Крепление бокового ствола

Основная особенность крепления скважин потайной обсадной колонной (хвостовиком) состоит в том, что её верхняя часть входит внутрь ранее спущенной обсадной колонны на определённое расстояние (100−150 метров) без выхода на устье скважины [21].

По окончании бурения под эксплуатационную колонну, а также после проведения геофизических исследований необходимо произвести промывку скважины (2 цикла) с такой же производительностью, что и при бурении. Ствол шаблонируется компоновкой, применявшейся при последнем долблении. Параметры бурового раствора должны соответствовать проектным. Проработка производится по данным геофизических исследований ствола скважины в местах посадок и затяжек.

Спуск и цементирование «хвостовика» проектируется с помощью комплекта технологического оборудования ТГС фирмы «УДОЛ» [21], предназначенного для спуска и цементирования потайных обсадных колонн диаметром 101,6 и 114,3 мм в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Обсадная колонна должна иметь следующие элементы оснастки:

Элементы оборудования ТГС, соответствующим образом включённые в компоновки обсадной и бурильной колонн, и технология производства работ после спуска потайной колонны обеспечивают её подвешивание на предыдущей колонне, отсоединение от бурильных труб, на которых производится её спуск, и герметизацию межколонного пространства в верхней части потайной колонны при помощи пакера. Отсоединение бурильных труб от потайной обсадной колонны осуществляется вращением колонны бурильных труб вправо.

Схематическое расположение спускаемого в скважину бурильного инструмента и потайной колонны с элементами из комплекта оборудования ТГС представлено на рисунке 2.8.

Башмак (1) предназначен для направления колонны по стволу скважины и защиты её от повреждений при спуске. Башмак состоит из наконечника и корпуса, соединённых резьбой. В наконечнике выполнены центральное и три радиальных отверстия диаметром 12 мм.

Обратный клапан — ЦКОД (цементировочный клапан обратный дроссельный) предотвращает самопроизвольное заполнение обсадной колонны цементным раствором из затрубного пространства. Обратный клапан состоит из седла, ввёрнутого в корпус с «правой» резьбой плунжера с пружиной, поджимаемой к седлу пяткой, вворачиваемой в корпус с левой резьбой.

«Стоп» — кольцо предназначено для посадки очистительной (нижней) и продавочной (верхней) пробок в момент завершения процесса закачивания цементного раствора в затрубное пространство обсадной колонны. «Стоп» — кольцо состоит из корпуса и седла, соединенных герметичным резьбовым соединением. В седле выполнена специальная упорная резьба, обеспечивающая стопорение, зацепление очистительной пробки.

Продавочная пробка предназначена для разделения бурового и цементного растворов в бурильных трубах.

Очистительная пробка служит гнездом для посадки в неё продавочной пробки и для разделения бурового и цементного растворов в обсадной колонне.

После посадки в очистительную (нижнюю) пробку тандем перемещается к «стоп» — кольцу. Продавочная пробка состоит из упора, четырех манжет, трех втулок и прижимной гайки, одетых на ось наконечника. В канавке наконечника установлены два резиновых кольца. Разрезное кольцо имеет специальную упорную резьбу для фиксации в очистительной пробке.

Клиновая подвеска предназначена для подвешивания обсадной колонны в предыдущей колонне. Принцип работы клиновой подвески. При входе подвески в предыдущую колонну рессоры упруго деформируются. При этом на контактных поверхностях рессор и внутренней поверхности спущенной ранее колонны возникают значительные силы трения, препятствующие перемещению к забою обсадной и бурильной колонн.

Это сопротивление при спуске преодолевается собственным весом труб. Допустив «хвостовик» на требуемую глубину, необходимо приподнять колонну на 0,5 м, при этом обойма с рессорами остается на месте до выхода штифтов ствола подвески из замка байонета. Поворотом бурильных труб влево на 90^о штифты ствола подвески выводятся из зацепления с байонетом. При дальнейшем спуске колонны к забою, ствол клиновой подвески раздвигает плашки до упора во внутреннюю поверхность предыдущей колонны и подвеска, воспринимая вес спущенной обсадной колонны, заклинивается в предыдущей колонне.

Пакер, совмещенный с адаптером, предназначен для герметизации межколонного пространства в верхней части потайной колонны.

Под действием веса бурильной колонны при опоре торцевых упоров посадочной головки на верхний торец стакана адаптера срезаются штифты, удерживающие цангу. Резиновые элементы уплотнителя деформируются, расширяясь в радиальном направлении. После достижения заданного уплотнения плашки цанги срезают стопорные штифты и раздвигаются по конусу, фиксируя при этом всю обсадную колонну от движения вверх. При этом резиновые элементы уплотнителя пакера окончательно перекрывают заколонное пространство потайной колонны.

Сальниковый узел предназначен для сохранения герметичности кольцевого пространства в верхней части обсадной колонны до и после разъединения бурильных труб и обсадной колонны по «левой» резьбе.

Переводник с «левой» резьбой (13) предназначен для соединения и разъединения установочного инструмента вместе с бурильными трубами и адаптером с обсадной колонной.

Посадочная головка (14) с механизмом выдвижных торцевых упоров предназначена для передачи осевого усилия на пакер при его раскрытии.

Толстостенная переходная труба (15) с посадочной головкой и переводником с левосторонней резьбой предназначена для присоединения адаптера к бурильным трубам.

Центратор — фильтр (корзина) (16) предназначен для центрирования толстостенной переходной трубы в корпусе адаптера и предотвращения попадания в адаптер шлама и посторонних предметов, а также для исключения возможности срабатывания пакера при возвратном движении колонны бурильных труб к устью.

