Petroleum Engineers

Проверка на герметичность

Срочно нужна информация (до завтрашнего вечера) как проверить на герметичность заколонное пространство и устьевую обвязку скважины — какие критерии герметичности (давление, время выдержки и т.п.).
Заранее спасибо.

Постановление Госгортехнадзора РФ от 5 июня 2003 г. N 56
«Об утверждении Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности»

2.7.5. Испытание крепи скважин на герметичность

2.7.5.1. Все кондукторы, промежуточные и эксплуатационные колонны, несущие на себе противовыбросовое оборудование, после установки цементных мостов для изоляции опробованных объектов, после окончания ОЗЦ должны подвергаться испытанию на герметичность и качество цементирования. Порядок и условия проведения испытаний устанавливаются в соответствии с требованиями Госгортехнадзора России. Все расчетные параметры испытаний устанавливаются с учетом фактического состояния скважины.
2.7.5.2. Испытание кондукторов и промежуточных колонн на герметичность проводится опрессовкой с заполнением их водой от устья до глубины 20-25 м, а в остальной части — буровым раствором, которым проводилась продавка тампонирующей смеси.
Эксплуатационная колонна испытывается на герметичность опрессовкой с предварительной заменой бурового раствора на техническую воду (в том числе минерализованную). В скважинах, на устье которых избыточного давления может не быть, эксплуатационная колонна дополнительно должна испытываться на герметичность снижением уровня воды до динамического уровня при механизированной добыче нефти.
2.7.5.3. В процессе испытания колонн на герметичность способом опрессовки создаваемое внутреннее давление на трубы должно превышать не менее, чем на 10% возможное давление, возникающее при ликвидации газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов, а также при опробовании и эксплуатации скважины. Колонна считается герметичной, если в течение 30 минут давление опрессовки снизилось не более, чем на 5 кгс/см2 (0,5 МПа). Присутствие представителя заказчика на опрессовке обязательно.
2.7.5.4. Кондуктор и промежуточная колонна вместе с установленным на них противовыбросовым оборудованием после разбуривания цементного стакана и выхода из-под башмака на 1-3 м повторно спрессовывается с закачкой на забой воды в объеме, обеспечивающим подъем ее на 10-20 м выше башмака.
Давление опрессовки определяется необходимостью обеспечения герметичности цементной крепи за башмаком колонны при закрытии устья скважины во время открытого фонтанирования.
Результаты опрессовки оформляются актом.
2.7.5.5. В газовых и газоконденсатных скважинах, а также в нефтяных скважинах с высоким (более 200 м3/т) газовым фактором, других скважинах с ожидаемым избыточным давлением на устье более 100 кгс/см2 (10 МПа) приустьевая часть колонны вместе с колонной головкой после опрессовки водой дополнительно спрессовывается инертным газом (азотом) давлением в соответствии с проектом.
В обоснованных случаях разрешается по согласованию с территориальными органами Госгортехнадзора России производить опрессовку воздухом.
2.7.5.6. Способ, параметры и технология опрессовки межколонного пространства устанавливается рабочим проектом. Межколонное пространство на устье скважины спрессовывается водой или незамерзающей жидкостью на давление, не превышающее остаточную прочность предыдущей колонны и прочность на сжатие цементного камня заколонного пространства.
При наличии в межколонном пространстве интервала открытого стратиграфического разреза оценка герметичности при опрессовке оценивается не по падению давления, а по отсутствию видимых утечек рабочего агента по соединениям устьевой обвязки и заколонных проявлений вокруг устья скважины. Величина давления устанавливается проектом.
2.7.5.7. Во всех случаях плотность опрессовочной жидкости должна быть достаточной для компенсации избыточных наружных давлений до уровня предотвращающего возможность смятия обсадных колонн внешним давлением.

