Капитальный ремонт скважин

1. ТЕМА: КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ СКВАЖИН

ЛЕКЦИЯ 4
КР4 Переход на другие горизонты и приобщение пластов
4 семестр
СПО
Выполнение работ по капитальному ремонту скважин
2025 г.
1

2.

КР4-1 / Переход на другие вышележащие и нижележащие
горизонты. / Выполнение запланированного объема работ,
получение
притока
подтвержденного
геофизическими
исследованиями.
КР4-2 / Приобщение дополнительного количества пластов для
совместной эксплуатации. / Выполнение запланированного объема
работ, получение притока из приобщенных интервалов с
сохранением притока из ранее работавших.
Переход на другие горизонты и приобщение пластов
осуществляют в соответствии с требованиями технологических
схем и проектов разработки нефтяных и газовых месторождений.
Перед переходом на другие горизонты и приобщением пластов
проводят
геофизические
исследования
для
оценки
нефтеводонасыщенности продуктивных горизонтов и оценки
состояния цементного кольца между ними и соседними
водоносными пластами.
Ремонтные работы по переходу на другие горизонты включают
работы по отключению нижнего перфорированного горизонта и
вскрытию перфорацией верхнего продуктивного горизонта или
2
наоборот (раздел 4.6)

3.

Возврат скважины на вышележащий горизонт производят
после изоляции оставляемого горизонта от нового установкой
цементного моста (стакана) над оставляемым пластом.
Перед переходом на другие горизонты и приобщением пластов
проводят геофизические исследования для оценки нефте- и
водонасыщенности продуктивных горизонтов и оценки состояния
цементного кольца между ними и соседними водоносными
пластами.
Ремонтные работы по переходу на другие горизонты
включают
работы
по
отключению
нижнего
перфорированного горизонта и вскрытию перфорацией
верхнего продуктивного горизонта или наоборот.
Для перехода на верхний горизонт, находящийся на
значительном удалении от нижнего (50…100 м и более),
устанавливают цементный мост над нижним горизонтом.
При этом может использоваться предварительная установка
разбуриваемого
пакера
или
цементный
раствор
с
заполнителями.
3

4.

Методы отключения нижних горизонтов
Для отключения нижних горизонтов применяют методы
тампонирования, установки цементных мостов, засыпки
песком, установки разбуриваемых пакеров.
Метод тампонирования применяют как при герметичном
цементном кольце, так и в случае негерметичности
цементного кольца, но при планируемой депрессии на
продуктивный горизонт после ремонта более 5 МПа.
Метод установки цементного моста применяют при
герметичном цементном кольце и высоком статическом
уровне в скважине (при отсутствии поглощения).
Метод засыпки песком применяют при герметичном
цементном кольце, низком статическом уровне в скважине,
депрессии на продуктивный горизонт после ремонта до 5 МПа
и небольшой глубине искусственного забоя (10…20 м ниже
отключаемого горизонта).
Метод установки разбуриваемых пакеров применяют при
герметичном цементном кольце, низком статическом уровне,
планируемой депрессии на пласт после ремонта до 5 МПа.
4

5.

Методы отключения верхних горизонтов
Для отключения верхних пластов используют методы
тампонирования
под
давлением,
установки
металлических пластырей и сочетание этих методов.
Методы тампонирования под давлением применяют
при
негерметичном
цементном
кольце
между
горизонтами и наличии признаков разрушения или
отсутствия цементного кольца в интервале перфорации
отключаемого горизонта.
Метод
установки
металлических
пластырей
применяют в условиях герметичного цементного
кольца между горизонтами и отсутствия признаков
разрушения цементного кольца в интервале перфорации
отключаемого горизонта.
Сочетание методов тампонирования под давлением и
установки металлических пластырей применяют в
случаях,
когда
не
удаётся
добиться
полной
герметичности отключаемого горизонта.
5

6.

Оборудование для работы с избыточным давлением
(пакера)
Характеристики, условные обозначения
Пакеры
предназначены
для
герметичного
разобщения одной части ствола скважины от другой,
уплотнения в нем колонны труб и различного
оборудования при бурении, эксплуатации и ремонте
скважин.
Пакеры классифицируются по:
• области применения (буровые, эксплуатационные,
ремонтные);
• назначению (для обследования и испытания
скважин, уплотнения обсадной колонны – в открытом
стволе скважины, защиты обсадной колонны от
воздействия высоких давлений, перекрытия ствола
скважины, проведения цементировочных работ и
6
т.д.);

7.

• направлению действия воспринимаемых перепадов
давления
и
осевых
усилий
(вверх,
вниз,
двухстороннего действия);
• способу спуска (трубные, канатные, кабельные);
•способу посадки (механические, гидравлические,
гидромеханические,
взрывного
действия,
вакуумные);
• способу удаления из скважины (извлекаемые,
постоянные съемные, разбуриваемые);
• по конструктивному исполнению основных узлов –
уплотнителей, упоров, механизмов управления,
клапанов.
В последние годы была предпринята попытка
присваивать пакерам обозначения, позволяющие
определить из основные характеристики. Так, в
соответствии
с
ОСТ
26-16-1615-81
условное
обозначение пакера должно включать:
7

8.

