8.2 Восстановление герметичности обсадных колонн с применением стальных пластырей

В последние годы в ОАО «Оренбургнефть» (НГДУ «Бузулукнефть», «Бугурусланнефть») успешно проводят работы по герметизации обсадных колонн с применением стальных пластырей. Комплекс технических средств по установке металлических пластырей, разработанных институтом «ВНИИКрнефть» включает в себя:

- устройство для установки металлических пластырей в эксплуатационной колонне типов «Дорн-1», «Дорн-2». Технические данные обсадных колонн и периметры пластырей приведены в табл. 11.8;

- скребок гидромеханический СГМ-2;

- устройство для обследования обсадной колонны УПОК-1;

- гофрированные металлические пластыри.

Технология ремонта негерметичной обсадной колонны заключается в спуске гофрированного металлического пластыря в скважину на дефект и расширения его до сопряжения с внутренней поверхностью обсадной колонны с помощью дорна.

Успешность и результаты ремонта зависят от качества проведенных подготовительных работ в скважине, которые включают: шаблонирование обсадной колонны; промывку скважины; обследование (поиск места) негерметичности обсадной колонны в интервале ремонта; поинтервальную опресовку обсадной колонны.

Пластырь из тонкостенной трубы Ст10 с толщиной стенки 3мм позволяет обеспечитьгерметичность эксплуатационной обсадной колонны при избыточном внутреннем давлении до 20 МПа и депрессии до 7 - 8 МПа. Стандартная длина пластыря 9м. Может быть применен пластырь длиной до 15м, сваренный на производственной базе, а также секционный сварной пластырь большей длины, сваренный над устьем скважины.

Технический регламент установки стальных пластырей, разработанный в ОАО «Оренбургнефть» для геолого-промысловых условий месторождений данного объединения предусматривает следующую последовательность операций:

1. После глушения скважины поднимают НКТ и другое скважинное оборудование.

2. Устанавливают в обсадной колонне на 50-100 м выше интервала перфорации цементный мост.

3. При необходимости доставляют на скважину комплект НКТ или бурильных труб грузоподъемностью на 250кН выше усилия, создаваемого весом колонны труб, спущенных до ремонтируемого интервала.

4. Производят гидравлическое испытане труб на избыточное давление не менее 15МПа с одновременным шаблонированием их шаром диаметром не менее 36 мм.

5. Определяют глубину, размеры и характер нарушения обсадной колонны:

Таблица 11.8 - Рекомендации по выбору режима установки пластыря

Диаметр ОК, мм	Толщина стенки ОК, мм	Пластырь			Режим установки пластыря
		Периметр, мм	Натяг, % к периметру	Давление в устройстве, МПа		Усилие протяжки (в кН) при заходе головки в пластырь без давления
						«Дорн-1»	«Дорн-2»
146 168	6,5 7,0 7,7 8,5 9,5 10,7 7,3 8,9 10,6 12,1	405 466	-3,1 -2,3 -1,3 0 +1,5 +3,5 -3,3 -1,2 +1,0 +3,2	18 20 15 20 15 18 12 15 12 15 12 15 15 18 15 18 15 15		125 130 125 130 130 135 115 145 140 170 185 230 150 180 140 150 150 210	115 120 115 120 120 125 105 135 130 160 175 210 - - - - - -

- геофизическими методами – интервал нарушения;

- поинтервальным гидравлическим испытанием с применением пакера – размеры нарушения с точностью ±1 м;

- боковой гидравлической печатью ПГ-2 (ТУ 39-1106-86) уточняют размеры и определяют характер нарушения.

6. Очищают внутреннюю поверхность обсадной колонны в интервале ремонта от загрязнений гидравлическим скребком СГМ-1 (ТУ 39-1105-86).

7. Производят шаблонирование обсадной колонны:

- в колонне диаметром 146 мм используют шаблон 121 мм длиной 400 мм;

- в колонне диаметром 168 мм используют шаблон 140 мм длиной 400 мм;

- для шаблонирования участков колонны расположенных ниже ранее установленного пластыря, муфты МСУ для другого сужения ствола скважины, может быть использован гидромеханический шаблон ШГ-1 соответствующего диаметра.

8. Замеряют внутренний периметр обсадных труб в интервале установки пластыря с помощью измерителей периметра ИП-1, опускаемых на НКТ или бурильных трубах.

9. Если в процессе обследования обсадной колонны выявлено несколько нарушений, подготовительные работы на каждом из них проводят последовательно в соответствии с пп. 5-8.

10. Сборку и подготовку устройства для запрессовки пластыря и продольно-гофрированных труб проводят на базе производственного обслуживания.

