Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

часть пакера отсоединяют от разбуриваемой и поднимают на по­ верхность, тщательно осматривают, промывают и смазывают.

После ОЗЦ разбуривают пакер и цементный мост, а затем оп­ ределяют интенсивность поглощения изолируемой зоны. Практи­

 

ка показала, что разбуривание пакера осуще­

 

ствляется в течение. 15-—25 мин.

 

 

 

 

 

 

Пакер прошел широкие промысловые ис­

 

пытания на месторождениях Урало-Поволжья,

 

показал высокую

эффективность

при

борьбе

 

с поглощением в

скважинах,

 

осложненных

 

обвалами.

А-28

Т а т Н И И

 

 

состоит

из

 

П а к е р

 

 

 

стальной неразбуриваемой и дюралюминиевой

 

или чугунной разбуриваемой частей (рис. 54).

 

Неразбуриваемая часть пакера, предназна­

 

ченная для

сжатия

резинового

 

элемента,

 

включает ствол 4,

уплотнительные

кольца

5

 

и 7, прокладку 8, стакан 9, кольца 2 и 6, ци­

 

линдр 3, Рабочая

камера,

образуемая

ство­

 

лом, стаканом и цилиндром, соединяется с по­

 

лостью бурильных труб четырьмя отверстия­

 

ми диаметром 10 мм. Нижний

 

конец

трубы

 

имеет прямоугольную левую резьбу для на­

 

винчивания на ствол пакера,

верхний

конец

 

ее посредством переводника 1 соединяется с

 

бурильными трубами.

 

состоит

из

пакера

 

Разбуриваемая

часть

 

15, трех плашек 13 с пружиной

12,

корпуса

 

плашек 14, к которому винтами 11

крепится

 

кольцо 10. Снизу в ствол вставляется седло

 

18, которое удерживается штифтами 17.

 

 

Разбуриваемую часть пакера соединяют с

 

неразбуриваемой непосредственно

на буровой

 

перед спуском в скважину. Собранный пакер

 

навинчивают на открытый

конец

бурильных

 

труб и опускают в скважину до необходимой

 

глубины. Место установки пакера

 

определя­

 

ется по кавернограмме, и оно должно быть

 

как можно

ближе

к

кровле

поглощающего

 

горизонта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После спуска пакера скважину промыва­

ние. 54. Разбуривае­

ют, закачивая раствор через

ведущую

трубу

мый пакер А-28

или заливочную головку.

Затем,

отсоединив

 

ведущую трубу или

головку, в

трубы

броса­

ют дюралюминиевый или эбонитовый шар, снова навинчивают ве­ дущую трубу или заливочную головку, и с помощью цементиро­ вочных агрегатов закачивают промывочную жидкость. Шар подхо­ дит к седлу, перекрывает отверстие, и в трубах создается давле­

124


ние, которое передается в рабочую камеру. При этом стакан с цилиндром и кольцом перемещается вниз, сжимая резиновый эле­ мент 16. Вместе с корпусом вниз перемещаются плашки, кото­ рые входят в зацепление с нарезкой на стволе. При давлении 80— 90 кгс/см2, когда резиновый элемент достаточно сжат и плотно прилегает к стенкам скважины, штифты, удерживающие седло, срезаются, давление в трубах резко падает, а резиновый элемент фиксируется в сжатом состоянии.

Герметичность пакеровки проверяют путем дальнейшей закач­ ки промывочной жидкости в бурильные трубы: если циркуляция жидкости не прекратилась', скважина загерметизирована недоста­ точно, и наоборот. Убедившись в надежности герметизации сква­ жины, в бурильные трубы закачивают расчетное количество там­ понирующей смеси. Затем отсоединяют ведущую трубу или зали­ вочную головку, и в бурильные трубы бросают пробку, которую продавливают расчетным количеством промывочной жидкости. Пробка доходит до ствола пакера, давление повышается, резино­ вые кольца пробки входят в конические проточки ствола пакера, которые препятствуют движению пробки вверх. Таким образом, канал пакера перекрывается и предотвращается движение жид­ кости.

Для подъема бурильных труб и неразбуриваемой части пакера вращением бурильной колонны вправо на 8—10 оборотов отвинчи­ вается левая резьба. Разбуриваемая часть остается в скважине на все время твердения цементного раствора и затем разбуривается вместе с цементным мостом, причем время бурения пакера со­ ставляет 15—20 мин. После подъема разбуриваемой части для ее разборки необходимо отвинтить кольцо 2, вытащить трубу, очи­ стить и смазать все детали.