первая цифра – номер модели;
первые две буквы – направление воспринимаемого
перепада давления (ПВ – вверх; ПН – вниз; ПД –
двухстороннего направления);
буква Я посте тире – наличие заякоревающего
устройства;
следующие
буквы
–
способ
посадки
(Г
–
гидравлический;
М
механический;
ГМ
гидромеханический);
буква Р – разбуриваемый;
число после тире – наружный диаметр в мм;
следующие число после тире – рабочее давление в
МПа;
последняя буква с цифрой – исполнение по коррозионной
стойкости (К1 – для сред с объемной концентрацией СО2 до 10
%; К2 – для сред с объемной концентрацией СО2 и Н2S до 10 %
К3 – для сред с объемной концентрацией СО2 и Н2S до 26 %). 8

9.

Однако такое громоздкое обозначение оказалось
неудобным для пользования.
Рассматрим эксплуатационные и ремонтные пакеры,
с которыми сталкиваются бригады капитального и
текущего ремонта скважин.
К данной группе относятся пакеры для:
-обследования скважин (опрессовки и определения
негерметичных участков эксплуатационной колонны),
-проведения
ремонтно-изоляционных
работ
с
установкой цементных мостов,
-выполнения операций по воздействию на пласт,
-защиты обсадной колонны в нагнетательных
скважинах,
-перекрытия ствола скважины при смене насосного
оборудования.
9

10.

Например, пакер ПВ-ГР, предназначен для установки
в скважине на длительное время клапана-отсекателя,
может
быть
использован
для
выполнения
изоляционных работ, защиты обсадной колонны в
нагнетательных скважинах и т.д.
При модернизации или создании новых пакеров
необходимо учесть, что в обсаженных скважинах
оптимальными являются следующие зазоры между
металлическими деталями
пакера и стенкой
скважины:
10 мм – при перепаде давления до 21 МПа;
9 мм – при перепаде давлений до 35 МПа;
8 мм – при перепаде давлений до 50 МПа;
7 мм – при перепаде давлений до 70 МПа.
Фактические зазоры могут оказаться значительно
больше указанных значений из-за овальности и
10
разностенности обсадных труб.

11.

Устройство и принцип действия
Основные узлы пакера: ствол, на него надеты
резиновые уплотнения, конус, шлипсы с пружинами
и фиксатор шлипсодержателя.
При спуске фиксатор удерживает шлипсодержатель,
по окончании спуска при повороте труб вправо,
после некоторого вытягивания фиксатор выходит в
прорезь на стволе, освобождая шлипсодержатель.
При дальнейшем опускании труб конус наклоняет и
заклинивает шлипсы, а манжета деформируется и
уплотняет
пакер.
При
натяжении
манжета
восстанавливает первоначальную форму, конус
выходит из-под шлипсов, пакер освобождается.
11

12.

12

13.

Подготовка ствола скважины
Для снижения рисков осложнений и аварий при
спуске, посадке и подъеме пакера в обсадной
колонне, на старом фонде скважин необходимо:
• промыть забой;
• прошаблонировать эксплуатационную колонну;
• проработать скрепером интервал установки пакера
выше и ниже заданной глубины на 30 м.
Проработать скрепером ряд интервалом, при
проведении ГРП на несколько зон. Работа со
скрепером осуществляется согласно инструкции
завода-изготовителя скрепера.
Допускается только по согласованию с Заказчиком
раздельный спуск скрепера и шаблона.
13

14.

Спуск инструмента необходимо производить на НКТ
диаметром не менее 73 мм. в следующей
компоновке:
• перо-воронка либо воронка;
• хвостовик. Длина хвостовика определяется в плане
работ в зависимости от низа обрабатываемого
скрепером
интервала,
зоной
перфорации
и
необходимого забоя.
• скрепер. Наружный диаметр скрепера должен
соответствовать внутреннему диаметру колонны.
• шаблон. Наружный диаметр шаблона должен
соответствовать диаметру пакера плюс 1-2 мм, длина
не менее двух метров и установлено не менее трех
шаблонирующих колец.
• подвеска НКТ.
14

15.

Скреперы. Скрепер предназначен для очистки
внутренней поверхности обсадных и насоснокомпрессорных колонн от перфорационных
заусенцев,
ржавчины,
цементной
корки,
парафина и других отложений.
Скрепер
(рис.)
представляет
собой
неразъемный трубчатый корпус, на верхнем и
нижнем концах которого выполнены муфтная и
нипельная присоединительные резьбы. В
продольных пазах корпуса установлены, с
возможностью
радиального
перемещения,
шесть лезвий плашечного типа с износостойкой
закаленной поверхностью режущих кромок.
Усилия, прижимающие лезвия к поверхности
очищаемой трубы, создаются за счет действия
сжатых пружин (по три пружины на одно
лезвие). закрепленным четырьмя винтами.
15

16.

