10.3 Общие принципы ремонтно-изаляционных работ (рир) и последовательность выполнения технологических операции

Работы по ремонту крепи включают исправление негерметичности цементного кольца, наращивание цементного кольца за колонной, устранение негерметичности колонны и изоляцию подошвенных, контурных и нагнетаемых вод. План ремонта скважины должен включать геолого-технические данные, причины и цель ремонта, состояние ствола к моменту ремонта, перечень намеченных мероприятий, описание технологического цикла ремонтных работ с указанием количественных характеристик параметров операций, а также ответственных исполнителей по каждой технологической операции.

Прежде, чем приступить к ремонтному цементированию с целью ликвидации трещин и каналов в цементном камне, необ­ходимо определить положение дефектного участка и направление движения жидкости в нем, очистить каналы и трещины от гря­зи и оставшейся промывочной жидкости и оценить возможную интенсивность течения жидкости по ним. Если необходимость ремонтного цементирования выявлена до перфорации обсадной колонны в зоне продуктивного пласта, для очистки каналов в цементном камне и последующего заполнения их тампонажным раствором против непроницаемой породы немного выше кровли пласта, из которого жидкость движется вверх по дефектному участку, пробивают кумулятивным перфоратором несколько десятков отверстий на участке длиной 1—2 м. Если негерметичность цементного камня обнаружена при опрессовке зацементи­рованного пространства за промежуточной колонной (см. § 70), простреливать специальные отверстия в колонне часто не тре­буется: очистку каналов и заполнение их тампонажным раство­ром можно осуществить через открытый нижний конец этой ко­лонны. Если необходимость ремонтного цементирования выявле­на после перфорации эксплуатационной колонны против про­дуктивного пласта, в ней приходится пробивать дополнительно несколько десятков отверстий, через которые можно будет очи­стить каналы в дефектном участке и зацементировать их. Такие отверстия пробивают против непроницаемой породы несколько выше кровли продуктивного пласта, из которого пластовая жид­кость (газ) движется вверх по заколонному пространству или в который притекает вода из верхнего водоносного горизонта, ли­бо несколько выше кровли нижнего водоносного горизонта, из которого вода поступает в продуктивный пласт. В случае необ­ходимости прострела таких отверстий выше эксплуатационного фильтра, участок эксплуатационной колонны в зоне фильтра обычно заполняют песком, а над фильтром устанавливают це­ментный мост.

Ремонтное цементирование, как правило, связано с необходи­мостью создания высокого давления в период нагнетания там-понажного раствора в каналы дефектного участка и поддержа­ния такого давления в период твердения раствора. Существует несколько способов ремонтного цементирования. Рассмотрим не­которые из них.

Цементирование без пакера. В эксплуатационную колонну до нижних отверстий (или на 5—7 м ниже их) спускают колонну насосно-компрессорных труб; на верхний конец этой колонны навинчивают цементировочную головку с показывающим и ре­гистрирующим манометрами, а межколонное пространство гер­метизируют превентором. В насосно-компрессорные трубы зака­чивают воду, промывают скважину а затем, закрыв кран на выки-де превентора, нагнетают воду через отверстия, пробитые в обсад­ной колонне, в заколонное пространство и тщательно промыва­ют трещины и каналы в цементном камне; при этом регистри­руют объемную скорость нагнетания воды и давление на устье. Если интенсивность циркуляции очень мала, иногда вместо воды закачивают порцию водного раствора ингибированной соляной кислоты, дают возможность ей прореагировать с породой и це­ментным камнем в трещинах и каналах, а затем через 10—15 ч тщательно удаляют продукты реакции из пласта в скважину, вызвав для этого приток из водоносного горизонта. В некоторых случаях очистку каналов в цементном камне начинают с вызо­ва притока из водоносного горизонта.

После очистки каналов в цементном камне определяют ин­тенсивность заколонной циркуляции по скорости нагнетания во­ды и давлению на устье и в зависимости от нее решают вопрос о

необходимом объеме тампонажного раствора и режиме вытесне­ния его в заколонное пространство.

Затем в колонну насосно-компрессорных труб при открытом кране на выкидной линии превентора закачивают расчетный объем тампонажного раствора с малой водоотдачей; при этом скорость выхода жидкости из межколонного пространства кра­ном регулируют так, чтобы избыточное давление в цементиро­вочной головке не падало ниже 0,2—0,5 МПа. Как только ниж­няя граница тампонажного раствора подойдет на 100—150 м к нижнему концу насосно-компрессорных труб, кран на выкиде превентора закрывают, а тампонажный раствор через отверстия в обсадной колонне вытесняют в заколонное пространство. При вытеснении тампонажного раствора давление в цементировочной головке быстро растет; по мере роста давления скорость закач­ки продавочной жидкости в насосно-компрессорные трубы уменьшают так, чтобы давление не превышало допустимого для обсадной колонны. Процесс вытеснения прекращают, как только верхняя граница тампонажного раствора приблизится на 100— 150 м к нижнему концу насосно-компрессорных труб либо давле­ние поднимается до предельно допустимого для обсадной колон­ны. После этого насосно-компрессорные трубы поднимают так, чтобы нижний конец их оказался на 10—15 м выше верхних от­верстий в обсадной колонне, и способом обратной циркуляции вымывают из скважины излишний объем тампонажного раство­ра. После затвердения тампонажного раствора разбуривают це­ментный стакан в обсадной колонне и проверяют ее герметич­ность.