Рис 11.9 - Гидравлическая лор­нирующая головка:

L - общая длина пластыря; / -длина пластыря от его торца до дефекта; 4 " Длина дефек­та; /_с - длина сцепления пла­стыря при наличии упора на противоположном его конце; N_r - осевое усилие, необходи­мое для расширения пластыря до сопряжения с колонной; Р, , - радиальное усилие на дожимные элементы в лорни­рующей головке; 1 - силовой толкатель-якорь; 2 - упор; 3 -пластырь; 4 - конус; 5 - дожимные элементы; 6 – дефект

11. Дорны и многолучевой продольно-гофрированный пластырь типа ГШ для ремонта эксплуатационных обсадных ко­лонн должны соответствовать требованиям ТУ 39-01-08-466-79.

12. Транспортирование дорна производят в собранном виде. Запрещается сбрасывать дорны и пластыри при их разгрузке с автомобиля. Дорн должен быть оборудован клапанами для долива и слива жидкости.

13. При работе на загрязненных жидкостях целесообразно над дорном устанавливать пескосборник.

14. Длина пластыря выбирается исходя из размеров повреж­денного участка обсадной колонны. Длина пластыря должна быть не менее чем на 3 м больше длины повреждения. В большинстве случаев используются пластыри стандартной длины (9м), при необходимости - удлиненные сварные.

15. Наружный периметр продольно-гофрированных заготовок пластыря выбирают исходя из результатов замеров внутреннего периметра обсадной колонны и толщины стенки ее в интервале ремонта (см. табл. 11.8).

16. На производственной базе и перед спуском в скважину на наружную поверхность продольно-гофрированных заготовок пла­стыря наносится слой герметика.

17. Технология установки стального пластыря в обсадной ко­лонне (рис. 11.9, 11.10) следующая:

- на устье скважины собирают дорн с продольно-гофрированной трубой;

- дорн с заготовкой пластыря спускают на НКТ или бурильных трубах и устанавливают в интервале нарушения обсадной колонны;

- соединяют нагнетательную линию со спущенной колонной труб, с помощью насоса цементировочного агрегата создают давление и производят запрессовку пластыря. Давление запрессовки выбирают исходя из диаметра и толщины стенки обсадной ко­лонны (табл. 11.9);

- приглаживают пластырь дорнирующей головкой при избыточном давлении не менее 4-5 раз;

- не извлекая дорн из скважины, опрессовывают колонну, при необходимости приглаживание повторяют;

- поднимают колонну труб с дорном, осваивают и вводят сква­жину в эксплуатацию по утвержденному плану.

Таблица 11.9 - Технические данные обсадных колонн и периметры пластырей для ремонта

Диаметр ОК, мм	Толщина стенки ОК, мм		Условный внутренний диаметр ОК, мм	Расчетный внутренний периметр ОК, мм	Предпочти­тельный периметр пластыря, мм
	ГОСТ 632-64	ГОСТ 632-80
140	6,0	(6,2)	127,7 (127,3)	401 (400)	398 (402)
	7,0	(7.0)	125,7 (125.7)	395 (395)	392 (396)
	8,0	(7.7)	123.7 (1243)	388 (390)	386 (392)
	9,0	(9.2)	121.7 (1213)	382 (381)	380 (382)
	10,0	(10,5)	119,7 (118,7)	376 (373)	374 (378)
	11,0	-	117,7	370	368
146	6,5	(6.5)	133 (133)	418 (418)	416 (420)
	7,0	(7.0)	132 (132)	414 (414)	412 (416)
	8,0	(7,7)	130 (131)	408 (411)	406 (412)
	9,0	(8,5)	128 (129)	402 (405)	400 (406)
	10,0	(9.5)	126 (127)	396 (399)	394 (406)
	11,0	(10,7)	124 (125)	389 (392)	386 (394)
168	6,5	-	155	487	484
	7.0	(73)	154 (154)	484 (484)	482 (486)
	8,0	(8,0)	152 (152)	477 (477)	474 (480)
	9,0	(8,9)	150 (150)	471 (471)	468 (474)
	10,0	(10.6)	148 (147)	464 (462)	460 (466)
	11,0	—	146	458	456
	12,0	(12,1)	144 (144)	452 (452)	450 (454)

Рис. 11.10 - Схема установки пластыря устройством ДОРН-1: а - этап 1 - спуск устройства с пластырем к дефекту; б - этап 2 - заход голов­ки в пластырь без давления на отрезке (протяжка силовыми цилиндрами); в - этап 3 - расширение пластыря головкой на отрезке (предварительное сцеп­ление пластыря с обсадной колонной протяжкой силовыми цилиндрами); г -этап 4 - расширение пластыря головкой при подъеме инструмента; 1 - циркуля­ционные клапаны; 2 - силовые цилиндры; 3 - упор пластыря; 4 - штанга; 5 -гидравлическая лорнирующая головка; 6 - обсадная колонна; 7 - пластырь; 8 -дефект