что то есть в правилах ведения ремонтных работ в скажинах РД 153-39-023-97

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017

СПОСОБ ОПРЕССОВКИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ПОСЛЕ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ЦЕМЕНТА

состоит из корпуса 3 с верхним 4 и нижним 11 отверстиями. Ниже втулки размещено с зазором гнездо 6 и шпилевая опора 7 с перфорацией. В газовых скважинах опрессовка обсадной колонны, колонной головки и фонтанной арматуры должна быть проведена на избыточное давление, равное пластовому. Такое испытание колонны и устьевой обвязки необходимо потому, что в процессе эксплуатации газовой скважины она может быть остановлена без задавки. Проектами бурения предусматривается опрессовка обсадных колонн скважин технической водой созданием давления на устье 126 МПа — 30 МПа.

Дополнительная разгерметизация зацементированного заколонного пространства скважин происходит при опрессовке обсадных колонн избыточным давлением при заполнении скважины жидкостью, при которой в уже сформированном цементном камне за колонной образуются вертикальные микротрещины от забоя до устья скважины. Разработана и смонтирована в связи с необходимостью выполнения операций по опрессовке обсадных колонн, создания противодавления в затрубном пространстве в период ОЗЦ, требующих обеспечения плавного повышения и высокой точности величины давления нагнетания. Кроме основного назначения эта установка используется для приготовления и обработки буровых и тампонажных растворов, специальных технологических жидкостей. Разрушение сформированного цементного камня и дополнительная разгерметизация заколонного пространства происходит при опрессовках обсадных колонн скважин избыточным давлением жидкостью. Обсадная колонна под давлением опрессовки более 12 МПа пластична в сравнении с хрупким цементным камнем кольца за колонной, которое выдерживает давление до 6 МПа, после чего разрушается с образованием вертикальных микротрещин на всем протяжении от забоя до устья скважины. Рассмотренный выше пример показывает, что для предупреждения нарушения цементного кольца при опрессовке обсадных колонн действующую методику испытания скважин на герметичность следует дополнить способом поэтапной опрессовки с использованием приведенного расчета прочности цементного кольца. Рассмотренный выше пример показывает, что для предупреждения нарушения цементного кольца при опрессовке обсадных колонн действующую методику испытания скважин на герметичность следует дополнить поэтапной опрессовкой с использованием приведенного расчета прочности цементного кольца.Рассмотренный выше пример показывает, что для предупреждения нарушения цементного кольца при опрессовке обсадных колонн в действующую методику испытания скважин на герметичность следует включить способ поэтапной опрессовки с использованием приведенного расчета прочности цементного кольца. Имеются данные акустической цементометрии по скважинам месторождений Узень и Жетыбай до и после опрессовки обсадных колонн. Герметичность соединения секций проверяют путем создания внутреннего избыточного давления, которое должно соответствовать давлению опрессовки обсадной колонны в целом. При восстановлении циркуляции и задавки цементного раствора в пласт давление не должно превышать давления опрессовки обсадной колонны. Очевидно, что условию (14.171) должно удовлетворять устьевое давление, в частности, при опрессовке обсадных колонн. Как следует из, допустимое устьевое давление возрастает с уменьшением гидростатического давления столба жидкости в колонне и увеличением полного давления в колонне в период ОЗЦ. Установлено, что цементное кольцо разрушается при проведении работ на скважине, связанных с опрессовками обсадных колонн избыточным давлением на герметичность технической водой, которая создает дополнительное гидростатическое давление на забое скважины более 13 МПа в сеноманских скважинах. Это приводит к образованию вертикальных микротрещин сформированного цементного кольца от забоя до устья скважины, особенно опасных в кровле продуктивных пластов. Бурильщик следит за давлением на штуцере, не допуская его рост более 80 % давления опрессовки обсадной колонны. Для нагнетания композиции в каналы негерметичности в колонне создают избыточное давление в пределах допустимого при опрессовке обсадной колонны. В работе предложены способы и технологии обеспечения гидростатического давления за колонной, превышающего пластовое давление газа, для предупреждения миграции углеводородов по заколонному пространству скважин из природных залежей в процессе разработки, а также способы ликвидации межколонных давлений и заколонных перетоков газа по зацементированному заколонному пространству в скважине через интервал покрышки залежи, способы предупреждения дополнительной разгерметизации зацементированного заколонного пространства скважин при опрессовке обсадных колонн избыточным давлением при ОЗЦ на 400 скважинах Заполярного НГКМ.