При обратной промывке и в последующий период твердения тампонажного раствора в обсадной колонне поддерживают дав­ление, лишь примерно на 0,5 МПа ниже наивысшего давления при вытеснении тампонажного раствора (способ Н. К. Байба­кова).

Иногда при открытом кране на выкиде превентора в насосно-компрессорные трубы закачивают не только всю порцию тампо­нажного раствора, но и часть объема продавочной жидкости (воды). После выравнивания уровней тампонажного раствора, в трубах и межколонном пространстве закачку прекра­щают, трубы приподнимают выше уровня тампоуаж-ного раствора и, закрыв превентор, нагнетают про-давочную жидкость одновременно в трубы и межколон­ное пространство. Вытеснение тампонажного раствора заканчи­вают, когда в обсадной колонне над верхними отверстиями оста­нется лишь небольшой столб его (~10 м) либо давление достиг­нет предельного для обсадных труб. После этого способом об­ратной циркуляции скважину тщательно промывают и оставля­ют в покое для твердения тампонажного раствора. При промыв­ке и твердении поддерживают такое же давление, как и при це­ментировании по способу Н. К. Байбакова.

Цементирование с извлекаемым пакером. В обсадную колон­ну спускают колонну насосно-компрессорных (или бурильных) труб с пакером, например, гидравлико-механическим, внизу. Ес­ли горизонт, из которого вода поступает в продуктивный пласт, расположен ниже последнего, пакером герметизируют участок обсадной колонны в сечении между эксплуатационным фильтром и верхними отверстиями, пробитыми над водоносным горизонтом. После пакеровки в насосно-компрессорные трубы нагнетают во­ду, которая проходит через отверстия в обсадной колонне ниже пакера, поднимается по каналам в цементном камне до продук­тивного пласта и через отверстия эксплуатационного фильтра по­ступает в межколонное пространство выше пакера. После тща­тельной промывки каналов в цементном камне в насосно-ком­прессорные трубы закачивают необходимый объем тампонаж-ного раствора и вытесняют последний в заколонное пространст­во. Затем освобождают пакер, приподнимают его на 15—20 м выше эксплуатационного фильтра и способом обратной циркуля­ции тщательно промывают скважину. В период промывки и по­следующего схватывания и твердения тампонажного раствора на устье поддерживают избыточное давление несколько ниже максимального в период цементирования.

Если целью ремонтного цементирования является ликвида­ция притока в продуктивный пласт воды из верхнего горизонта или каналов и трещин, по которым перетекает газ в верхние го­ризонты или в атмосферу, отверстия в обсадной колонне проби­вают несколько выше кровли продуктивного пласта против не­проницаемых пород, а пакер устанавливают выше верхних от­верстий. В случае газовой скважины глубина участка обсадной колонны, в котором пробивают отверстия, должна удовлетво­рять условию

где р_с — давление в закрытой скважине, заполненной газом.

При ремонтном цементировании с пакером наибольшее давле­ние в период вытеснения тампонажного раствора не должно пре­вышать предельно допустимого для насосно-компрессорных труб; оно всегда должно быть меньше давления разрыва пород на уча­стке перфорации.

После затвердения тампонажного раствора трубы с пакером поднимают на дневную поверхность, цементный камень разбу­ривают, а обсадную колонну испытывают на герметичность.

Цементирование с неизвлекаемым пакером. Операция отли­чается от рассмотренной выше тем, что после вытеснения тампо­нажного раствора через перфорационные отверстия в заколонное пространство пакеровку не нарушают, а колонну насосно-компрессорных труб вращением вправо отделяют от пакера , приподнимают и после тщательной промывки скважины способом обратной циркуляции извлекают на дневную по-веохность.

При движении по трещинам и каналам в цементном камне тампонажный раствор под воздействием большого избыточного давления обезвоживается и превращается в труднопрокачивае-мую массу. Чтобы добиться максимально полного заполнения каналов и трещин в цементном камне, следует использовать тампонажные растворы с малой водоотдачей при всех способах ремонтного цементирования.

При ремонтном цементировании разделительные пробки, как поавило, не применяют; поэтому тампонажный раствор перемешивается с промывочной и продавочной жидкостями, что нужно учитывать при определении потребного объема раствора.