Результаты .промышленных испытаний разбуриваемого пакера на промыслах объединения Татнефть показали эффективность при­ менения его для изоляции поглощающих и водопроявляющих го­ ризонтов. Пакер изготавливается серийно.

Р а з д е л и т е л ь н а я п р о б к а А-107(108) Т а т Н И И . При изоляции зон поглощения разбуриваемые пакеры часто использо­ вали как разделительные мосты для разобщения зоны обвалов и зоны поглощения.

Однако применять для этих целей пакер нерационально, поэто­ му в ТатНИИ разработана разделительная пробка, которая зна­ чительно проще разбуриваемого пакера и обеспечивает надежное разобщение зон поглощения и обвалов.

Разделительная пробка (рис. 55) состоит из манжеты 5, кото­ рая закрепляется на корпусе 7 между конусом 6 и кольцом 3 с помощью гайки 2. В собранном виде корпус с манжетой запрес­ совывается в кожух 8. Снизу вставляются четыре плашки 9 с рас­ ширяющей их в радиальном направлении пружиной 10; затем на корпус навинчивается башмак 12, который стопорится штиф­ тами 11.

125


Собранную пробку на бурильных трубах спускают в скважину и устанавливают на 15—20 м ниже изолируемой зоны. Для уста­ новки пробки в бурильные трубы сбрасывают деревянную проб­ ку 4, навинчивают ведущую трубу и закачивают промывочную жидкость. При избыточном давлении

 

штифты 11 срезаются, и корпус со всеми

 

деталями перемещается вниз. Как толь­

 

ко плашки выйдут из кожуха, под дейст­

 

вием пружины они расходятся, а движу­

 

щийся конус

входит

внутрь

плашек и

 

плотно прижимает их к стенкам скважи­

 

ны. Плашки

удерживают

перемещение

 

пробки в них по стволу скважины, а са­

 

моуплотняющаяся манжета

обеспечивает

 

надежное разобщение

пластов

в стволе

 

скважины

на

время проведения

изоля­

 

ционных работ.

бурильных

труб

 

Открытый

конец

 

устанавливают в изолируемой зоне и за­

 

ливают ее

тампонирующей

 

смесью по

 

обычной технологии.

Затем

поднимают

 

бурильные трубы, отвинчивают перевод­

 

ник 1 с кожухом и готовят его к следу­

 

ющей обработке.

 

 

мост

разбу­

 

После

ОЗЦ цементный

 

ривают.

 

 

 

 

 

 

 

 

При испытании разделительной проб­

 

ки на промыслах объединения

Татнефть

 

получены положительные результаты. В

 

табл. 13 приведена техническая характе­

Рис. 55. Разделительная

ристика разделительных

пробок.

 

пробка

Необходимо отметить,

что на промыс­

 

лах Татнефти и Башнефти пакеры широ­

ко применяют для исследования и изоляции поглощающих пла­

стов. Исследование зон поглощений

промывочной жидкости

при

 

 

 

 

Т а б л и ц а

13

 

 

 

Шифр пробок

 

Параметры пробок

 

А -107

А -108

 

 

 

 

 

Давление среза штифтов, кгс/см3 .....................................

' . . .

30—50

30

 

Наружный диаметр, м м .........................................

 

168

190

 

Общая длина, м м .................................................................

 

 

1030

1030

 

Диаметр манжеты, м м .........................................................

м м

 

215

240

 

Длина разбуриваемой части,

 

328

328

 

Масса разбуриваемой части,

к г .........................................

мм . . .

10

15

 

Диаметр проходного сечения корпуса пробки,

45

45

 

Масса, к г ..............................................................................

 

 

70

90

 

126


помощи пакера позволяет не только решить вопросы замены есте­ ственных водных суспензий глинистыми растворами в процессе бурения, но и определить необходимость проведения изоляцион­ ных работ, которые обеспечили бы требуемую высоту подъема це­ ментного раствора за колонной.

Максимальное давление при опрессовке поглощающих горизон­ тов не должно быть больше градиента давления гидроразрыва пласта, который для многих площадей Татарии колеблется в пре­ делах 0,14—0,16 кгс/см2-м {42].

Как правило, в скважинах (Ромашкинское месторождение), где изоляционные работы проводили на основании исследования по­ глощающих пластов с помощью пакера, цементный раствор под­ нимали на требуемую высоту.