Лезвия распологаются на корпусе в два яруса, по три
штуки в каждом, обеспечивая очистку ста процентов
периметра внутренней поверхности трубы. В пазах
корпуса лезвия удерживаются разрезным кольцом,
закрепленным четырьмя винтами.
Очистка колонны производится в процессе спуска
скрепера в скважину на бурильных или насосных
трубах. при этом лезвия, скользящие по очищаемой
поверхности, срезают неровности и загрязнения.
16

17.

Подготовка и спуск пакера типа ПВМ
Перед спуском пакера с якорем необходимо убедиться в
его исправности.
• перевернуть пакер «верх ногами»;
• повернуть якорь по часовой стрелке до упора;
• если появилось поступательное движение якоря вдоль
оси пакера, он в рабочем положении. Сухари при этом
полностью не выйдут, т.к. приложенного усилия для этого
недостаточно.
• повернуть якорь против часовой стрелке до упора – якорь
зафиксирован от осевого перемещения. Пакер в
транспортном положении.
Сборку компоновки производить согласно плану работ. При
выборе компоновки учитываются:
• установка пакера, оборудованного якорем – выше
интервала перфорации на 20 – 30 м (хвостовик длиной 8-10
м, оборудован воронкой). При посадке между пластами
17
длину хвостовика можно уменьшать до 1 м.

18.

• установка пакера «с упором на забой» - выше
интервала перфорации на 10-20 м (хвостовик длиной,
равной расстоянию от текущего забоя до интервала
посадки,
оборудованный
заглушкой
внизу и
«фильтром» напротив интервала перфорации).
Скорость спуска пакера не более 0,6 м/с. При этом в
скважинах с интенсивностью набора кривизны более
2 гр. на 10 метров, во избежание самопроизвольной
посадки, скорость спуска пакера необходимо
снижать до 0,4 м/с.
При спуске пакера не допускается проворот колонны
НКТ с целью предотвращения преждевременной
пакеровки, при этом используется ключ обратного
захвата.
18

19.

Посадка пакера
1. пересчитать замер НКТ;
2. демонтировать ПВО, навернуть планшайбу;
3.зафиксировать вес инструмента на подъем и на
спуск;
4.проворотом колонну НКТ установить пакер в рабочее
положение.
Для
передачи
крутящего
момента
необходимо во время проворота расха-живать колонну
НКТ вверх-вниз (длина хода – 1 м). Для зарядки
достаточно проворота инструмента на устье – 2,5-3
оборота;
5.удерживая колонну НКТ от обратного раскручивания,
сделать вытяжку инструмента на 1,2-1,8 м. «Пружина»
при этом должна исчезнуть;
6.«тряхнуть» инструмент на 0,5-0,7 м. затем плавно
посадить на планшайбу. Посадку контролировать по
индикатору веса. Рекомендуемый диапозон нагрузки
19
на пакер 6-15 т.

20.

Если пакер не садиться:
• Сделать вытяжку инструмента больше на 0,2-0,3 м
(слишком большая вытяжка может привести к увеличению
нагрузки пакер, которая может повлечь осложнения при
срыве).
• «Встряхнуть» колонну НКТ на 1 м.
• Сделать еще 2-2,5 оборота колонны НКТ.
• Попробовать посадить пакер в другом интервале
Важно! В интервале посадки проверить качество
цементного камня и сцепление его со стенками
эксплуатационной колонны.
• Путем подбора патрубков, попробовать посадить пакер
на муфте э/к.
• Собрать арматуру, установить маноментр на буфере,
открыть центральную задвижку.
• Опрессовать затруб на давление опрессовки э/к. Если
давление в НКТ не поднялось до давления опрессовки или
20
выше – пакер герметичен.

21.

Срыв пакера
1. Замерить давление в НКТ.
2.В случае если суммарное давление на буфере и
гидростатическое в НКТ выше гидростатического в за
трубе – отработать скважину, снизив давление до
расчетного.
3.Произвести обвязку арматуры для обеспечения
обратной промывки.
4. Создать давление в затрубе 3,0 – 5,0 МПа.
5.Большинство
пакеров
позволяет
производить
процедуру срыва пакера без вращения колонны НКТ.
6.Циркуляция должна появиться раньше, чем пакер
перейдет в транс-портное положение, т.к. при вытяжке
будет снята нагрузка с манжетных уплотнений.
7.Произвести глушение скважины обратной циркуляцией в
объеме НКТ (при необходимости).
8.Плавно посадить планшайбу, контролируя вес по
21
индикатору.

22.

Если пакер не срывается:
• Сделать вытяжку инструмента больше на 1-2 м.
• Поднять давление в затрубе до 8,0 – 10,0 МПа для
воздействия на гидравлический якорь
• На скважинах с АНПД из-за низкого статического уровня в
НКТ, наоборот, снять перепад давления между затрубным
и трубным пространствами НКТ – закачкой жидкости в НКТ.
• Поднимать пакер без срыва.
Отечественные производители пакеров:
• Научно-производственная фирма "Пакер»
• Научно-производственная компания ООО
сервис» и др.
«Югсон-
22

23.

23