CC BY
61
8 БУРЕНИЕ 1/Н (51) февраль 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ
При креплении скважин возникают случаи негерметичности резьбовых соединений эксплуатационных колонн. Изоляция малых зазоров в резьбе традиционными методами с применением тампонирующих составов не дает положительных результатов. В институте разработан «Способ восстановления герметичности резьбового соединения обсадной колонны» (Патент РФ № 2291945).
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КОЛОНН
МЕТОДОМ ВАЛЬЦЕВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
зав. сектором восстановления крепи скважин зав. отделом бурения младший научный сотрудник
старший научный сотрудник г. Бугульма
научный сотрудник старший научный сотрудник инженер
К. В. МЕЛИНГ, к. т. н. Ф. Ф. АХМАДИШИН Р. Я. ХАБИБУЛЛИН А.А. МУХАМЕТШИН А. Л. НАСЫРОВ К. А. РАТАНОВ Д. В. МАКСИМОВ
Сущность способа заключается в вальцевании резьбового соединения при помощи раздвижного расширителя с гладкими шарошками (см. рисунок 1 и 2).
При этом заполнение резьбового зазора герметизирующим материалом происходит в результате радиального деформирования ниппеля по всей длине резьбового соединения, а герметизирующим материалом является материал ниппеля и муфты в зоне резьбового соединения, подвергнутого пластической деформации, при этом между ниппелем и муфтой в зоне резьбового соединения создается натяг, а относительная радиальная деформация ниппеля составляет от 1 до 3 %.
Кроме того, радиальное деформирование ниппеля осуществляют ступенчато с постепенным его увеличением, сочетая каждый раз с проверкой герметичности резьбового соединения.
Герметичность эксплуатационной колонны определяется методом снижения уровня жидкости в скважине, при этом фиксируется объем притока жидкости через зазоры резьбового соединения между муфтой и ниппелем обсадных труб.
Процесс восстановления герметичности резьбового соединения эксплуатационной
колонны в скважине осуществляют на основе использования расширителя скважин по патенту РФ № 2117747 (см. рисунок 1), в который устанавливают гладкие и калиброванные по диаметру шарошки. Для выполнения процесса собирают компоновку: расширитель, бурильная труба, репер и колонна бурильных труб.
Подготовленный и испытанный на поверхности расширитель спускают в скважину на бурильных трубах в транспортном положении.
Привязку расширителя к интервалу нарушения резьбового соединения производят путем отбивки репера с использованием данных локатора муфт и гамма-каротажа.
После установки расширителя (см. рис.1) напротив верхней части ремонтируемого участка резьбового соединения давлением промывочной жидкости до 7 МПа переводят расширитель в рабочее положение и, вращая его ротором с колонной бурильных труб производят радиальное деформирование внутренней поверхности обсадных труб в резьбовом соединении.
Поддерживая расчетную осевую нагрузку, производят проработку сверху вниз в пределах резьбового соединения. При этом, передавая вращение и осевую нагрузку
на шарошки, деформируют поверхность (см. рисунок 2) ниппеля и вдавливают его материал в зазоры между витками резьбового соединения до получения его уплотнения и герметизации.
После окончания этих операций останавливают ротор и прекращают циркуляцию жидкости, производят подъем расширителя из скважины, при этом рабочие органы расширителя переходят в транспортное положение. Проверяют герметичность резьбового соединения отремонтированного участка методом снижения уровня жидкости в скважине. Если герметичность обсадной колонны недостаточна, то вышеописанную операцию при прежнем режиме повторяют, увеличивая каждый раз рабочий диаметр расширителя на 1-1,5 мм, до тех пор, пока герметичность резьбового соединения обсадной колонны не будет восстановлена.
Такое ступенчатое осуществление способа позволяет избежать резкого возрастания радиальных напряжений в теле обсадной колонны при деформации поверхности резьбового соединения, что предохраняет обсадную колонну от возникновения трещин и других нарушений при чрезмерных напряжениях.
Кроме того, такое выполнение данной технологии позволяет быстро адаптировать параметры процесса к конкретным условиям в скважине: к различной степени нарушения герметичности, к различным типоразмерам обсадных колонн, т. е. позволяет создать «щадящий» режим осуществления способа. ►
Площадь № Размер Глубина Интервалы Год Рабочий Время Механи- Состояние
скважины обсадной негерме- развальцовки ремонта диаметр работы,ч. ческая э/к
колонны, тичной э/колонны,м расшири- скорость,
мм муфты, м теля, мм м/ч
Минибаевская 32323 168 287 286,5-288,8 2004 153,5 0,5 7,6 герм
Северо- 21424д 168 1695 1694-1696 2005 153,5 0,4 5 герм
Альметьевская 1705 1704-1706 0,4 5 герм
Альметьевская 20708 146 1117 1115-1120 2006 134 0,7 7,14 герм
1210 1205-1215 1,2 8,3 герм
Альметьевская 20965 168 1696 1695-1697 2006 153,5 0,3 5,71 герм
1905,5 1904-1907 0,55 5,45 герм
Ерсубайкинское 4915 146 1497 1496-1498 2006 136 0,4 5 герм
м-е 1507 1506-1508 0,4 5 герм
1600 1599-1601 0,4 5 герм
Ново-Елховское 1008р 146 900 899-901 2006 134 0,4 5 герм
м-е
Результаты применения способа восстановления герметичности эксплуатационных колонн путем вальцевания резьбовых соединений
ЭКСПОЗИЦИЯ 1/Н (51) февраль 2008 г.
БУРЕНИЕ
9
Рис. 1 Расширитель РРУ конструкции «ТатНИПИнефть»
дает возможность проводить необходимые технологические процессы в скважине, спускать и поднимать различное оборудование, приборы и т. д.;
• многократно повторять технологический процесс без значительных изменений и материальных затрат;
• осуществлять надежный контроль за технологическим процессом и конечным результатом.
Впервые способ восстановления герметичности эксплуатационных колонн методом вальцевания резьбового соединения применен в скважине № 32323 Минибаевской площади.
Испытание эксплуатационной колонны методом снижения уровня жидкости выявило негерметичность резьбового соединения на глубине 287м.
Расширитель РРУ-134/152 после гидравлического опробования на устье скважины спустили на бурильных трубах до глубины 286,5 м в следующей компоновке: расширитель с вальцовочными шарошками диаметром 151 мм; центратор; переводники (М-76/76, П-86/76); две бурильные трубы (длиной 9,14 м и 9,13м); репер (длиной 5 м), бурильные трубы БН 73х9,19. Провели привязку расширителя при помощи локатора муфт и гамма-каротажа.
Провели операцию по вальцеванию резьбового соединения эксплуатационной колонны в интервале 286,5-288,8 м, в течение 0,5 час. После подъема расширителя провели исследование эксплуатационной колонны методом снижения уровня, которое показало уменьшение притока жидкости через резьбовое соединение (уровень жидкости в скважине поднялся на 18 м вместо 42 м в предыдущем исследовании).
Ступенчато увеличивая рабочий диаметр расширителя РРУ 134/152 сначала до 152 мм, затем до 153,5 мм, провели работы по развальцовке резьбового соединения, и его герметичность была восстановлена. Общее время работы по вальцеванию резьбового соединения
Преимущества предлагаемого способа основываются на том, что повреждение в резьбовом соединении обсадной колонны изолируется более надежно
Преимущества предлагаемого способа основываются на том, что повреждение в резьбовом соединении обсадной колонны изолируется более надежно за счет проникновения материала резьбового соединения в зазоры между витками, т. е. повышается качество герметизации резьбового соединения.
Кроме того, предлагаемый способ позволяет:
• создавать меньшие нагрузки при деформировании поверхности резьбовых соединений и тем самым повысить надежность выполнения ремонтных работ, снизить их трудоемкость и обеспечить безаварийность работ;
• сохранить внутреннее поперечное сечение эксплуатационной колонны, что
составило 2,5 часа. Износ шарошек расширителя не превысил 0,5 мм на диаметр.
Таким образом, герметичность резьбового соединения была восстановлена за счет уплотнения зазоров в резьбовом соединении.
Аналогичные работы по герметизации резьбовых соединений эксплуатационных колонн данным способом были проведены на скважинах ОАО «Татнефть»: 21424д, 20708, 20965, 4915, 1008р.
Результаты, применения данной технологии приведены в таблице.
Опыт работ на 6 скважинах показал, что данным способом восстановлена герметичность эксплуатационных колонн. Эффективность способа составила 100%. ■
Соединение после развальцовки
I I
Развальцовка резьбового соединения
Рис. 2 Схема развальцовки резьбовых соединений эксплуатационной колонны при помощи расширителя РРУ конструкции «ТатНИПИнефть»