Центраторы для остальных участков эксплуатационной колонны устанавливаются в следующих местах:

• — на 3-х последних (верхних) трубах колонны, выходящих на устье (по одному на трубу);
• — на 3-х трубах, находящихся в нижней части предыдущей колонны (по одному на трубу);
• — в интервалах изменения кривизны скважины (по одному на трубу);

в интервалах всех нефтегазоносных пластов. Минимальное количество — 4 (два выше и два ниже пласта).

Вся оснастка обсадной колонны учитывается при составлении проекта на строительство скважины, но место ее установки корректируется по данным геофизических исследований.

До начала спуска колонны необходимо:

• — проверить состояние фундаментов, вышки и других агрегатов установки и выявленные неполадки устранить;
• — отцентрировать вышку относительно устья;
• — обеспечить исправность бурового оборудования, насосов. Приемные емкости очистить от шлама и грязи;
• — проверить исправность и точность показаний индикатора веса, манометров и других КИП на буровой;
• — заготовить необходимое количество продавочной жидкости.

Фактической глубиной скважины считается глубина, определенная с помощью каротажного прибора, спущенного в скважину во время заключительных геофизических работ.

Осложнения ствола скважины (поглощения бурового раствора и др.) должны быть ликвидированы до начала спуска колонны.

Подготовка обсадных труб для спуска в скважину производится в управлении «Нефтебурсервис». Обсадные трубы эксплуатационных колонн, до спуска в скважину подвергаются в трубном цехе управления «Нефтебурсервис», гидроиспытанию с выдержкой не менее 30 сек при внутреннем давлении превышающим не менее чем на 5% внутреннее избыточное давление, действующее на трубы. В нашем случае это давление составляет 350 кгс/см².

Технологическая служба на буровой производит наружный осмотр труб и укладку их в порядке очередности спуска. Количество завозимых обсадных труб должно быть больше на 5% от расчетного. Перед спуском обсадной колонны в скважину отдельные элементы оборудования ТГС должны быть осмотрены, прошаблонированы и инструментально измерены. Основной целью проверки оборудования является обеспечение его работоспособности на различных этапах технологических процессов (спуск, подвешивание, отсоединение, цементирование и герметизация верхней части потайной колоны).

Установочный инструмент, пакер с адаптером, механическая подвеска и очистительная пробка собираются на буровой непосредственно перед спуском колонны или предварительно на БПО и доставляются на буровую в собранном виде, уложенным в контейнер.

После сборки низа обсадной колонны начинается спуск колонны («хвостовика» 102 мм).

Спуск «хвостовика» производится сначала на элеваторе, хомутах и спайдере [21], соответствующих по размерам и грузоподъемности обсадной колонне. После спуска 749 м обсадной трубы спуск «хвостовика» продолжить на бурильных трубах, которые использовались при бурении — БН-73×9-Д. Их количество равно глубине, на которой находится «голова хвостовика» — 2580 м. Бурильные трубы, используемые при спуске и цементировании «хвостовика», должны быть опрессованы, прошаблонированы по минимальному внутреннему диаметру, проверены наружным осмотром и дефектоскопией. Давление опрессовки бурильных труб должно быть в 1,5 раза больше максимально ожидаемого при цементировании, но не менее 300 атм.

Технологическая оснастка обсадных колонн и применяемые при спуске инструменты заблаговременно подготавливаются, при этом (на базе производственного обслуживания или в условиях буровой):

• — проверяется соответствие присоединительной резьбы башмака резьбе обсадной колонны;
• — опрессовывается обратный клапан;
• — проверяется соответствие размеров оснастки диаметрам скважины и обсадной колонны;

При спуске обсадной колонны осуществляется шаблонирование труб. В компоновке низа обсадных колонн используются обратный клапан, обеспечивающие самозаполнение колонны жидкостью. В его конструкцию входит резино-меловой шар, вес шара подбирается в зависимости от плотности бурового раствора. Если самозаполнение не происходит, необходимо производить долив раствора с использованием устройств для выпуска воздуха и спуск колонны должен производиться с доливом на устье.

При спуске обсадной колонны необходимо постоянно наблюдать за характером вытеснения бурового раствора из скважины для того, чтобы своевременно отметить поглощение жидкости.

Скорость спуска обсадной колонны и гидравлическая программа цементирования рассчитаны таким образом, чтобы не допустить гидроразрыва пластов. При подходе к забою колонну необходимо спускать с минимальной скоростью. Промывка производится при необходимости.

После спуска первых 10 труб необходимо восстановить циркуляцию. При этом низ обсадной колонны должен быть выше башмака предыдущей колонны. Промежуточные промывки в открытом стволе производятся в случае посадок. При этом осуществляется расхаживание обсадных колонн.

Резьбовые соединения закрепляются машинными ключами.

Спуск обсадной колонны начинается только после проведения полного комплекса подготовительных операций, при наличии на буровой утвержденного и доведенного до каждого исполнителя плана работ. Отступление от плана допускается только по согласованию с должностными лицами, утвердившими его.

После спуска обсадной колонны осуществляется подвешивание «хвостовика» на предыдущей колонне при вращении его на ¼ оборота против часовой стрелки («влево») и разгрузке на величину его веса.

Комплект технологического оборудования и установочного инструмента ТГС позволяет производить цементирование хвостовика с отворотом установочного инструмента от хвостовика по левой резьбе после окончания процесса цементирования.

Отсоединение бурильных труб от обсадной колонны обеспечивается путем вращения бурильных труб (не менее 20 оборотов) «вправо» при нагрузке на разъединитель 18−26 кН.

К плану работ по креплению скважины прикладывается таблица проверочного расчета обсадных колонн. Вес колонн должен строго контролироваться при спуске, промывке, расхаживании, цементировании.

При строительстве боковых стволов в УПНП и РС применяются колонны импортного производства, которые спускаются одной секцией.