6.4. Технология ремонта обсадных колонн стальными пластырями

Из применяемых в отечественной практике методов установка тонкостенных продольно-гофрированных стальных труб (пластырей) в большинстве случаев является наиболее перспективной, экономичной и простой.

Суть этого метода заключается в том, что продольно-гоф­рированный пластырь, изготовленный из тонкостенной цилин­дрической трубы и покрытый герметизирующим материалом, спускают в подготовленный участок скважины на специаль­ном устройстве и расширяют лорнирующим элементом этого устройства до сопряжения с обсадной колонной в месте ее дефекта.

6.4.1. Основные технические требования и технологическая последовательность операций при ремонте обсадных колонн стальными пластырями

Основные требования к технологическому про­цессу:

1. Изоляция продуктивного пласта от ремонтируемого уча­стка обсадной колонны.

2. Проверка ствола обсадной колонны на проходимость инструмента.

3. При наличии смятия обсадной колонны его ликвидация.

4. Определение местонахождения негерметичности (дефек­та) обсадной колонны с точностью + 500 мм.

5. Очистка внутренней поверхности обсадной колонны в интервале дефекта.

6. Определение характера, формы и размеров дефекта.

7. Установка на дефект пластыря.

8. Нанесение на наружную поверхность пластыря гермети­зирующего материала.

9. Устройство, предназначенное для установки пластыря и снабженное гидравлической дорнирующей головкой, должно обеспечивать ее заход в пластырь без давления, а прочность его элементов на разрыв должна удовлетворять условию

[N_у] > 1,6 [N_р] > 400кН,

где [N_у] — допустимая прочность устройства на разрыв, кН;

[N_р] — допустимое рабочее усилие протяжки дорнирующего элемента при расширении пластыря, кН, [N_р] — 250 кН.

10. При расширении пластыря в момент захода в него гидравлической дорнирующей головки для зацепления его с обсадной колонной при наличии упора создаваемое давление в головке должно быть в 1,3—1,5 раза выше, чем при последующей протяжке после снятия упора.

11. При использовании устройства с якорем как упора для пластыря создаваемое первоначальное избыточное давление на якорь для «сцепления» его с колонной должно быть в 1,5—1,7 раза выше, чем при протяжке дорнирующей головки для расширения пластыря.

12. При калибровке (повторной протяжке пластыря) давление в гидравлической дорнирующей головке должно создаватьсяв 1,3—1,5 раза выше, чем оно было при первой протяжке пос­ле снятия упора пластыря.

13. Определение качества установки пластыря опрессов-кой скважины различным по значению и виду давлением со­гласно техническим данным паспорта, а также в зависимостиот характера, формы и размеров дефекта обсадной колонны.

Технологическая последовательность операций ремонта обсадных колонн пластырями

Ремонт обсадных колонн при восстановлении гер­метичности методом установки стальных пластырей включает в себя три группы и 11 технологических операций (рис. 6.7.).

Первая группа — подготовительные работы

Операция I. Установка цементного моста для отсечения продуктивного пласта.

Операция П. Шаблонирование в целях проверки проходи­мости инструмента.

Операция III. Ликвидация смятия при его наличии (восста­новление проходимости).

Операция IV. Определение местоположения дефекта (не­герметичности).

Операция V. Подготовка (очистка) внутренней поверхнос­ти обсадной колонны в интервале дефекта.

Операция VI. Уточнение места дефекта.

Операция VII. Определение характера, формы и размера дефекта и более точного его местоположения.

Операция VIII. Определение (измерение) внутреннего пе­риметра (диаметра) обсадной колонны в интервале дефекта.

Вторая группа — основные работы

Операция IX. Транспортировка и установка пластыря в зоне нарушения герметичности обсадной колонны.

Третья группа — завершающие работы

Операция X. Испытание (опрессовка) на герметичность и прочность отремонтированного участка.

Операция XI. Разбуривание пробки-моста.

В полном объеме выполнение всех операций требуется не всегда, это зависит от технологических и геологических усло­вий работы скважины, ее технического состояния и других обстоятельств.

Первая, вторая, четвертая, шестая, десятая и одиннадцатая операции являются традиционными для всех ранее применяв­шихся в отечественной практике методов ремонта скважин.

Вторая операция (шаблонирование) — контрольная, выпол­няется в отдельных (при необходимости) случаях.

Третью операцию (ликвидацию смятия) проводят только при наличии смятия обсадной колонны.

Вторую и третью операции можно совмещать при исполь­зовании универсального (комбинированного) устройства, по­зволяющего производить шаблонирование и при наличии смя­тия — его ликвидацию.

Измерение внутреннего периметра ремонтируемого участ­ка обсадной колонны (восьмая операция) является контрольным процессом, осуществляемым в исключительных случаях. Это обусловлено тем, что, во-первых, конструкция скважины и диаметр (периметр) обсадной колонны известны и указаны в проектной и исполнительной документации. Во-вторых, при износе внутренних стенок обсадных колонн устройство, с по­мощью которого устанавливается пластырь при наличии гид­равлической лорнирующей головки, позволяет увеличить его периметр по диаметру за счет пластичности материала пласты­ря до сопряжения с обсадной колонной при увеличении радиальных нагрузок в головке; осевые усилия при протяжке не изменяются.

Точное определение места дефекта геофизическим спосо­бом (четвертая операция) исключает применение шестой опе­рации. А если четвертая операция выполняется методом фото- или телеметрии, то не имеет смысла выполнять как шестую, так и седьмую операции.

Седьмая операция (определение характера и формы дефек­та) может быть совмещена с восьмой (измерение периметра) или с пятой (очистка).

Десятая операция может быть совмещена с девятой. В этом случае спрессовывают всю колонну после установки пласты­ря, не поднимая устройство на поверхность.

Шестая операция (уточнение места дефекта) может быть совмещена с девятой (установка пластыря).

Опыт показал, что в большинстве случаев при ремонте об­садных колонн стальными пластырями выполняются, как пра­вило, четвертая, пятая, седьмая и девятая операции.

В рассматриваемом методе ремонта обсадных колонн сталь­ными пластырями новыми являются пятая, седьмая и девятая операции, для выполнения которых предназначены следующие устройства:

для очистки внутренней поверхности обсадной колонны — скребок гидромеханический (СГМ);

для определения формы и размеров дефекта обсадной ко­лонны — печать боковая гидравлическая (ПГ);

для транспортирования и установки стального пластыря на дефект ремонтируемого участка обсадной колонны в целях восстановления герметичности скважин — ДОРН.

ДОРН, скребок, печать и пластырь входят в комплект уст­ройств и серийно изготавливаются для ремонта обсадных ко­лонн диаметром 146 и 168 мм, как наиболее часто применяе­мых в отрасли при строительстве скважин.

Технологический процесс восстановления герметичности обсадных колонн стальными пластырями осуществляется при наличии на скважине:

спуско-подъемного агрегата с высотой подъема инструмен­та над устьем не менее 15м;

насосно-цементировочного агрегата при максимальном дав­лении не менее 20 МПа и подаче до 10 л/с;

комплекта устройств и пластыря согласно установленному плану работ (проводимых технологических операций);

комплекта насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм, нагнетательной системы.

Рис. 6.7 Технологическая последовательность операций ремонта обсадных колонн