1. Борисенко И. Г. Инновационные технологии в преподавании начертательной геометрии при формировании профессиональных компетенций. // Вестник ИрГТУ. – 2011. –№ 12, с. 355-357.

2. Русинова Л. П. Развитие пространственного мышления у студентов в начале изучения курса "Начертательная геометрия" [Текст] / Л. П. Русинова // Молодой ученый.— 2012. — №3. — С. 391-394.

3. Джуган Т.В., Федотова Н.В. Пространственное мышление школьника и студента как фактор развития творческой личности // Современные наукоемкие технологии. –2008. – № 9 – С. 24-27

13 ИСПЫТАНИЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН НА Г ЕРМЕТИЧНОСТЬ

Порядок и условия проведения испытаний на герметичность обсадных труб и колонн в скважине предусматриваются «Инструкцией по испытанию обсадных колонн на герметичность», Москва, 1999г.

Основные цели испытания обсадных труб и колонн на герметичность:

— проверка прочности спущенных обсадных колонн;

— проверка качества и надёжности обсадных колонн;

— повышение противоаварийной устойчивости производственных объектов.

Испытанию на герметичность подлежат:

— все кондуктора и технические колонны, несущие противовыбросовое оборудование подвергаются испытанию на герметичность и проверке качества цементирования под башмаком. Необходимость и режим испытания кондукторов и технических колонн, на которых не предусмотрена установка противовыбросового оборудования, устанавливается буровыми предприятиями по согласованию с заказчиком.

— эксплуатационные колонны после первичного и ремонтного цементирования, других ремонтных работ в колонне, установки цементных мостов для изоляции опробованных (выработанных) горизонтов.

Перед испытанием на герметичность обсадных колонн и качества их цементирования должна быть произведена проверка расположения цемента в затрубном пространстве и характера сцепления цементного камня с обсадной колонной.

Испытания обсадных колонн должны обеспечить проверку:

— герметичности цементного кольца у башмака кондуктора или технической колонны;

— герметичности обсадных колонн во всём диапазоне интервалов, где возможно возникновение избыточных внутренних давлений в процессе освоения, эксплуатации или аварийных ситуаций;

— герметичности эксплуатационной колонны при воздействии внешнего давления для скважин, где исключена возможность избыточного давления на устье.

При испытании обсадных колонн должны выполняться следующие требования:

— в процессе испытания колонн на герметичность способом опрессовки создаваемое внутреннее давление на трубы должно превышать не менее чем на 10% возможное давление, возникающее при ликвидации газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов, а также при опробовании и эксплуатации скважины;

— межколонное пространство на устье скважины опрессовывается водой или незамерзающей жидкостью на давление, не превышающее остаточную прочность предыдущей обсадной колонны;

— обсадные трубы эксплуатационных колонн, а также кондукторов и технические колонн, несущих противовыбросовое оборудование, подвергаются предварительному гидроиспытанию с выдержкой не мене 30 с при внутреннем давлении, превышающем не менее чем на 5% внутренне избыточное давление, действующее на трубы колоны при испытании их в скважине;

— испытание кондукторов и промежуточных колонн на герметичность проводится опрессовкой с заполнением их водой от устья до глубины 20-25 м, а в остальной части – буровым раствором, которым проводилась продавка тампонирующей смеси;

