуточной и эксплуатационной колонн в открытом стволе.

Для крепления обсадных колонн предлагается следующая технология:

  1. Направление комплектуется из труб с резьбовыми соединениями типа ОТТМ. Низ оборудуется башмаком типа БК.
  2. Кондуктор комплектуется из труб с резьбовыми соединениями типа ОТТМ. Низ оборудуется башмаком типа БК и через 10 м устанавливается обратный клапан. Центраторы устанавливаются на двух нижних трубах и на второй трубе сверху. При этом необходима герметизация резьбовых соединений с применением смазки. Скорость спуска кондуктора – не более 1,0 м/с. Продолжительность промывки на забое – не менее одного цикла с доведением параметров бурового раствора до проектных. Объем буферной жидкости (вода) – 8 м3.  В ситуации, когда недоподъем не исключен, более того, вероятно опускание уровня после размещения цементного раствора в заколонном пространстве, особую значимость приобретает спуск и цементирование направления. В этом случае направление рассматривается как дополнительная мера по предотвращению загрязнения верхних горизонтов пресной воды. Тем самым еще раз подчеркивается необходимость крепления скважины направлением.
  3. Техническая колонна диаметром 245 мм, спускается (до глубины 1710 м) 1400 м с целью перекрытия водоносных верхнемеловых отложений и установки башмака колонны в породы, способные выдержать избыточное давление, возникающее в процессе возможного фонтанирования нижележащих горизонтов.

Колонна комплектуется трубами с резьбовыми соединениями. Спуск колонны предусматривается одной секцией. В целях предотвращения межпластовых перетоков и затрубных проявлений пластовых флюидов в период бурения, освоения и эксплуатации скважин рекомендуется над башмаком технической колонн установить гидромеханический пакер типа. 

Для промежуточной колонны рекомендуется применение упругих центраторов в интервале от 0 до 950 м через 50 метров, в интервале от 950 до 1300 м через 30 м, в интервале от 1300 до
1400 м через 20 м. Жесткий центратор-турбулизатор устанавливается в интервале от 0 до 450 м через 40 м, в интервале от 950 до 1300 м через 20 м. 

Эксплуатационная колонна комплектуется из труб с резьбовым соединением. Резьбовое соединение герметизируется с применением смазки. Нижняя часть оборудуется башмаком типа БК и с интервалом 10 м устанавливается обратный клапан. Колонна центрируется в интервалах всех продуктивных пластов по два центратора выше и ниже пласта и через каждые 10 м в интервале пласта (при его толщине более 10 м), а также три центратора через 10 м выше башмака кондуктора и один центратор на второй сверху трубе.

Для эксплуатационной колонны рекомендуется применение упругих центраторов в открытом стволе от 3580 до 3480 м через 20 м, от 3480 до 1400 м через 30 м, от 1400 до 0 м через 50 м. Жесткий центратор-турбулизатор устанавливается в интервале от 1400 до 0 м через 50 м, в интервале от 3580 до 3480 м через 20 м, от 3480 до 1400 м  через 30 м.

Устанавливать упругие центраторы следует или непосредственно на муфте обсадной колонны, или на специальной планке, которая входит в комплект поставки и крепится штифтом на обсадную трубу. Жесткие центраторы применяются только на промежуточной и эксплуатационной колоннах в интервалах, перекрытых предыдущими колоннами.

Для предотвращения гидроразрыва пласта и поглощение раствора из скважины, необходимо ограничить скорость спуска колонны: до глубины 2500 м не более 0,8 м/сек, ниже – не более 0,4 м/сек. Промежуточные промывки проводятся, начиная с глубины 2500 м, далее через каждые 300 м спущенных труб. По окончании спуска эксплуатационной колонны производится промывка на забое не менее 1,5-2 циклов. При промывках параметры буровых растворов доводятся до проектных. Перед тампонажным раствором прокачивается буферная жидкость
(2 % водный раствор триполифосфата натрия) в объеме 10 м3.

Ствол скважины к спуску эксплуатационной колонны должен быть надлежащим образом подготовлен. Скважина после заключительного каротажа промывается с доведением параметров бурового раствора до проектных и производится шаблонировка ствола скважины компоновкой последнего долбления, при необходимости прорабатываются интервалы осложнений.

Хвостовик диаметром 114,3 мм с оснасткой для стадийного ГРП комплектуется трубами отечественного производства с резьбой ОТТМ. Оборудуется комплектом оборудования для проведения многостадийного ГРП.

Общее необходимое число элементов оснастки и интервалы их установок должны быть откорректированы перед спуском обсадной колонны по результатам промыслово-геофизических исследований.

Список литературы

  1. Тюрин В.П., Фатеев Д.Г., Ефимов А.А., Завьялов Н.А. Особенности эксплуатации газоконденсатных скважин с пологим окончанием в условиях АВПД и низких ФЕС (на примере ачимовских отложений Уренгойского НГКМ) // Экпозиция Нефть Газ, 2016. № 7 (53). С. 40-45.
  2. Баталин О.Ю., Брусиловский А.И., Вафина Н.Г. и др. Прогнозирование состава пластовой смеси и давления по глубине залегания залежи. // Нефтепромысловое дело и транспорт нефти. – 1984. – Вып. 10. – С. 9-11.
  3. Мылов Л.Ю., Безнощук Т.А., Азимов И.Д. Подсчет запасов газа, газоконденсата и оценка рентабельности разработки месторождений Ачимовского пласта // Экономика и предпринимательство, 2016. № 5. С. 977-981. 
  4. Раянов Р. Р., Казаков К. В., Бравичев К. А. Поиск оптимального варианта разработки низкопроницаемого и неоднородного ачимовского пласта месторождения Западной Сибири // Нефть, газ и бизнес, 2016. № 2. С. 23-29. 70 

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 2 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary