2. Исправление негерметичного цементного кольца (в том числе ликвидация межпластовых перетоков),
Необходимость проведения этого вида РИР обусловлена несоответствием качества цементирования обсадной колонны условиям эксплуатации скважины и является как следствием получения негерметичного цементного кольца и разрушения его в процессе эксплуатации скважины.
Отключение отдельных пластов. Необходимость проведения данного вида РИР возникает в нефтяных и нагнетательных скважинах, одновременно эксплуатирующих несколько пластов. Различие в геологическом строении пластов (толщина, коллекторские свойства) обусловливает разновременность их выработки (обводнения) и, следовательно, необходимость отключения каждого выработанного (обводненного) пласта с целью обеспечения нормальных условий выработки остальных.
Ликвидация нарушений обсадных колонн. Необходимость в проведении этих работ обусловлена нарушением герметичности обсадной колонны вследствие несоответствия конструкции скважины условиям ее эксплуатации: цементирование обсадной колонны не по всей длине, использование для заводнения сточных вод, повышение давления нагнетания и пластового давления и т.д.
5. Наращивание (доподъем) цементного кольца за обсадной колонной и кондуктором.
Необходимость проведения работ в первую очередь диктуется требованиями охраны недр и окружающей среды: предотвращение перетока пластовых и закачиваемых жидкостей из пласта в пласт и выхода их на поверхность.
Иногда эти работы проводят одновременно с ликвидацией нарушений обсадной колонны, которые в основном являются следствием отсутствия цементного кольца за колонной или плохого его качества.
6. Перевод скважин на другие пласты и горизонты, временная консервация и ликвидация скважин. Эти работы осуществляются в соответствии с действующими положениями о порядке перевода скважин на другие горизонты, временной консервации и ликвидации скважин.
Ликвидация скважин к РИР отнесена условно, поскольку в ряде случаев прямого отношения к разработке основного пласта в данной скважине она не имеет. Включение этих работ в основной перечень РИР обусловлено выполнением этих работ бригадами капитального ремонта и использованием методов РИР.
К основным методам относятся: установка моста, летучки, пакера; перекрытие интервала перфорации взрывным пакером; создание непроницаемого экрана в призабойной зоне пласта; перекрытие нарушений в цементном кольце и обсадной колонне с помощью тампонажных материалов и т.д.
Учитывая принципиальные различия в механизме закупоривания пористой среды, методы создания непроницаемого экрана делятся на селективные и неселективные.
Каждый метод изоляции, равно как и каждый изоляционный реагент или конструкция разобщающего устройства, имеет свои области более эффективного применения при проведении определенного вида РИР. Вместе с тем каждый из них с успехом может быть применен и при ведении нескольких видов РИР. Так, установкой пакера отключают обводненный пласт, а также интервалы нарушения обсадной колонны. Цементные растворы используют для установки мостов при отключении нижних пластов и их нижних интервалов, для исправления некачественного цементного кольца, ликвидации нарушений обсадной колонны и т.д.
Наконец, каждую операцию РИР, осуществляемую с помощью данного метода, выполняют по определенной технологии. Перечень мероприятий и строгий порядок их проведения обеспечивают достижение поставленной цели.
Метод РИР, изоляционный реагент, конструкция разобщающего устройства и технология РИР взаимно обусловливают и определяют друг друга. В каждом отдельном случае их выбирают с учётом большего комплекса показателей: геолого-физических особенностей продуктивного пласта или пласта-обводнителя, гидродинамических условий, существующего опыта проведения РИР на данном месторождении, оснащенности техникой, материалами и т.д.
Технологическая схема РИР может быть разработана применительно к условиям каждой конкретной скважины.
Назначение изоляционных работ
Изоляционные работы, проводимые при восстановлении скважин, преследуют разнообразные цели.
Первое, основное их назначение, исправление негерметичного цементного кольца с целью изоляции посторонней воды, поступающей к фильтру из нижележащих или вышележащих пластов.
Второе назначение изоляционных работ состоит в том, чтобы устранить в эксплуатационной колонне дефекты, которые могут не только обусловить поступление воды в ствол, но и явиться причиной нарушения нормальной эксплуатации скважины.
Третье назначение изоляционных работ – изоляция существующего фильтра скважины при возврате скважины на вышележащий или нижележащий пласт. При возврате на вышележащий пласт, существующий фильтр изолируют установкой искусственной пробки (обычно цементной) в интервале между верхними отверстиями существующего фильтра скважины и подошвой пласта, на который скважина возвращается. При возврате скважины на нижележащий горизонт, существующий фильтр изолируют путем цементирования или с помощью дополнительной колонны-летучки.
Для изоляционных работ в скважинах применяют тампонажный цемент с различными добавками, улучшающими его свойства, пластические массы и некоторые другие вещества (например, кислый гель кремнекислоты). Изоляционные работы с применением, различных видов цемента называются цементированием.
Применение тампонажного цемента со свойствами, близкими к свойствам цемента, который употребляется при цементировании, эксплуатационной колонны, имеет следующие преимущества:
а) цемент, затвердевший в трещинах цементного кольца, образует с ним однородное по физико-химическим свойствам тело, которое хорошо сопротивляется внешнему давлению, влиянию забойной температуры и коррозийному действию среды;
б) цементный раствор не проникает в поры пласта, а образует на поверхности пористой среды непроницаемую цементную корку. Эта корка надежно предотвращает проникновение жидкости в породу или из породы в скважину на участке цементирования. В то же время она препятствует снижению проницаемости призабойной зоны после цементирования.
Цементный раствор из стандартного тампонажного цемента не способен проникать в мельчайшие трещины. Однако есть основания полагать, что разрушение цементного кольца во всех случаях происходит с образованием каверн и трещин, которые могут заполниться цементным раствором обычной дисперсности.
Ремонтно-изоляционные работы в скважинах с повышенным пластовым давлением
Одним из основных направлений интенсификации разработки нефтяных месторождений в настоящее время является применение методов заводнения с повышением давления на линии нагнетания выше начального пластового давления. В этих условиях значительно усложняется процесс разработки, в том числе и за счет проведения работ по капитальному и текущему ремонту скважин, являющихся средством реализации проектов разработки. При этом сложность проведения ремонтных работ в скважинах, эксплуатирующихся на участках с пластовым давлением выше гидростатического, прежде всего, заключается в необходимости предупреждения открытого их фонтанирования.
На практике в основном применяют три способа предупреждения фонтанирования:
- глушение скважин (создание противодавления на пласт) жидкостью повышенной плотности;
- использование специальных отсекателей пластов, обеспечивающих разобщение продуктивного пласта и ствола скважины;
- снижение пластового давления в районе фонтанируемой скважины ограничением или прекращением закачки воды в ближайшие к ней нагнетательные скважины.
Каждый из способов имеет свою область применения, обусловленную технологическими особенностями проводимых ремонтных работ, техническими возможностями и экономическими соображениями.
Наибольшее распространение получил способ глушения скважин, что обусловлено его универсальностью и простотой по сравнению с другими способами.
Специальные отсекатели, исключающие необходимость глушения скважин, могут быть использованы только при проведении текущего ремонта (в настоящее время еще отсутствует простая и надежная конструкция отсекателей).
Снижение пластового давления при ограничении закачки воды в ближайшие нагнетательные скважины, как правило, связано с потерей добычи нефти как в ремонтируемой, так и в окружающих скважинах.
Проведение РИР возможно лишь при отсутствии перелива жидкости из открытой скважины, исходя из чего при пластовом давлении выше гидростатического скважина должна быть заглушена или же пластовое давление должно быть снижено. С этой точки зрения необходимо иметь совершенно четкие представления о возможностях каждого из указанных методов и условиях их применения.
Ремонтно-изоляционные работы в скважинах со сложными гидродинамическими условиями
Большинство проводимых в настоящее время РИР осуществляется в сложных гидродинамических и температурных условиях, обусловленных одновременной эксплуатацией нескольких пластов одной скважиной, различием в величине пластового давления в различных пластах, разработкой продуктивных пластов высокими темпами и при пластовых давлениях, превышающих первоначальное (гидростатическое), закачкой громадных объемов воды с температурой, отличной от пластовой и т.п. Поэтому при проведении РИР возникают условия для дополнительного разбавления используемых тампонажных смесей и изменения их температуры до величины, значительно отличающейся от расчетной, принятой при обосновании рецептуры смесей. И то, и другое приводит к изменению физико-химических свойств тампонажных смесей и, в конечном счете - их изолирующей способности.