СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ ПЕРЕТОКОВ В СКВАЖИНЕ
METHOD FOR PREVENTION OF BEHIND-CASING FLOWS IN WELL

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин.
Известен способ устранения заколонных перетоков (патент RU №1813873, МПК Е21В 33/13, опубл. 07.05.1993 г., бюл. №17), включающий герметизацию каналов перетоков, при этом с целью упрощения технологии работ обсадную колонну в интервале перетоков или на отдельных участках расширяют за пределы упругих деформаций.
Недостатки известного способа:
- ограниченная область применения, так как обсадная труба способна расширяться без разрушения не более 6%, после чего вероятность ее разрушения значительно возрастает;
- гидравлический якорь не создает кольцевого расширения по всему периметру трубы, что приводит к малой эффективности герметизации заколонных перетоков;
- создание очень высоких давлений (100 МПа) требует применения специальных труб, машин, оборудования и инструмента, что связано со значительным удорожанием процесса.
Наиболее близким по технической сущности является способ ликвидации заколонных перетоков (патент RU №2537709, МПК E21B 33/10, 7/20 опубл. 10.01.2015 г., бюл. №1), включающий проведение геофизических исследований в скважине с определением интервалов возможных заколонных перетоков, снабжение обсадной колонны расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами, располагаемыми после спуска обсадной колонны напротив интервалов возможных перетоков, при возникновении заколонных перетоков, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб, снабженных уплотнительными элементами, расширяют их во всем интервале перетока, уплотняя заколонное пространство, тем самым полностью исключая переток флюида из пласта в пласт, кроме этого, используют расширяемые трубы с наружными набухающими под действием пластовой жидкости уплотнительными элементами.
Недостатки данного способа:
- невозможность предотвращения заколонных перетоков во время строительства скважины, что приводит к дополнительным материальным и временным затратам, так как приходится останавливать скважину для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков;
- необходимость проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования (развальцевателя), что ведет к дополнительным материальным и временным затратам.
Технической задачей предлагаемого способа является снижение дополнительных материальных и временных затрат за счет предотвращения заколонных перетоков в процессе строительства скважины, что приводит к исключению необходимости остановки скважин для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков и соответственно проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования.
Техническая задача решается способом предотвращения заколонных перетоков в скважине, включающим проведение геофизических исследований с определением интервалов заколонных перетоков, снабжение обсадной колонны расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами, располагаемыми после спуска обсадной колонны напротив интервалов перетоков, расширение обсадной колонны в интервале перетоков за пределы упругой деформации воздействием на внутреннюю поверхность расширяемых труб, снабженных уплотнительными элементами.
Новым является то, что обсадную колонну в верхней части расширяемых труб изнутри снабжают полым дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором для остановки дорна, причем расширение обсадной колонны в интервале перетоков производят во время цементирования дорном, перемещающимся вниз до упора после герметичной установки в нем цементировочной пробки под действием избыточного давления в обсадной колонне, создаваемого с устья скважины.
На фиг. 1 показан спуск в скважину с перетоком из пласта в пласт обсадной колонны в верхней части расширяемых труб, снабженной дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором.
На фиг. 2 показаны устранение перетоков расширяемыми трубами обсадной колонны с помощью дорна и фиксация его в кольцевом упоре.
Способ осуществляют в следующей последовательности.
Основываясь на геологическом материале и информации о наличии заколонных перетоков на соседних скважинах, интервал 1 (фиг. 1, 2) заколонных перетоков вносят в проект строительства скважины, включая в состав обсадной колонны 2 расширяемые до 24% трубы 3, снабженные уплотнительными элементами 4, располагаемыми после спуска обсадной колонны 2 в скважину 5 напротив интервала 1 перетоков. Обсадную колонну 2 в верхней части 6 (фиг. 1) расширяемых труб 3 (фиг. 1, 2) изнутри снабжают полым дорном 7 с седлом 8 под цементировочную пробку 9, а ниже - кольцевым упором (стоп-кольцом) 10 для остановки дорна.
Спускают в скважину 5 (фиг. 1) обсадную колонну 2 с расширяемыми трубами 3, снабженными уплотнительными элементами 4, при этом расширяемые трубы 3 соединяют между собой, например, с помощью резьбы или сварки. Цементирование скважины 5 производят известным способом. Во время цементирования скважины 5, по достижении цементировочной пробкой 9 полого дорна 7 она герметично устанавливается в седло 8. При этом за счет того, что сердечник 11 цементировочной пробки 9 выполнен металлическим, а на внутренней полости дорна 7 выполнен уступ 12, исключается вероятность того, что пробка 9 проскочит через внутреннюю полость дорна 7. Под действием избыточного давления в обсадной колонне 2 (фиг. 2), создаваемого с устья (не показано) скважины 5 во время цементирования, полый дорн 7, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб 3, снабженных уплотнительными элементами 4, производит расширение их во всем интервале 1 перетока, уплотняя заколонное пространство 13 до устранения зазоров 14 между обсадной колонной 2 и стенкой 15 скважины 5, тем самым полностью исключая переток флюидов из пласта 16 в пласт 17 и наоборот.
Благодаря тому, что расширяемые трубы 3 (фиг. 1) выполнены из стали, допускающей их расширение до 24%, имеющиеся зазоры 14 между обсадной колонной 2 и стенкой 15 скважины 5 полностью устраняются без возможного разрушения обсадной колонны 2. После достижения полым дорном 7 (фиг. 2) кольцевого упора (стоп-кольца) 10 в нижней части расширяемых труб 3 на манометре (не показан) на устье скважины 5 фиксируется повышение давления, что является сигналом для остановки цементирования скважины 5. После этого производят перфорацию (не показана) в интервале продуктивного пласта 17 известным способом. В случае необходимости вовлечения в разработку нижележащего пласта (не показан) бурение скважины 5 осуществляют после разбуривания цементировочной пробки 9, полого дорна 7 и кольцевого упора (стоп-кольца) 10, выполненных для этого из легкоразбуриваемых материалов.
Предлагаемый способ позволяет снизить дополнительные материальные и временные затраты за счет предотвращения заколонных перетоков в процессе строительства скважины, что приводит к исключению необходимости остановки скважины для проведения работ по ликвидации заколонных перетоков и соответственно проведения дополнительных спуско-подъемных операций для расширения труб и использования дополнительного оборудования.