При бурении нагнетательных скважин, где предусматривается подъем цементного раствора до башмака кондуктора (высота подъема цементного раствора 1500—1550 м), подготовленность скважины к цементированию необходимо проверять также опрес­ совкой всех поглощающих горизонтов на давление, которое ожи­ дается при цементировании.

Широкое внедрение пакеров при исследовании и изоляции зон поглощения промывочной жидкости значительно повысило эф­ фективность изоляционных работ и снизило затраты средств и вре­ мени на ликвидацию одного поглощения.

§ 23. СРЕДСТВА ПЕРЕКРЫТИЯ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ

ПЕРЕКРЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА УПП-ВНИИБТ

Для ликвидации катастрофических поглощений промывочного раствора, приуроченных к большим трещинам и кавернам, во ВНИИБТ разработан метод с применением перекрывающих уст­ ройств [36]. При их применении создается искусственная пористость

с порами необходимых размеров, что достигается

установлением

в зоне поглощения эластичной сетчатой оболочки

(капроновой,

нейлоновой, капронового эластика, металлической

специального

плетения и др.).

Под действием закачиваемой с поверхности тампонирующей смеси с наполнителем сетчатая оболочка расширяется и запол­ няет трещины и каверны. Расширение ее происходит вследствие закупорки ее ячеек наполнителем, находящимся в тампонирующей смеси] при твердении которой образуется цементный камень, свя­ зывающий цемент в сетчатой оболочке с породой.

Устройства УПП-4А, УПП-5А, УПП-8А, УПП-4Б, УПП-5Б и УПП-8Б предназначены для перекрытия зон катастрофического поглощения промывочного раствора при бурении крупнотрещино­ ватых и кавернозных пород, залегающих на любой глубине (с уче­ том термостойкости сетчатой оболочки), а УПП-4А, УПП-5А и УПП-8А, кроме того,— для перекрытия и крепления расширенной

127


части поглощающего участка ствола скважины и для установки мостов различного назначения выше зоны поглощения, когда уста­

новку их известными способами сделать невозможно.

приведены

Основные

сведения о

перекрывающих

устройствах

в табл. 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 14

 

Минимальный

 

Размеры УПП

 

Шифр

максимальный

 

 

 

устройства

диаметр долота,

длина,

мм

масса, кг

 

мм

наружный диа­

 

 

метр, мм

 

 

 

УПП-4А

92

90

5930

± 5

42,5

УПП-4Б

92

90

5930

±5

50,3

УПП-5А

112

105

5930

± 5

59,2

УПП-5Б

112

105

5930

±5

65,4

УПП-8А

190

172

6015±5

121,1

УПП-8Б

190

172

6015±5

131,8

Продолжение табл. 14

Перекрываемый интервал и длина сетчатой оболочки в м при диаметре

Шифр

 

двойной сетчатой оболочки, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

устройства

200

400

600

800

1000

1200

 

УПП-4А

45/50

20/25

14/19

 

 

 

УПП-4Б

3,5/12,5

3,5/12,5

20/25

13/18

 

 

УПП-5А

45/50

30/35

 

 

УПП-5Б

3,5/12,5

3,5/12,5

3,5/12,5

3,5/12,5

 

 

УПП-8А

 

45/50

35/40

25/30

3,5/12,5

3,5/12,5

УПП-8Б

 

3,5/12,5

3,5/12,5

3,5/12,5

П р и м е м

1 н и е. В числителе — перекрываемый интервал, в зна менателе — длина сет-

чатой оболочки.

Конструкция устройств УПП-4А, УПП-5А, УПП-8 А показана на рис. 56. Основными деталями этих устройств являются пере­ водник 2, корпус 3, перекрывающий элемент, включающий сетку 9 и центральную трубу 8, эластичный капроновый чехол 11, верхний патрубок 7, башмачный патрубок 17, башмак 20, нижний перфо­ рированный патрубок 18, шар 21.

Корпус предназначен для предохранения сетки от повреждения при спуске устройства в скважину. Сверху он соединяется с пере­ водником, а снизу к нему крепится башмачный патрубок с баш­ маком. В верхней части корпуса имеются два отверстия диамет­ ром 2 мм для пропуска жидкости с целью предупреждения смятия корпуса при спуске устройства в скважину.

Сетчатая оболочка из капроновой или другой прочной нити крепится при помощи хомута 15 и изоляционной ленты 12 на ниж-

128