— после разбуривания цементного стакана и выхода из башмака кондуктора на 1,0-3,0 м или перед вскрытием продуктивного пласта кондуктор или промежуточная колона вместе с установленным на них противовыбросовым оборудованием для проверки качества цементного кольца во избежание прорыва за башмак колонны жидкости или газа при выбросах подвергаются повторной опрессовке при спущенной бурильной колонне с закачкой на забой порции воды с подъёмом её в башмак на 10-20 м;

— эксплуатационные колонны испытываются на герметичность опрессовкой с предварительной заменой бурового раствора на техническую воду (в том числе минерализованную);

— в скважинах, на устье которых избыточного давления может не быть, эксплуатационная колонна дополнительно должна испытываться на герметичность снижением уровня воды до динамического уровня при механизированной добыче нефти;

— испытание колонны опрессовкой производится с использованием технических средств, обеспечивающих плавный подъём давления.

Обсадные колонны считаются герметичными, если в течение 30 минут давление опрессовки снизилось не более чем, на 0,5 МПа (5,0 кгс/см 2 ).

Во всех случаях давления испытания обсадных колонн и труб не должно быть меньше величин, указанных в таблице 13.1.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

При опрессовке обсадных колонн жидкостью с избыточным давлением более 50 кг / см2 происходит разрушение жесткого цементного камня кольца за колонной, особенно облегченного микросферами, и образование в нем вертикальных микротрешин на всем протяжении испытуемой колонны дополнительных каналов миграции газа.  [4]

Устройство для опрессовки обсадных колонн ( рис. 3.6) состоит из корпуса 3 с верхним 4 и нижним 11 отверстиями. Ниже втулки размещено с зазором гнездо 6 и шпилевая опора 7 с перфорацией.  [5]

В газовых скважинах опрессовка обсадной колонны , колонной головки и фонтанной арматуры должна быть проведена на избыточное давление, равное пластовому. Такое испытание колонны и устьевой обвязки необходимо потому, что в процессе эксплуатации газовой скважины она может быть остановлена без задавки. В этом случае на устье скважины устанавливается статическое давление, величина которого весьма близка к пластовому.  [6]

Проектами бурения предусматривается опрессовка обсадных колонн скважин технической водой созданием давления на устье 12 6 МПадлясено-манских и 30 МПа для неокомских скважин, а рост давления при испытании с глубиной и на забое этих скважин не учитывается. А на забое скважины создается дополнительное давление за счет гидростатического давления столба жидкости опрессовки, которое увеличивается с глубиной скважины, и к интервалу продуктивного пласта в несколько раз превышает допустимое.  [7]

Этот агрегат применяют для опрессовки обсадных колонн , бурильных труб, обвязки буровых насосов и при других вспомогательных работах.  [9]

В этой зоне при опрессовке обсадных колонн технической водой создается недопустимое избыточное внутреннее давление в колонне и в интервале продуктивного пласта, которое значительно превышает гидростатическое давление за колонной.  [11]

Пакер манжетный ПРСМ предназначен для поинтервальной опрессовки обсадных колонн с целью определения мест не герметичности, а также для закачки тампонажных материалов и химических реактивов в заданные интервалы продуктивных пластов.  [13]

Разгерметизация заколонного пространства происходит при опрессовке обсадных колонн технической водой. Давление столба воды, увеличиваясь к нижней части колонны, создает избыточное давление в колонне, значительно превышающее гидростатическое давление в пластах за колонной. Образование микротрещин в цементном кольце происходит при превышении давления в колонне на 5 — 7 МПа выше давления за колонной. При опрессовке колонны водой избыточное давление у башмака достигает 10 — 15 МПа за счет гидростатического давления жидкости опрессовки в стволе скважины по всей протяженности колонны от забоя до устья. Это приводит к образованию сквозных микротрещин в цементном камне от забоя до устья скважины для миграции газа.  [14]

Если речь идет о сбросе устьевого давления после опрессовки обсадных колонн или снижении подпакерного давления при вызове притока, то по формуле (2.146) определяют величину максимального снижения давления на расстоянии L от устья скважины.  [15]