6.1. Виды и причины нарушения герметичности обсадных колонн

Изучению видов и причин нарушений обсад­ных колонн уделено большое внимание как в отечественной, так и в зарубежной литературе. Однако достаточно полная их классификация отсутствует, бее основные факторы, определя­ющие потерю герметичности обсадных колонн, можно разде­лить на четыре группы: геологические, технико-экономичес­кие, физико-механические и субъективные.

Первая группа факторов характеризуется частыми обвала­ми стенок ствола скважины, выбросом бурового раствора, воды, нефти и газа, смятием промежуточных и эксплуатационных колонн, аномально высокими пластовыми давлениями, нали­чием высоких пластовых температур, набуханием породы (в т. ч. в продуктивных пластах), пробкообразованием, высокой сейсмической активностью.

Главнейшие факторы второй группы — не соответствую­щие условиям конструкции скважин, способ бурения, каче­ство и компоновка применяемых обсадных труб, скорость и способ спуска, технология цементирования обсадной колон­ны, продолжительность работы в обсадной колонне, техноло­гия оборудования устья скважин, освоения, эксплуатации, ре­монтные работы, искривление ствола скважины.

К основным параметрам третьей группы факторов отно­сятся: прочность, проницаемость, коэффициент линейного рас­ширения, пластичность тампонажного камня; прочность, кор­розионная и абразивная стойкость материала труб; коэффици­ент линейного расширения горных пород; технологические свойства фильтрационной корки.

Четвертая группа факторов в основном зависит от организации произвоства, опыта и квалификации исполнителей. Однако их роль в потере герметичности обсадных колонн ве­лика. К ним относятся нарушение организации процесса спус­ка обсадной колонны, подача на буровую некачественных труб, неточный расчет обсадной колонны, несвоевременный долив промывочной жидкости при спуске колонны.

Схема классификации повреждений обсадных колонн (по М. Л. Кисельману) выглядит следующим образом:

1-я группа — дефекты металлургического производства (на­рушения обсадных труб при изготовлении);

2-я группа — дефекты, возникающие при нарушениях пра­вил погрузки, разгрузки, перевозки и хранения труб (наруше­ния обсадных труб при транспортировке и хранении);

3-я группа — дефекты, появляющиеся в процессе эксплуа­тации (нарушения осадных труб при эксплуатации).

А. А. Федоров на основании анализа промысловых данных по месторождениям Прикарпатья и изучения материалов дру­гих работ предложил свою классификацию повреждений об­садных колонн и их причин (табл. 6.1).

К типичным (часто встречающимся) видам нарушения гер­метичности обсадных колонн в скважинах можно отнести: ра­ковины коррозионного и эрозионного износа (отверстия); про­дольные, поперечные, полые порывы, порезы (трещины); не­качественную геометрию и недовинчивание резьбовых соеди­нений; перфорацию труб и пр.

Количество и номенклатуру нарушений обсадных колонн можно значительно уменьшить, если строго соблюдать техно­логический процесс бурения скважин; применять обсадные трубы с антикоррозионным и термостойким покрытием; ис­пользовать предохранительные кольца, центраторы на буриль­ных и насосно-компрессорных трубах; применять защитные оболочки для долот при спуске их в забой и др.