Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 [ 167 ] 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

3. Использовать в каждом конкретном районе цементирование цементным раствором выше продуктивного пласта.

Как видно из изложенного, смятие обсадных колонн в зоне зацементированных участков происходит в результате движения неустойчивых пластов, залегающих в месте установки фильтров и над ними, что создает нагрузки, превышающие допустимые по расчету на смятие.

Обсадные трубы в процессе работы иногда отвинчиваются в верхней или нижней части колонны. В нижней части колонны обсадные трубы отвинчиваются из-за отсутствия связи низа колонн со стенками скважины.

Отвинчивание и обрыв обсадных колонн чаще наблюдаются в искривленных скважинах и приурочиваются к местам резких перегибов колонны.

После цементирования обсадные колонны иногда изгибаются вследствие довольно значительных разгрузок во время обвязки устья скважины. Значительная разгрузка ее приводит к передаче дополнительных усилий от веса обсадной колонны на нижние трубы, что ведет к изгибу нижней части колонны над цементным камнем. Изгибы приурочены к участкам труб, непрочно связанным со стенками скважины, и часто к таким интервалам, где диаметр колонны в несколько раз меньше диаметра скважины. Это интервалы, сложенные породами, легко поддающимися размыву или обвалам.

Часто изгиб обсадной колонны происходит против башмака предыдущей колонны, обычно перед кондуктором, если цементный раствор поднят не до башмака предыдущей колонны и последняя полностью разгружена.

При углублении скважин после спуска кондукторов и промежуточных колонн часто наблюдаются случаи протирания обсадных колонн. Это происходит при бурении наклонных и вертикальных скважин. Наблюдения показывают, что чем больше выход бурильной колонны из-под башмака предыдущей обсадной колонны и чем больше кривизна скважины, тем больше вероятность протирания обсадной колонны. В остальных случаях можно не заметить этого, особенно когда за колонной в месте протирания имеется цементный камень. Тогда колонна, связанная в местах протирания цементным камнем, не деформируется. Протирание таких колонн обнаруживается только при проведении геофизических работ в скважине, и притом в большинстве случаев перед спуском последующей колонны. Отсутствие деформации объясняется тем, что при бурении обсадная колонна заполнена буровым раствором и давление на стенки труб с внеш-

ней и внутренней сторон почти одинаково, в результате чего труба сохраняет первоначальную форму. Там, где между трубой и стенками скважины цементного камня нет, протирание колонн ведет к разрушению резьбового соединения труб, их смятию, и создаются препятствия свободному прохождению бурильной колонны (Л.Б. Измайлов, М.Л. Кисельман, И.П. Пус-товойтенко).

При бурении глубоких скважин очень часты аварии из-за износа обсадных труб и повреждения их бурильной колонной и долотами. Рост числа спускоподъемных операций привел к тому, что практически невозможно избежать износа труб. Так, по данным М.Л. Кисельмана, в объединении "Грознефть" в скважинах глубиной до 4000 м в обсадных колоннах трубы совершают 500-550 тыс. м возвратно-поступательных движений и 1 500 тыс. м вращений. Такой большой объем работ в обсадных колоннах ведет к износу труб и протиранию их при самых благоприятных условиях проходки скважин.

Бурильная колонна вырабатывает при спускоподъемных операциях в стенках обсадной колонны односторонний желоб с поперечным сечением в виде круга диаметром, равным диаметру бурильных замков эксплуатирующейся бурильной колонны. Трубы, имеющие указанные дефекты, уже сами являются источником аварии, так как при повышении давления в колонне они рвутся вдоль желоба. Желоба и прорезы в обсадных колоннах усиленно вырабатываются движением долот всех типов, особенно колонковыми долотами режущего и режуще-истирающего типа, а также долотами фрезерного типа. Повреждение колонны резко растет с увеличением силы прижатия долота к одной стороне колонны вследствие искривления ствола скважины и других причин, нарушающих центричность колонны по отношению к стволу скважины.

Неровности внутренней части труб (коррозионные впадины, уступы и т.д.) способствуют также увеличению числа прорезов и надрезов. Отмеченные неровности, а также торцы труб являются упорами для режущей части долот, поэтому от них берут начало прорезы.

Приустьевые трубы обсадных колонн подвергаются значительному износу. Первая труба часто имеет односторонний износ, нередко до полного истирания толщины на 0,5-0,8 длины трубы. Таких значений износ достигает в результате постоянного контакта ведущей трубы с первой трубой обсадной колонны. При этом на значение износа влияют: кривизна скважины, эксцентричное расположение труб, а также

конструкция скважин, виды и типы спускаемого бурильного инструмента и установленного бурового оборудования.

Протирание обсадных колонн в значительной степени зависит от использования на бурильных трубах предохранительных резиновых колец. При их отсутствии степень износа увеличивается.

Установлено, что обсадные трубы протираются главным образом при работе в колоннах без предохранительных резиновых колец на бурильных трубах при роторном и турбинном бурении, а протирания часто возникают в местах искривления.

Основная причина проседания обсадных колонн - недостаточное крепление их на устье, особенно если колонна не посажена на клинья.

Часты нарушения обсадных колонн в процессе разбуривания цементного стакана и элементов низа обсадной колонны, продавочных пробок, стоп-кольца, обратного клапана и направляющей пробки.

Ликвидация негерметичности

Причины негерметичности обсадных колонн могут быть разные. К их числу относят разрывы вследствие возникновения чрезмерных внутренних давлений, утечки по резьбе из-за неправильного свинчивания, отверстия, образовавшиеся в результате коррозии или эрозионного воздействия струй промывочной жидкости и т.п.

В зависимости от типа и протяженности зоны негерметичности выбирают метод ремонта обсадной колонны. Прежде всего надо определить местоположение повреждения. Для этого лучше использовать съемный пакер. С его помощью проводят серию опрессовок колонны, начиная снизу и постепенно поднимаясь вверх до тех пор, пока не будет обнаружена негерметичность.

Самым нераспространенным методом ликвидации негерметичности обсадных колонн, видимо, следует считать цементирование под давлением. Цементный раствор продавливается сквозь негерметичную часть за колонну, и после его схватхвания колонну опрессовывают. Иногда надо провести цементирование в несколько ступеней и оставить часть цементного раствора в колонне под давлением до схватывания. После разбуривания цементной пробки колонну испытывают на герметичность.

Зона негерметичности может быть перекрыта хвостови-